Встановлено основні токсикологічні показники та особливості накопичення міді, цинку та свинцю став-ковиком озерним

Бондарчук, Ю. М.

Вискушенко, Д. А.

Ukrainian

Бондарчук Ю. М.

Вискушенко Д. А.

Zhytomyr State University Library

Ю.М. Бондарчук, Д.А. Вискушенко. Токсичність важких металів для ставковика (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) УДК 594.38: 615.9 Ю.М. Бондарчук, студент; Д.А. Вискушенко, аспірант (Житомирський педуніверситет) ТОКСИЧНІСТЬ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ДЛЯ СТАВКОВИКА (MOLLUSCA: PULMONATA: LYMNAEIDAE) Встановлено основні токсикологічні показники та особливості накопичення міді, цинку та свинцю ставкови-ком озерним. Загальновідомим є факт постійно зростаючої техногенної емісії важких металів у всі, без винятку, середо-вища життя. Але навіть слідові їх кількості у водному середовищі часто спричиняють негативний вплив на гід-робіонтів. Потрапивши ж до організму людини разом із продуктами харчування водного походження, вони, при кумуляції у певних концентраціях, здійснюють канцерогенний, мутагенний та тератогенний вплив на нього [1]. На відміну від забруднювачів органічного походження, важкі метали здатні лише перерозподілятися між окре-мими ланками водних екосистем, не розкладаючись з часом, а постійно зберігаючи здатність до токсичного впливу [2; 3; 4]. Внаслідок цього у водоймах виникають численні перебудування систем різного рівня, і все це спрямовано у бік кращої відповідності [5]. Однак на сьогодні вплив вищеозначених полютантів на гідрофауну України є маловивченим. Досліджуються  здебільшого представники гіллястовусих ракоподібних [6; 7; 8], в той час як така важлива група тварин, як молюски залишається поза увагою більшості водних токсикологів. Для часткового усунення цієї прогалини нами встановлено деякі токсикологічні показники для ставковика Lymnaea stagnalis (Linné, 1758), одного з найзвичайніших представників прісноводної малакофауни України. Результати досліджень і лягли в основу цієї статті. Матеріал і методика досліджень. Матеріал: ставковик озерний L. stagnalis, зібраний у ставку на Соколівці (басейн р.Тетерев; околиця Житомира) у 2000-2001 рр. Орієнтовний дослід поставлено за методикою В.А. Але-ксеєва [9]. Як токсиканти використано сульфат міді, хлорид цинку та нітрат свинцю (всі солі – ч.д.а.). Кількісне визначення вмісту важких металів у тканинах піддослідних тварин проводили методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії. Вміст важких металів у воді і донних відкладах був таким (мкг/г): Cu2+ – 0,010 та 0,050; Zn2+ – 0,016 та 0,315; Pb2+ – 0,009 та 0,056 відповідно. Цифрові результати оброблено методами варіаційної статист-ки за Г.Ф. Лакіним [10]. Коефіцієнти витривалості (КВ) обчислювали для кожної із застосованих концентрацій важких металів за формулою:   КВ = Ек / Еп,   де Ек – час, за який загинули всі піддослідні тварини; Еп – час загибелі першої з них [11]. Результати та їх обговорення. Орієнтовним дослідом встановлено значення основних токсикологічних пока-зників (табл.1). Виходячи з них, з’ясовано зони токсичної активності досліджуваних полютантів: сульфат міді – <0,1-10; хлорид цинку – <1-100; нітрат свинцю – <1-100 мг/л. Згідно до діючої в наш час шкали токсичності отруйних речовин для гідробіонтів [12], сульфат міді для ставковика озерного є сполукою сильнотоксичною, а хлорид цинку та нітрат свинцю – помірнотоксичними сполуками. Чутливість L.stagnalis до вищезгаданих отрут показана в таблиці 2. Таблиця 1.  Основні токсикологічні показники (мг/л) для ставковика озерного, підданого 48-годинній дії розчинів солей важких металів ТОКСИКАНТ LC0 LC50* LC100 СУЛЬФАТ МІДІ 0,1 2,0 10,0 ХЛОРИД ЦИНКУ 1,0 20,0 100,0 НІТРАТ СВИНЦЮ 1,0 20,0 100,0 Примітка. Встановлено графічно [13]. На відміну від лужних металів, ефективність пристосування до яких у вторинноводних легеневих молюсків знаходиться у прямій залежності від концентрації токсиканту в середовищі [14], зміна концентрацій важких металів майже не впливає на значення КВ (табл.3). Однак при цьому спостерігаються суттєві відмінності у зна-ченнях обговорюваного показника при дії на молюсків різними токсикантами. Так, для нітрату свинцю значен-ня КВ варіює у межах 2,490-2,912, для хлориду цинку – 1,413-1,828, а для сульфату міді – 1,212-1,264. На наш погляд, такий стан речей пояснюється особливостями механізму токсичної дії досліджуваних полютантів. Адже, як відомо [12], для йонів міді та цинку характерна матеріальна кумуляція, а для свинцю, крім матеріаль-ної, властива ще й кумуляція функціональна. Ю.М. Бондарчук, Д.А. Вискушенко. Токсичність важких металів для ставковика (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) Таблиця 2. Смертність (%) ставковика озерного у розчинах солей важких металів КОНЦЕНТРАЦІЯ, мг/л СУЛЬФАТ МІДІ ХЛОРИД ЦИНКУ НІТРАТ СВИНЦЮ 0,001 0 0 0 0,01 0 0 0 0,1 0 0 0 1 10 0 0 10 100 20 10 100 100 100 100 1000 100 100 100 10000 100 100 100  Таблиця 3. Значення коефіцієнтів витривалості ставковика озерного, підданого дії розчинів солей важких металів КОНЦЕНТРАЦІЯ, мг/л СУЛЬФАТ МІДІ ХЛОРИД ЦИНКУ НІТРАТ СВИНЦЮ 10 * 1,828 2,490 1 1,198 1,282 2,587 0,1 1,212 1,413 2,673 0,01 1,237 1,497 2.789 0,001 1,264 1.560 2.912 Примітка. Концентрація токсиканту, що спричиняє 100%-ову летальність ставковиків при 48 годинній експозиції. При моніторингу рівня забруднення водного середовища важкими металами та вивченні їх впливу на гідро-біонтів одними з науживаніших показників є коефіцієнт накопичення (КН) та коефіцієнт донної біологічної акумуляції (КДБА). Перший з них визначають як відношення  кількості токсиканта у тому чи іншому органі чи тканині біонта до концентрації його у воді, в якій він живе. У другому випадку чисельник той же самий, а діль-ник – кількість досліджуваного полютанту в донних відкладах. Як бачимо з таблиці (табл. 4), найбільші значен-ня КН характерні для йонів свинцю, на другому місці мідь, на третьому – цинк. Щодо КДБА, то тут картина дещо інша. В цілому спостерігаються ті ж тенденції, що і у КН, за винятком гепатопанкреаса, значення обгово-рюваного показника для якого по міді дещо більші. Слід відмітити, що значення КДБА на декілька разів нижчі за КН. Це цілком закономірно, оскільки донні відклади є природними кумуляторами важких металів. Таблиця 4. Коефіцієнти накопичення та донної біологічної акумуляції йонів міді, цинку та свинцю ставковика озерного  НЕЗАРАЖЕНІ ЗАРАЖЕНІ ОРГАН,  ТКАНИНА КН КДБА КН КДБА Мідь Нога 281 56 330 66 Гепатопанкреас 725 145 815 163 Гемолімфа 441 88,2 539 108 Вісцеральна маса 375 75 429 86 Цинк Нога 69 3,5 81 4,1 Гепатопанкреас 82 4,2 115 5,8 Гемолімфа 14 0,7 13 0,6 Вісцеральна маса 59 3,0 68 3,4 Свинець Нога 1053 171 1132 184 Гепатопанкреас 872 141 1750 284 Гемолімфа 861 140 1222 198 Вісцеральна маса 488 79 546 89 Найбільші кількості міді у ставковика озерного кумулюються в гепатопанкреасі (7,25 мкг/г), на другому мі-сці – гемолімфа (4,41 мкг/г), далі – вісцеральна маса та нога (3,75 і 2,81 мкг/г). Кількісна послідовність накопи-чення цинку у різних органах та тканинах досліджуваних молюсків така: гепатопанкреас > нога > вісцеральна маса > гемолімфа (1,31; 1,11; 0,94 та 0,23 мкг/г відповідно). Депонування свинцю найінтенсивніше відбувається в нозі (9,48 мкг/г), майже однакові кількості його виявлено в гепатопанкреасі та гемолімфі (7,85 та 7,75 мкг/г відповідно), а найменші – зареєстровано у вісцеральній масі (4,49 мкг/г). Інвазія партенітами трематод у переважній більшості випадків призводить до суттєвого збільшення кількос-ті важких металів у організмі гідробіонтів. Адже, як відомо [15], трематодна інвазія спричиняє порушення фізі-ологічних бар’єрів, що перешкоджають екстремальному накопичення важких металів у тілі молюсків. Єдине Ю.М. Бондарчук, Д.А. Вискушенко. Токсичність важких металів для ставковика (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae) виключення стосується накопичення гемолімфою цинку. Тут взагалі не виявлено будь-яких статистично вірогі-дних відмінностей між інвазованими та вільними від інвазії особинами. •••••• •••••••••••• •••••••••• 1. Брень Н.В. Использование беспозвоночных для мониторинга загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами // Гидробиол. журн. – 1999. – Т.35. – № 4. – С. 75-88. 2. Комаровский Ф.Я., Полищук Л.Р. Ртуть и другие тяжелые металлы в водной среде: миграция, накопление, токсичность для гидробионтов (обзор) // Гидробиол. журн. – 1981. – № 5. – С. 71-83. 3. Нахшина Е.П. Микроэлементы в водохранилищах Днепра. – К.: Наук. думка, 1983. – 158 с. 4. Линник Г.Н., Набиванец Ю.Б. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 270 с. 5. Строганов Н.С. Биологический аспект проблемы нормы и патологии в водной токсикологии // Теоретич. пробл. водн. токсикол. – М.: Наука, 1983. – С. 5-21. 6. Щербань Э.П. Токсичность некоторых тяжелых металлов для D. magna в зависимости от температуры // Гидробиол. журн. – 1977. – Т.13. – №4. – С. 86-91. 7. Брагинский Л.П. Методологические аспекты токсикологического биотестирования на   Daphnia magna S t  r. и других ветвистоусых ракообразных (критический обзор) // Гидробиол. журн. – 2000. – Т.36. – №5. – С. 50-70.  8. Щербань Э.П., Коновец И.Н., Арсан О.М. Оценка токсичности купроксила методом биотестирования на ветвистоусых ракообразных // Гидробиол. журн. – 2000. – Т.36. – №4. – С. 44-49. 9. Алексеев В.А. Основные принципы сравнительно-токсикологического эксперимента // Гидробиол. журн. – 1981. – Т.17. – №3. – С. 92-100. 10. Лакин Г.Ф. Биометрия. – М.: Высш. шк., 1973. – 348 с. 11. Китаев С.П., Калиниченко Л.Т. Устойчивость и чувствительность гидробионтов к действию промышленных сточных вод сульфат-целлюлозного завода // Мат. VІІ мед.-биол. конф.: Петрозаводск: Изд-во Петрозав. гос. ун-та, 1974. – С. 257-260. 12. Метелев В.В., Канаев А.И., Дзасохова Н.Г. Водная токсикология. – М.: Колос, 1971. – 247 с. 13. Прозоровский В.Б. О выборе метода построения кривой летальности и определения средней летальной дозы. - Журн. общ. биол. – 1960. – Т.21. – №3. – С.221-228. 14. Стадниченко А.П., Сластенко М.М., Куркчі Л.М., Мокрицька А.М., Брянська Н.Ф., Лозінська Ю.З. Пристосовні та па-тологічні поведінкові та фізіологічні реакції витушки при повторному отруєнні нітратом натрію // Деп. в ДНТБ України 11.05.95, №1146-Ук95. – 12 с. 15. Стадниченко А.П., Иваненко Л.Д., Куркчи Л.Н., Витковская О.В., Калинина Н.Н., ВыскушенкоД.А., Шевчук А.В. Влияние трематодной инвазии на накопление ионов тяжелых металлов пресноводными моллюсками (Gastropoda: Pulmonata: Pectinibranchia) // Паразитология. – 1998. – Т.32. – №4. – С. 357-362.  Матеріал надійшов до редакції13.08.01. Бондарчук Ю.М., Выскушенко Д.А. Токсичность тяжелых металлов для прудовика озерного (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae). Установлены основные токсикологические показатели и особенности накопления меди, цинка и свинца прудо-виком озерным в норме и при инвазии партенитами трематод. Bondarchuk Yu.M., Vyskushenko D.A. Hard Metal Toxicity for Freshwater Mollusks (Mollusca: Pulmonata: Lym-naeidae). Some toxicological parameters and the peculiarities of heavy metal accumulation in freshwater mollusks are estab-lished in the article. 

Токсичність важких металів для ставковика (Mollusca: Pulmonata: Lymnaeidae)

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Zhytomyr State University Library