Токсичность меди для Ceriodaphnia dubia Richard, 1894 в условиях повышенной минерализации и содержания органического вещества
А.М. Шеромов, Р.А. Ложкина, А.С. Олькова
Различная степень токсичности природных и техногенных сред, имеющих одинаковый уровень загрязнения потенциально опасными веществами, например, тяжёлыми металлами, вследствие действия дополнительных факторов, остаётся одной из центральных проблем экологической токсикологии. Целью данной работы была оценка влияния колебаний минерализации и содержания органического вещества в водной среде на токсичность меди для ветвистоусого рачка Ceriodaphnia dubia Richard, 1894. Проводили биотестирование воды, в которую вносили CuSO4·5H2O (0,005; 0,01; 0,025 мг/л в расчёте на Cu2+). Влияние минерализации и органического вещества на эффекты Cu2+ оценивали путём внесения в аналогичные растворы NaCl (0,5; 1,0; 2,0 г/л) и гумата калия (0,5; 1,0; 2,5 %) с дальнейшим сравнением результатов анализа. Влияние минерализации на токсичность Cu2+ было двойственным. Умеренное увеличение её уровня (добавление 0,5 г/л NaCl) значимо снижало токсичность Cu2+, что проявлялось в снижении смертности рачков при концентрациях 0,005 и 0,025 мг/л (p < 0,05). Однако высокий уровень минерализации (2,0 г/л NaCl) на фоне максимальной концентрации Cu2+ (0,025 мг/л) вызывал 100 % гибель тест-организмов. Плодовитость C. dubia при росте минерализации закономерно снижалась. Добавление органического вещества (в виде гумата калия) в условиях негативного действия Cu2+ приводило к снижению смертности и повышению репродуктивной функции C. dubia. Наиболее выраженный эффект наблюдался при максимальной концентрации Cu2+ (0,025 мг/л). Так плодовитость рачков в вариантах с добавками 0,5; 1 и 2,5 % гумата калия была выше контроля в 6,9; 6,7 и 3,2 раза соответственно. Следовательно, совместное действие тяжёлых металлов и сопутствующих абиотических факторов, таких как уровень минерализации и содержание органического вещества, в значительной степени определяется их соотношением в среде.
1. Олькова А.С., Ашихмина Т.Я. Факторы получения репрезентативных результатов биотестирования водных сред (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 2. С. 22–30. doi: 10.25750/1995-43012021-2-022-030
2. Карманова И.В. Экологические аспекты водной токсикологии // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2008. № 7. С. 137–142.
3. Stuijfzand S.C., Jonker M.J., van Ammelrooy E., Admiraal W. Species-specific responses to metals in organically enriched river water, with emphasis on effects of humic acids // Environ. Pollut. 1999. V. 106. No. 1. P. 115–121. doi: 10.1016/S0269-7491(99)00052-4
4. Hall L.W.Jr., Anderson R.D. The influence of salinity on the toxicity of various classes of chemicals to aquatic biota // Crit. Rev. Toxicol. 1995. V. 25. No. 4. P. 281–346. doi: 10.3109/10408449509021613
5. Griffith M.B. Natural variation and current reference for specific conductivity and major ions in wadeable streams of the conterminous USA // Freshwater Sci. 2014. V. 33. No. 1. P. 1–17. doi: 10.1086/674704
6. Шестеркин В.П., Синькова И.С., Шестеркина Н.М. Солевой состав вод малых рек центральной части Хабаровска в период весеннего половодья // Региональные проблемы. 2022. Т. 25. № 3. С. 60–62. doi: 10.31433/2618-9593-2022-25-3-60-62
7. Лепихин А.П., Любимова Т.П., Паршакова Я.Н., Тиунов А.А. К проблеме отведения избыточных рассолов в водные объекты предприятиями калийной промышленности // Водное хозяйство России. 2010. № 3. С. 57–74.
8. Krodkiewska M., Spyra A., Cieplok A. Assessment of pollution, and ecological status in rivers located in the Vistula and Oder river basins impacted by the mining industry in Central Europe (Poland) // Ecol. Indic. 2022. V. 144. Article No. 109505. doi: 10.1016/j. ecolind.2022.109505
9. Mount D.I., Norberg T.J. A seven-day life-cycle cladoceran toxicity test // Environ. Toxicol. Chem. 1984. V. 3. P. 425–434. doi: 10.1002/etc.5620030307
10. Александрова В.В. Применение метода биоте-В.В. Применение метода биоте-В.В. Применение метода биотестирования в анализе токсичности природных и сточных вод (на примере Нижневартовского района Тюменской области). Нижневартовск: Изд-во Нижневарт. гуманит. ун-та, 2009. 94 с.
11. Cooper N.L., Bidwell J.R., Kumar A. Toxicity of copper, lead, and zinc mixtures to dubia and Daphnia carinata // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009. V. 72. No. 5. P. 1523–1528. doi: 10.1016/j.ecoenv.2009.03.002
12. De Schamphelaere K.A.C., Janssen C.R. Development and field validation of a biotic ligand model predicting chronic copper toxicity to Daphnia magna // Environ. Toxicol. Chem. 2004. V. 3. No. 6. P. 1365–1375. doi: 10.1897/02-626
14. Park K., Kwak I.S. Growth retardation and suppression of ubiquitin-dependent catabolic processes in the brackish water clam Corbicula japonica in response to salinity changes and bioaccumulation of toxic heavy metals // Environ. Pollut. 2023. V. 337. Article No. 122554. doi: 10.1016/j.envpol.2023.122554
15. Beveridge A., Pickering W.F. Influence of humate-solute interactions on aqueous heavy metal ion levels // Water Air Soil Pollut. 1980. V. 14. P. 171–185. doi: 10.1007/BF00291834
16. Скороходова А.А., Савичев О.Г. Содержание и формы миграции меди и цинка в природных водах Васюганского болота // Вестник Томского государственного университета. 2013. № 368. С. 166–172.
17. Timofeev M.A. Shatilina Z.M., Bedulina D.S., Menzel R., Steinberg C.E.W. Natural organic matter (NOM) has the potential to modify the multixenobiotic resistance (MXR) activity in freshwater amphipods Eulimnogammarus cyaneus and E. verrucosus // Comp. Biochem. Physiol. B Biochem. Mol. Biol. 2007. V. 146. No. 4. P. 496–503. doi: 10.1016/j.cbpb.2006.11.017
18. Steinberg C.E.W., Paul A., Pflugmacher S., Meinelt T., Klöcking R., Wiegand C. Pure humic substances have the potential to act as xenobiotic chemicals – A review // Fresenius Environ. Bull. 2003. V. 12. No. 5. P. 391–401.
19. Pieńkowska A., Fleischmann J., Drabesch S., Merbach I., Wang G., Rocha U., Reitz T., Muehe E.M. Long-term organic fertilization shields soil prokaryotes from metal stress while mineral fertilization exacerbates it // Environ. Pollut. 2025. V. 382. Article No. 126747. doi: 10.1016/j.envpol.2025.126747
Сведения о финансировании:
Часть экспериментальных работ выполнена в рамках государственного задания № 124032500015-7 «Роль абиотических и биотических факторов в формировании физиологобиохимических и иммунологических показателей гидробионтов».
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
