Екологічне оцінювання токсичності сполук азоту для водних організмів за допомогою біотесту Lemna minor L.

Автор(и)

  • V. P. Strokal Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • N. A. Makarenko Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • T. S. Chorna Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml
  • A. V. Kovpak Національний університет біоресурсів і природокористування України image/svg+xml

DOI:

https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.06.002

Ключові слова:

водна біота, рівень токсичності, забруднення водних екосистем

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена постійним підвищенням рівня евтрофікації водойм шляхом надходження до них азотовмісних та фосфоровмісних сполук. Відомо, що найшвидше на підвищення концентрації сполук азоту у водній екосистемі реагують водорості. Рослиною-стенобіонтом, яка відносяться до групи найчутливіших біотестів, є ряска мала Lemna minor L. Мета дослідження передбачала визначення рівня токсичності води за допомогою біотесту ряска мала (Lemna minor L.) для встановлення небезпечних концентрацій сполук азоту (NО2-, NO3-, NH4+) (СА) для вищих рослин водних екосистем з подальшим прогнозом ризиків для водойм Дніпровського басейну. Дослідження було здійснено згідно ДСТУ 32426-2013 «Методи досліджень хімічної продукції, які несуть небезпеку для навколишнього середовища. Випробування ряски на пригнічення росту». Виявляли кількість пов’язаних з сполуками азоту ефектів на ріст і розвиток рослини за період тестування. Для кількісної оцінки ефектів, пов’язаних з токсичністю сполук азоту, вивчали напівмаксимальний ефект (EС50).

Проведені дослідження на рівень токсичності сполук азоту для водних організмів за допомогою тест-об’єкту Lemna minor L. показали: навіть при найменшій концентрації в 0,1 мгNО2-/л водна біота буде зазнавати значного токсичного впливу з можливою подальшою загибеллю; при концентрації 0,1 мгNО3-/л водні рослини будуть відчувати негативний вплив на їх ріст та розвиток; реакція тест-об’єкту на концентрації NH4, була більш прогресивною, погіршення листкової пластини ряски почало відбуватися відразу з перших днів дослідження, також кількість пошкоджених особин становила на 30 % більше на 24 день, а ніж у солей NО3-, NО2-.

Встановлено, що для вищих рослин водних екосистем найвищий рівень токсичності проявляють сполуки азоту у формі NО3-, медіанна концентрація ЕС50 (96 год.) становить 7,7 мг/л. Тому, регламентація забруднення водних екосистем сполуками азоту має відбуватися перш за все за вмістом NО3-. Для уникнення негативного впливу таких сполук, як NH4+ та NО2- потрібно враховувати їх рівень токсичності: ЕС50 (96 год.) NH4+ - 250 мг/л, ЕС50 (96 год.) NО2- - 720 мг/л.

Посилання

Arystarkhova E. O. (2016). Osoblyvosti vyznachennia toksychnosti pytnoi vody. Ahroekolohichnyi zhurnal. № 3. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/agrog_2016_3_1

Tsatsenko, L. V., Otorova, A. A., Bolshakova, L. S., Yhnateva, S. L., Semenova, T. V. (2014). Byoyndykatsyia y byotestyrovanye v ahroэkolohyy: ychebnoe posobye. Byshkek: Kыrhыzskyi natsyonalnыi ahrarnыi unyversytet ymeny K.Y. Skriabyna. 124

DSTU 32426-2013 “Testing of chemicals of environmental hazard. Lemna sp. Growth Inhibition. Test”. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200107387/titles/FI01OC

Strokal, V., Kovpak, A. (2021). Causes of nutrient pollution in the Dnieper river basin: theoretical syntheses. Scientific and practical journal “Ecological Sciences”. Vol 2 (35). P. 37-44. DOI: https://doi.org/10.32846/2306-9716/2021.eco.2-35.6

Lukanyn A. V. (2020). Protsessы y apparatы byotekhnolohycheskoi ochystky stochnыkh vod: uchebnoe posobye. Moskva: YNFRA-M, 242 р.

Morozova, M. E., Storchak, T. V. (2017). Vlyianye solei tiazhelыkh metallov na syntez prolyna Lemna Minor L. Vestnyk Nyzhnevartovskoho hosudarstvennoho unyversyteta. №4. Р. 119-124. Available at: https://vestnik.nvsu.ru/2311-1402/article/view/49610/ru_RU

Musatova, O. V. (2006). Bioindykatsiia ta bioposhkodzhennia: metodychni rekomendatsii do laboratornykh robit. Vytebsk: Yzdatelstvo UO «VHU ym. P.M.Masherova». Available at: https://rep.vsu.by/bitstream/

Pestytsydy, nitraty ta nitryty. Available at: https://studopedia.com.ua/1_24063_pestitsidi-nitrati-ta-nitriti.html

Storchak, T. V., Kriukova, V. A. (2017). Yzmenenye nekotorыkh fyzyolohycheskykh pokazatelei riasky maloi (Lemna minor L.) pry deistvyy solei nykelia y tsynka. Biulleten nauky y praktyky. Эlektron. zhurn. №3 (16). Р. 99–105. Available at: http://www.bulletennauki.com/storchak

Subbotyn, M. A., Hryhorev, Yu. S. (2013). Otsenka toksycheskoho deistvyia yonov medy na riasku maluiu (Lemna minor L.) metodom rehystratsyy zamedlennoi fluorestsentsyy. Teoretycheskaia y prykladnaia эkolohyia. №2. Available at: http://envjournal.ru/ari/v2013/v2/files/13205.pdf

Tsatsenko, L. V., Paskhalydy, V. H. (2018). Riaskovыe kak modelnыi obъekt v byotestyrovanyy vodnoi y pochvennoi sredы. Nauchno-tekhnycheskyi biulleten Vserossyiskoho nauchno-yssledovatelskoho ynstytuta maslychnыkh kultur. Vol.4 (176). P. 146-151

Mikryakova, T. F. (2002). Accumulation of Heavy Metalsby Macrophytes at Different Levels of Pollution of Aquatic Medium. Water Resources. Vol.29. № 2. P. 230–232 https://doi.org/10.1023/A:1014969708263

Shuhurov, P. V., Tyshchenko, V. P., Myshchenko, O. A. (2021). Yssledovanye vlyianyia yonov tiazhelыkh metallov na Riasku maluiu. Zhurnal «Ynnovatsyy y ynvestytsyy». №2. Available at: file:///C:/Users/user/Downloads/issledovanie-vliyaniya-ionov-tyazhelyh-metallov-na-ryasku-maluyu.pdf

Makarenko N., Rudnytska L., Bondar V. (2016). Peculiarities of ecotoxicological assessment nanoagrochemicals used in crop production. Annals of Agrarian Science. Vol.14, Issue 2. P.35-41. Available at: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1512188716000087 https://doi.org/10.1016/j.aasci.2016.03.002

Vita Strokal (2021). Transboundary rivers of Ukraine: perspectives for sustainable development and clean water. Journal of Integrative Environmental Sciences. Vol.18, No.1 Р. 67-87 Available at: https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/1943815X.2021.1930058 https://doi.org/10.1080/1943815X.2021.1930058

Завантаження

Додаткові файли

Опубліковано

2021-12-16

Номер

№ 6(94) (2021)

Розділ

Біологія, біотехнологія, екологія

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).