Живые организмы тесно связаны с условиями среды. И потому о состоянии окружающей среды и ее изменениях — загрязнении, повышении или уменьшении влажности почвы, ее засолении, изменении климата и т. д. часто можно судить по реакции отдельных организмов и их популяций или по видовому составу экосистем. Для анализа и оценки потенциальной опасности химических веществ на гидробионтов применятся биологическая индикация. Гидробионты как индикаторы условий обитания представляют особый интерес в целях познания фонового состояния водных экосистем и их последующих изменений при антропогенном воздействии.
Биоиндикация — это оценка состояния среды с помощью живых объектов.
Фенолы являются одним из наиболее распространенных загрязнений, поступающих в поверхностные воды со стоками предприятий. Сброс фенольных вод в водоемы и водотоки резко ухудшает их общее санитарное состояние, оказывая влияние на живые организмы не только своей токсичностью, но и значительным изменением режима биогенных элементов и растворенных газов (кислорода, углекислого газа).
Под воздействием фенольных соединений моллюски утрачивают способность к передвижению в связи с отеком ноги. Вредное действие фенола сказывается отрицательно и на процессе размножения моллюсков. При концентрации в воде загрязняющих веществ, лишь немного превышающей ПДК, ухудшается рост моллюсков. Действие поверхностно-активных веществ (ПАВ) в сублетальных концентрациях вызывает у животных нарушение способности зарываться в грунт и закрывать створки раковин.
Так же, фенолы являются распространенными кислородсодержащими соединениями нефти, которые обладают кислыми свойствами. И могут использоваться как полярные растворители, применяемые для удаления полициклических ароматических углеродов с короткими боковыми цепями, сернистых и азотистых соединений из масляных дистиллятов. Нефть — один из самых интенсивных загрязнителей вод. Часть попадающих в водоемы нефтепродуктов оседает на дно. Донные отложения адсорбируют нефтяные углеводороды и становятся источником постоянного загрязнения водоемов. Повышение содержания нефтепродуктов в воде ухудшает кислородный обмен и вызывает замедление роста беспозвоночных. В концентрациях, даже близких к ПДК, нефтепродукты отрицательно влияют на фотосинтетическую деятельность водорослей в водоемах [4].
В наши дни, современные технологии позволяют добывать нефть в очень больших объемах повсеместно. Углеводородное сырье ежедневно экспортируется во многие страны, для чего применяют различные виды транспортировки (нефтепроводы и водный транспорт). Нефть и нефтепродукты представляют большую угрозу при транспортировке, ведь любая авария может превратиться в экологическую катастрофу, которая повлечет за собой угнетение водных экосистем и в том числе негативно отразится на жизнедеятельности гидробионтов.
Процесс самоочищения водоемов от фенола протекает относительно медленно и его следы могут уноситься течением реки на большие расстояния, поэтому до сброса фенолсодержащие стоки подвергают достаточной очистке.
Моллюски в процессе фильтрации извлекают из морской воды одноклеточные организмы, что ведет к снижению оптической плотности воды в сосуде с моллюсками. Регистрация изменений оптической плотности позволяет характеризовать скорость фильтрационной активности и ее возможное торможение при взаимодействии изучаемого вещества, добавленного в морскую воду.
Для проведения эксперимента были отобраны двухстворчатые моллюски из Кольского залива. Эксперименты по изучению фильтрационной активности гидробионтов проводили с раствором фенола в концентрации 10 мг/дм3, 0,1 мг/дм3 и 0,001 мг/дм3. Скорость фильтрации определяли по снижению оптической плотности водной среды на ФЭКе при длине волны 550 нм. Среду создавали внесением дрожжей Sacharomyces cerevisae. Объем среды инкубации составил 0,5 дм3, время инкубации гидробионтов — 40 минут. На этот объем помещали по 10 экземпляров одинакового размера. Контрольная группа моллюсков содержалась в таких же условиях, но без добавления токсикантов. Измерения оптической плотности производились каждые 10 минут.
По полученным данным была рассчитана эффективность ингибирования концентрации раствора фенола, по формуле:
,
где: Ai — оптическая плотность в сосудах с исследуемым веществом в определенной концентрации;
Aj — оптическая плотность в сосуде с моллюсками без исследуемого вещества.
Нужна помощь в написании статьи?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Пишем статьи РИНЦ, ВАК, Scopus. Помогаем в публикации. Правки вносим бесплатно.
Данные полученные в ходе эксперимента сведены в таблицу 1.
Таблица 1.
Зависимость оптической плотности водной среды от концентрации раствора фенола
Моллюски, помещенные в токсические растворы фенола, заметно снижали свою фильтрационную активность. Так, при концентрации 0,001 мг/дм3 процесс фильтрации снижался в среднем на 44 %.
При увеличении концентрации токсикантов до 0,1 мг/дм3 происходило дальнейшее угнетение фильтрационной активности моллюсков, которая снижалась до 63 %. В растворе фенола с концентрацией 10 мг/дм3 фильтрационная активность моллюсков снизилась на 59 %.
Экспериментальное воздействие токсиканта — растворов фенола с различной концентрацией находило свое выражение в изменении интенсивности физиологических процессов. Было выявлено уменьшение фильтрационной активности двустворчатыми моллюсками. Кроме того, из литературных источников известно, что при интоксикации меняется интенсивность биохимических процессов в органах и тканях моллюсков, изменялись скорости основных реакций метаболизма, цикла трикарбоновых кислот, синтеза жирных кислот, что приводит к гипоксии и снижению мышечного тонуса моллюсков [2].
Список литературы:
1.Гордзяловский А.В., Макурина О.Н. Влияние фенолов на содержание каротиноидов в тканях моллюсков / Вестник СамГУ Естественнонаучная серия. 2007. № 8(58).
2.Канбетов А.Ш. Оценка влияния загрязнения на моллюсков реки Урал: диссертация / АГТУ. Махачкала., 2004. — 117 с.
3.Ляшенко О.А. Биоинцикация и биотестирование в охране окружающей среды: учебное пособие / СПб ГТУРП. СПб., 2012. — 67 с.
4.Моллюски в условиях антропогенного воздействия: Подводный мир, реки и водоемы. 2012. Дата обновления: 23.05.2012. [Электронный ресурс] — Режим достцпа. — URL: http://www.linkoman.ru/mollyuski_v_usloviyah_antrop.html