Natalia Mekh 01 декабря 2000 08:01:16

**************Ecological Cooperation Project*****************
* hydro@fadr.msu.ru http://fadr.msu.ru/ecocoop/hydro *
*************************************************************

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ИОНОВ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ (КАДМИЙ,
СВИНЕЦ, МЕДЬ, РТУТЬ, ЦИНК) НА ДАФНИЙ.

Матвеев Николай, Степанычев Алексей.

Руководитель: Е.П. Анисимов, педагог ОБЭЦ.

Одной из распространенных групп высокотоксичных веществ в водоемах являются
тяжелые металлы. В связи с этим, актуальность проблемы загрязнения металлами
природных вод не вызывает сомнений. Для тяжелых металлов в принципе не
существует механизмов самоочищения - они лишь перераспределяются из одной
матрицы в другую, взаимодействуют с различными категориями живых организмов,
и повсюду поставляя видимые и невидимые нежелательные последствия этого
взаимодействия. ТМ не подвержены биодеструкции, как органические вещества,
и, попав в биохимический цикл, крайне медленно выводится из него. В основном
происходит только перераспределение сосуществующих форм, отражающее
эколого-токсикологическое состояние гидроэкосистемы.
Целью нашего исследования является определение летальных и безвредных
концентраций солей тяжелых металлов (Сd, Pb, Cu, Hg, Zn) с помощью методов
биотестирования (дафниевый тест) и выявления совместного действия ионов
тяжелых металлов на дафний.
В качестве тестобъекта используют Dafnia magma Straus. Суточные дафнии
являются наиболее чувствительные к растворенным в воде вредным веществам,
особенно к ионам тяжелых металлов, органическим соединениям, пестицидам и
меньше нефтепродуктам (вызывающим вторичное косвенное действие).
Дафнии обитают в стоячих и слабопроточных водоемах. Переносят засолонения до
6 промель.
Материалом для исследований служили растворы тяжелых металов различной
концентрации. Концентрации солей тяжелых металлов были выбраны в диапозоне
от величин соответствующих рыбохозяйственным ПДК с дальнейшем увеличением на
порядок. Кратковременное биотестирование (96 ч.) позволяет определить острое
токсическое действие воды на дафний по их выживаемости. Показателем
выживаемости служит среднее количество тест-объектов, выживших в тестируемой
воде или в контроле за определенное время. Критерием токсичности является
гибель 50-ти и более % дафний за период времени 96 ч. в тестируемой воде по
сравнению с контролем.
Безопасным уровнем считается гибель тест-организмов не превышающая 10%
(контрольная величина). Сосуды наливают по 100 мл контрольной и тестируемой
воды или ее разбавлений в 3-х кратной повторности. В каждый сосуд помещают
по 10 суточных дафний и экспериментируют при оптимальных условиях в течении
времени до 96 часов. Особи считают выжившими, если они свободно двигаются в
толще воды или всплывают со дна сосуда не позднее 15 сек. после его легкого
покачивания.
По результатам экспериментальных исследований можно отметить, что сразу
после введения металлов в воду для одних из них (Cd, Pb) фиксируемые
концентрации мало отличаются от первоночальных, для других (Cu, Zu) - весьма
существенно. В дальнейшем металлы ведут себя по разному, хотя характер
зависимостей концентрация металлов - время для всех ТМ примерно одинаков: за
больший или меньший промежуток времени (0,5-2 ч.) достигается остаточная
концентрация ионов ТМ в воде, которая в зависимости от металла составляет от
20 до 98% исходной. Наиболее стабильно во времени концентрация Сd. Почти для
всех металлов процесс связывания наиболее интенсивно идет в момент
поступления их в воду, затем он несколько замедляется, и через некоторое
время устанавливается равновесная концентрация. О взаимодействии тяжелых
металлов существует неоднозначность мнений различных авторов. Так некоторые
исследователи считают, что меди с цинком, меди с кадмием присуще явления
синергизма, а для кадмия и цинка простая аддитивность. Однако, другие авторы
предполагают при совместном действии и кадмия синергизм. По результатам
наших исследований совместное действие цинка, меди и кадмия по токсическому
эффекту может сравниться с действием равной концентрации одного цинка. Медь
и цинк проявляют свою токсичность одинаковым образом при низких летальных
концентрациях и их совместное действие суммируется. Однако, при более
высоких концентрациях в мягкой воде проявлялись синергическое взаимодействие
металлов. При совместном действии меди и кадмия, их накопления происходило
быстрее, нежели по отдельности. Медь и кадмий способствовали накоплению
свинца. Простое присутствие свинца замедляет кумуляцию кадмия, а присутствие
в воде кадмия увеличивает количество меди в тканях рыб. Цинк и кадмий не
оказывают друг на друга ни какого влияния.

• Токсичность свинца и кадмия. Мякова Ольга 17/3/2001 (0)