Влияние токсикантов на скорость фильтрации моллюсков

Для проведения эксперимента в лабораторных условиях направленного на изучение зависимости изменения скорости фильтрации воды пресноводными двустворчатыми моллюсками от вида токсиканта, необходимо:

Заполнить сосуды отстоянной водопроводной водой до метки 1 л. Приготовить взвесь тонкодисперсного мела для каждого сосуда в концентрации 300 мг/л. Определить первоначальную мутность раствора в каждом сосуде (концентрация мела во взвеси по показаниям ФЭК будет отличаться от навески в 300 мг/л, так как наиболее крупные частицы мела быстро оседают на дно). Для этого, тщательно перемешав взвесь в сосуде, отобрать в кювету пробу воды из центральной части сосуда с помощью стеклянной трубки и проколориметрировать её на ФЭКе (Е0).

Рассчитать скорость фильтрации по формуле Виллиамсена:

F = V(lnCo - ln Ct - )t

где F- объём воды профильтрованной моллюсками в единицу времени (скорость фильтрации (мл/ч)), V- объём воды в сосуде (1000 мл), Co- начальная (в момент времени t1) концентрация взвеси (мг/л), Ct- конечная (в момент времени t2) концентрация взвеси (мг/л), t- продолжительность опыта в часах, - поправка на небиологическое оседание в сосуде № 1, равная разности логарифмов концентраций в моменты времени t1 и t2 в сосуде без моллюска, делённая на время t [Мет. рук., 2002].

Поданным исследования в лабораторных условиях (на моллюсках Anadonta cygnea) и в условиях естественного водоёма (на моллюсках Unio pictorum), получены данные о действии хлорфенолов в концентрациях 1,10 и 20 мг/л. По данной методике определилась фильтрационная способность перловиц в норме и после 48 - часового воздействия на них диметилсульфида, фенола, пирогаллола, гидрохинона, резорцина и пирокатехина (0,01 мг/л). Экспозицию в токсических растворах производили в аквариумах объёмом 10 л, куда помещали по 2 - 3 моллюска; токсические растворы готовились на речной воде. Всего поставлено 150 опытов.

Изучение скорости фильтрации беззубок показало, что в норме моллюски фильтровали воду со скоростью 825,0 ± 190,3 мл/час. Моллюски, помещенные в токсические растворы различных хлорфенолов заметно снижали свою фильтрационную активность. Так, трихлорфенол в концентрации 1 мг/л снижал процесс фильтрации на 61,5%, дихлорфенол на 72,4%, но наибольшее угнетение биофильтрации происходило при воздействии парахлорфенола: при той же концентрации фильтрация снизилась до 210,4 мл/час и составляла 24,0% от контроля.

При увеличении концентрации токсикантов до 10 мг/л происходило дальнейшее угнетение фильтрационной активности моллюсков. Ди - и трихлорфенолы почти одинаково снижали скорость фильтрации, которая составляла в данном случае 215,3 и 217,8 мл/час. Моллюски помещённые в раствор парахлорфенола концентрации 10 мг/л, имели минимальную фильтрационную активность - 105,0 мл/час, что составило всего 12,0% от контроля.

Увеличение концентрации хлорфенолов до 20 мг/л не приводило к дальнейшему снижению фильтрации беззубок. Возможно предположить, что максимальное сокращение фильтрационной активности моллюсков происходит уже на малых концентрациях хлорфенолов, а увеличение содержания токсиканта в растворе вызывает такую же картину снижения биофильтрации, как и при меньших концентрациях.

Таким образом, среди изученных хлорфенолов наибольшее угнетающее действие на фильтрационную активность моллюсков оказывали монохлорфенолы, а среди них наибольшим токсическим эффектом обладал парахлорфенол.

Влияние диметилсульфида (ДМС) в концентрациях 0,005 и 0,05 мг/л так же выразилось в подавлении фильтрационной активности моллюсков.

Скорость фильтрации под влиянием ДМС снизилась по сравнению с контролем соответственно на 24,1 и 49,2%.

В целом среди изолированного влияния отдельных фенолов наибольшим угнетающим эффектом на фильтрационную способность перловиц обладали пирокатехин (0,01 мг/л) и ДМС (0,05 мг/л), которые почти в два раза уменьшали контрольные параметры (P < 0,05). Большой разброс данных не позволил статистически подтвердить изменения после воздействия других токсикантов, хотя происходящее ухудшение фильтрационной способности моллюсков является очевидным. Разброс данных, вероятно, связан с тем, что в реке изменялась температура воды, рН, колебались так же атмосферное давление и погодные условия. Влияние этих факторов в данном случае не учитывалось [Грасси О.А., Соколова Е.Г., 1984]. Но как сказано выше температура и рН среды являются такими же абиотическими факторами, влияющими на фильтрационную активность моллюсков.

Кроме влияния фенолов на фильтрационную активность моллюсков было изучено комбинированное воздействие ДМС с веществом фенольного ряда в эквимолярных соотношениях на уровне ПДК. Комбинации токсикантов не приводили к суммации эффектов от составляющих компанентов, но и антагонистического действия при этом не наблюдалось. В целом воздействие комбинаций веществ угнетало процесс фильтрации моллюсков примерно в тех же размерах, что и отдельные компоненты. После воздействия ДМС и пирогаллола скорость фильтрации составила 75% от контрольного уровня, ДМС и гидрохинона - 61,7%, ДМС и фенола - 55,0%, ДМС и пирокатехина - 52,0%, ДМС и резорцина - 44,8%. Из приведённых данных следует, что наиболее выраженным действием обладали комбинации ДМС с пирокатехином и резорцином. При этих сочетаниях скорость фильтрации достоверно отличалась от контроля (P < 0.05). Следует отметить, что из изученных веществ фенольного ряда только пирокатехин обладал наиболее выраженным влиянием как при изолированном действии, так и в условиях комбинации. Но рассматривая полученные результаты, следует опять же учитывать разброс из-за экологических факторов.