Наукові доповіді Національного університету біоресурсів і природокористування України

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

Віта Строкаль, В. Макарець, Т. Чорна, А. Ковпак
Завантажити статтю
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. Рослиноюстенобіонтом, яка належить 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 з ДСТУ 32426-2013 «Методи досліджень хімічної продукції, які несуть небезпеку для навколишнього середовища. Випробування ряски на пригнічення росту». Виявляли кількість пов’язаних зі 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 за найменшої концентрації в 0,1 мгNО2 - /л водна біота буде зазнавати значного токсичного впливу з можливою подальшою загибеллю; за 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

Ключові слова

водна біота, рівень токсичності, забруднення водних екосистем

ЦИТУВАТИ
Strokal, V., Makarets, V., Chorna, Т., & Kovpak, A. (2021). Ecological assessment of the toxicity of nitrogen compounds for aquatic organisms using the Lemna minor L. Biotest. Scientific Reports of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine, 17(6),18-40. https://doi.org/10.31548/dopovidi2021.06.002
Використані джерела
  1. Arystarkhova, E.O. (2016). Features of determining the toxicity of drinking water. Agroecological Journal, 3. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/agrog_2016_3_1.
  2. Tsatsenko, L., Otorova, A., Bolshakova, L., Yhnateva, S., & Semenova, T. (2014). Bioindication and biotesting in agroecology. Byshkek: Kyrgyz National Agrarian University named after K.Y. Skryabin.
  3. Interstate standard 32426-2013 "Testing of chemicals of environmental hazard. Lemna spp. growth inhibition test". (2013). Retrieved from https://docs.cntd.ru/document/1200107387/titles/FI01OC.
  4. Strokal, V., & Kovpak, A. (2021). Causes of nutrient pollution in the Dnieper river basin: Theoretical syntheses. Scientific and Practical Journal "Environmental Sciences", 2(35), 37-44. https://doi.org/10.32846/2306-9716/2021.eco.2-35.6.
  5. Lukanyn, A.V. (2020). Processes and apparatus for biotechnological wastewater treatment. Moscow: INFRA-M.
  6. Morozova, M., & Storchak, T. (2017). Influence of heavy metal salts in the synthesis of the prolin Lemna Minor L. Bulletin of Nizhnevartovsk State University, 4, 119-124. Retrieved from https://vestnik.nvsu.ru/2311-1402/article/view/49610/ru_RU.
  7. Musatova, O. (2006). Bioindication and biodamage: Guidelines for laboratory work. Vitebsk: Publishing House of Vitebsk State University named after P.M. Masherov. Retrieved from https://rep.vsu.by/bitstream/.
  8. Pesticides, nitrates and nitrites. (n.d.). Retrieved from https://studopedia.com.ua/1_24063_pestitsidi-nitrati-ta-nitriti.html.
  9. Storchak, T., & Kriukova, V. (2017). Changes in some physiological parameters of duckweed (Lemna minor L.) under the action of nickel and zinc salts. Bulletin of Science and Practice, 3(16), 99-105. Retrieved from http://www.bulletennauki.com/storchak.
  10. Subbotyn, M., & Hryhorev, Yu. (2013). Evaluation of the toxic effect of copper ions on duckweed (Lemna minor L.) by the method of registration of delayed fluorescence. Theoretical and Applied Ecology, 2. Retrieved from http://envjournal.ru/ari/v2013/v2/files/13205.pdf.
  11. Tsatsenko, L.V., & Paskhalydy, V.H. (2018). Duckweed as a model object in biotesting of the aquatic and soil environment. Scientific and Technical Bulletin of the All-Russian Research Institute of Oil Crops, 4(176), 146-151.
  12. Mikryakova, T. (2002). Accumulation of heavy metals by macrophytes at different levels of pollution of aquatic medium. Water Resources, 29(2), 230-232.
  13. Shuhurov, P., Tyshchenko, V., & Myshchenko, O. (2021). Investigation of the influence of heavy metal ions on Ryaska small. Journal of Innovation and Investment, 2. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/issledovanie-vliyaniya-ionov-tyazhelyh-metallov-na-ryasku-maluyu.
  14. Makarenko, N., Rudnytska, L., & Bondar, V. (2016). Peculiarities of ecotoxicological assessment nanoagrochemicals used in crop production. Annals of Agrarian Science, 14(2), 35-41. Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1512188716000087.
  15. Strokal, V. (2021). Transboundary rivers of Ukraine: Perspectives for sustainable development and clean water. Journal of Integrative Environmental Sciences, 18(1), 67-87. Retrieved from https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/1943815X.2021.1930058.