Оценка токсичности сырой нефти на выживаемость Artemia salina

Секция
БИОЛОГИЯ, ЭКОЛОГИЯ И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ
«Artemia salina как биомаркер нефтяного загрязнения»
Давлеткалиева Д.Х.
dina.kz1396@mail.ru

     Значительные количества нефтепродуктов поступают в поверхностные водные объекты (реки и водохранилища) с недостаточно очищенными промышленными сточными водами, а также с рассредоточенным стоком. Самоочищающей способности водных объектов зачастую недостаточно для приведения качества природных вод в состояние, удовлетворяющее нормативам. В этой ситуации важно не только оперативно обнаружить загрязнение, но и определить степень токсического действия на живые организмы, обитающие в водной среде.
     Необходимость решения этой проблемы в условиях непрерывного увеличения антропогенной нагрузки и темпов использования водных ресурсов определяют возможность разработки методов оценки токсичности вод, дающих надёжную информацию об экологическом состоянии водных объектов. Одной из актуальных задач является создание системы оперативного контроля, разработка и применение экспрессных методов оценки качества воды. Такую оценку можно получить с помощью стандартных методик биотестирования по определению токсичности воды для гидробионтов.
     Целью работы являлось изучение влияния различных фракций нефтепродуктов на  выживаемость  Artemia salina.
     Artemia salina  относится к семейству теплолюбивых ракообразных. Артемия – это зоопланктон. Артемии являются планктоннными организмами, которые населяют морские мелководья и соленые озера. В качестве пищи для них выступает фитопланктон, фильтруя воду при помощи грудных конечностей. 
     Взрослые формы  достигают до 20 мм в длину и откладывают огромное количество яиц. Яйца покрыты толстой оболочкой, построены из креатина и в высушенном виде сохраняют свою форму. Кисты артемии обладают высокой устойчивостью к  внешним факторам, и могут жить в таком виде от 3 до 5 лет, не теряя способности к развитию.
     Жаброногий рачок Artemia salina — широко распространенный эвригалинный вид. Тело артемий имеет удлиненную форму, без раковины, состоит из многочисленных, четко различимых сегментов,  подразделенных на отделы: голову, трункус, несущий листовидные ножки (11 пар), и тельсон (или абдомен).
     Артемия (лат. Artemia salina) может жить в воде с невероятным количеством солей  и размножаться в ней в больших количествах. Если такой водоем пересохнет, то артемия  погибнет. Зато в высохшем иле всегда бывает огромное количество ее яиц.
     Оценка токсичности сырой  нефти на выживаемость  Artemia salina
     Для решения первой задачи была приготовлена водная эмульсия сырой нефти, с концентрацией 10 мл/л. Рачки экспонировались в течении 72 часов, после чего подсчитывалось количество живых особей. 
     Опыт проводился трижды. Количество артемий в опыте составило в контроле – 100,в сырой нефти – 50,во втором опыте в конроле – 110,сырой нефти – 50,а в третьем опыте – 140,сырой нефти – 70.
     Количество рачков при подсчете в камере Богорова в контроле составляло в среднем 120 штук, когда как в эмульсии сырой нефти 60. Таким образом количество артемий уменьшилось на 50-45 %.
     В данной ситуации наблюдается ситуация с резким уменьшением в 2 раза количества артемий, что говорит о токсичности сырой эмульсии нефти и негативном ее воздействии на них. Тем не менее артемии могут приспосабливаться к таким условиям.
      Большая смертность организмов в водных эмульсиях нефти произошла из-за образования  маслянистой пленки на поверхности раствора, в которой происходит залипание рачков, обездвижение и затруднение доступа к кислороду, нарушение обменных процессов, препятствуют газообмену воды и атмосферы.
     Оценка токсичности растворяемой фракции нефтепродуктов на развитие  Artemia salina
     В следующей серии экспериментов  стояла задача исследовать токсическое действие растворяемой фракции на артемий. Для этого проводились опыты с приготовлением фильтрата нефти и с последующим его разведением. После экпонирования на 72 часа артемии подсчитывались в камере Богорова под бинокуляром. Опыт проводился трижды.
     Количество артемий в контроле и в третьем разведении в обоих опытах одинаковы, что можно сделать вывод о том, что концентрация нефти в 3 разведении настолько мала, что рачки в ней чувствуют себя комфортно и никаких нарушений в жизнедеятельности не происходит. Также численность артемий  при 2 разведении  увеличивалась.
     Увеличение численности рачков при концентрации нефти 2,5 мл/л может говорить о стимуляции развития артемий. Внешне констатируемое «безразличие» не является действительным показателем отсутствия реакции: «безразличие» на организменном уровне может скрывать глубокие внутриклеточные и молекулярные процессы, медленно накапливающиеся изменения в клетках, их органеллах, хромосомах, ДНК и других микроструктур. Стимуляция же, т.е. интенсификация жизнедеятельности, является первой фазой интоксикации. При длительном воздействии или повышение концентрации токсиканта развивается депрессия, т.е. угнетение жизнедеятельности, которое в конечном итоге может привести к смерти. 
     Влияние солености на токсичность нефтепродуктов
     Здесь решено проверить влияет ли различная концентрация солей на токсичность нефти. Для  этого были приготовлены образцы с разным содержанием солей в воде: 25‰, 30‰ и 35‰ растворы соли (NaCl). Изначальная концентрация соленой воды составляла 400 мл.
     Соленость (низкая и высокая) увеличивает токсичность сырой нефти, так как численность артемий резко снизилась в 25% растворе соленой воды на 80%,а в 35% растворе – на 75%. В то время как в 30 % растворе наблюдалось наоборот увеличение численности на 60%.
     Разная соленость также повлияла и на численность артемий в фильтрате. В 25% растворе численность их снизилась на 20%, в 30% растворе  на 60%, а в 35% растворе наблюдалось увеличение численности на 75%. Предполагается, что наличие большого количества растворенной соли может стимулировать массовое увеличение численности артемий в случае с 35% раствором соли в растворяемой фракции нефти, тогда как в остальных случаях наблюдалось уменьшение количества артемий.
     1. Установлено, что в 25% и 30%  растворе соленой воды без нефти (контроль) артемий наблюдалось в количестве 2500  шт./л, в то время  как 30% соленый  раствор в растворяемой и цельной фракциях нефти стимулировал  развитие рачков на 29-38%  (3500-4000  шт./л).
     2.  Выявлено, что при снижении  концентрации растворяемой фракции с 10 мл/л до 2,5 мл/л нефти выживаемость рачков увеличивается в 2,3 раза (процесс интоксикации), а при концентрации нефти 1,25 мл/л  количество артемий уменьшается на 35%.
     3. Цельная фракция нефти образует на поверхности воды  пленку, нарушая при этом естественные условия жизнедеятельности организмов, вызывает недостаток кислорода и при концентрации 10 мл/л вызывает у артемий 45-50% летальную смертность.
     


.......................