Главная Коллекция "Otherreferats" Экология и охрана природы Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов

Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов

Высокий уровень загрязнения среды тяжелыми металлами, снижение видового разнообразия гидробионтов как его следствие. Возможность использования моллюска D. polymorpha в качестве тест-объекта при определении загрязнения тяжелыми металлами водоемов.

Рубрика	Экология и охрана природы
Вид	автореферат
Язык	русский
Дата добавления	27.11.2017
Размер файла	181,5 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов

03.00.16 - "Экология"

Диссертация на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Павловская Валерия Владимировна

Калининград - 2007

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет"

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Залуцкая Елена Андреевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор

Саускан Владимир Ильич

доктор биологических наук, профессор

Сынзыныс Борис Иванович

Ведущая организация: Казанский государственный университет

Защита состоится 14 ноября 2007 г. в 16.30 часов на заседании диссертационного совета К 212.084.05 в ФГОУ ВПО "Российский государственный университет им.И. Канта" по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, аудитория 143

Отзывы на автореферат направляются по адресу: 236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2, факультет биоэкологии, кафедра ботаники и экологии растений

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Российского государственного университета им.И. Канта (236040, г. Калининград, ул. Университетская, 2)

Автореферат разослан "__11__" _октября_______ 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат биологических наук, доцент И.Ю. Губарева

Общая характеристика работы

Актуальность темы. В последние десятилетия в экосистемах водоемов наблюдаются изменения, которые происходят под влиянием естественных факторов окружающей среды и хозяйственной деятельности человека. Поэтому особую актуальность приобретают исследования закономерностей реакций водных организмов на меняющиеся условия окружающей среды. Угрозу для жизнедеятельности гидробионтов представляют тяжелые металлы и их соединения (Кадмий: …, 1994; Челомин, 1998; Яп, 2003; Подгурская, 2006).

Высокий уровень загрязнения среды тяжелыми металлами приводит к снижению видового разнообразия гидробионтов (Брень, 1998). Использование гидробионтов в качестве биоиндикаторов позволяет судить о значении этих токсикантов. Как организмы-индикаторы токсичности водной среды исследовались многие группы гидробионтов: водоросли (бурые, красные, зеленые) и животные (костистые рыбы, ракообразные, моллюски полихеты и др.). Установлено (Христофорова, 1989; Киричук, 2006), что именно моллюски являются наиболее чувствительными организмами к содержанию ионов тяжелых металлов в воде.

Для определения действия ионов тяжелых металлов на гидробионтов используют метод определения удельного содержания белков - металлотионеинов в тканях (Ротт, 1995; Morris, 1999; Raspor, 1999; Данилин, 2002). В качестве тест-объектов использовались морские и речные рыбы (Hamilton, 1986; Christer, 1991), морские беспозвоночные (омар, моллюски) (Roesijadi, 1994; Bebiano, 1999; Danilin, 2005), пресноводные моллюски Anodonta cygnea и Unio pictorum (Данилин, 2002). Синтез белков - металлотионеинов в теле моллюсков, представляет собой ответ на действие стрессорных факторов физической и химической природы, в том числе тяжелых металлов (Lafontaine, 2000; Pourang, 2005). В связи с этим весьма актуальным является изучение влияния концентрации тяжелых металлов в воде на содержание тяжелых металлов и металлотионеинов в теле D. polymorpha.

Цель работы - исследование особенностей накопления тяжелых металлов (Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺) и металлотионеинов в теле D. polymorpha; установление возможности использования моллюска D. polymorpha в качестве тест-объекта при определении загрязнения тяжелыми металлами водоемов.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить сезонную динамику накопления Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha из оз. Форелевое.

2. Установить влияние сезонного содержания Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде и теле D. polymorpha на уровень металлотионеинов в теле моллюсков.

3. Изучить межвидовые отличия в содержании Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺и металлотионеинов в теле моллюсков.

4. Выявить влияние содержания в воде Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ на изменение уровня металлотионеинов, рН межстворчатой жидкости и выживаемость D. polymorpha.

5. Оценить возможность использования белков - металлотионеинов в теле D. polymorpha, как показателя содержания тяжелых металлов в процессе биологического мониторинга.

Положения, выносимые на защиту

1. Содержание в теле D. polymorpha Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺, а также накопление металлотионеинов зависит от содержания в воде тяжелых металлов.

2. D. polymorpha способна регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле независимо от его содержания в окружающей среде.

3. При раздельном введении в воду Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺ выявлено понижение выживаемости на фоне повышения металлотионеинов и изменения рН межстворчатой жидкости. Наиболее токсическое действие на организм D. polymorpha оказывает Cu²⁺.

4 Содержание в воде Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺ определяет уровень металлотионеинов в теле D. polymorpha, который можно рассматривать как механизм защиты организма от действия тяжелых металлов среды и использовать в качестве биоиндикатора в системе биомониторинга.

Научная новизна. Впервые установлены зависимости между содержанием Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺ и уровнем металлотионеинов в теле D. polymorpha от содержания тяжелых металлов в воде. Выявлено влияние содержания в воде Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺ на выживаемость на фоне повышения металлотионеинов и изменения рН межстворчатой жидкости. Установлено, что Cu²⁺ оказывает наиболее токсическое действие на организм D. polymorpha. Показана способность D. polymorpha регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле независимо от его содержания в окружающей среде.

Практическая значимость. Результаты, полученные при исследовании особенностей накопления металлотионеинов в теле D. polymorpha позволяют определить пути адаптации гидробионтов к неблагоприятным факторам среды обитания и понять физиолого-биохимические механизмы их устойчивости. Поэтому установление закономерностей накопления металлотионеинов под действием экологических факторов (тяжелых металлов) имеет не только теоретическое, но и большое практическое значение для решения конкретных задач биомониторинга. Обоснована возможность использования уровня металлотионеинов в теле D. polymorpha в качестве биоиндикационного параметра в системе биомониторинга. Полученные результаты можно использовать при чтении курсов по "Гидробиологии", "Экологии", "Экологической токсикологии".

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были представлены на 9-й Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2005), на 5-й и 6-й Международных научных конференциях "Сахаровские чтения 2005, 2006 гг.: Экологические проблемы XXI века" (Минск, Беларусь, 2005, 2006), The 2^nd International Conference on Radioactivity in the Environment & the 6^th International Conference on Environmental Radioactivity in the Arctic and the Antarctic (Nice, France, 2005), II региональной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Техногенные системы и экологический риск" (Обнинск, 2005), Международной научной конференции "Инновации в науке и образовании - 2005" (Калининград, 2005), Всероссийской научно-практической конференции "Актуальные проблемы экологии и природопользования" (Москва, 2006), V съезде по радиационным исследованиям (радиобиология, радиоэкология, радиационная безопасность) (Москва, 2006), The Сonference "Technology Science Works in the Western Lithuania" (Klaipeda, Lithuania, 2006).

Декларация личного участия автора. Автором самостоятельно в полевых условиях собран и обработан в лаборатории материал по D. polymorpha; определены концентрации Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺, а также уровень удельного содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha; определено влияние содержания в воде Pb²⁺ (0,03 мг/л), Cd²⁺ (0,001 мг/л), Cu²⁺ (1,0 мг/л), Zn²⁺ (1,0 мг/л) на выживаемость D. polymorpha; проведены эксперименты по оценке возможности использования белков - металлотионеинов в теле D. polymorpha, как показателя загрязнения водной среды тяжелыми металлами.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы. Работа изложена на 102 страницах машинописного текста, включает 12 таблиц и 9 рисунков. Библиографический список содержит 116 отечественных и 89 зарубежных источников.

Содержание работы

Материалы и методы исследований

Материалом для проведенных исследований послужили двустворчатые моллюски вида D. polymorpha, обитающие в оз. Форелевое. Исследования проводили в течение 2004 - 2006 гг. посезонно:

весной (апрель); - летом (июнь); - осенью (сентябрь); - зимой (декабрь).

Сбор материала осуществляли с помощью орудия "кошка-грабли". Сбор производился с берега вручную. Моллюсков идентифицировали до вида, используя "Определитель беспозвоночных Европейской части СССР (планктон и бентос)" (1977), а также определитель В.И. Жадина "Моллюски пресных вод СССР" (1952). Производили измерение высоты, длины и выпуклости раковины, их соотношения с помощью штангенциркуля с точностью до 1мм.

Препарирование осуществляли, ориентируясь по анатомическому атласу внутреннего строения двустворчатых моллюсков (Цихон-Луканина, 1987). Извлеченное тело моллюсков очищали от посторонних включений и взвешивали на торсионных весах с точностью до 0,1 мг. Подготовленные таким образом пробы до анализа хранили при температуре минус 40С.

Материал готовили к анализу согласно методике (Eaton, 1982, Данилин, 2004). Определение уровня металлотионеинов в теле D. polymorpha осуществляли во ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии г. Обнинск радиохимическим методом.

Исследования по содержанию тяжелых металлов (Zn, Pb, Cd, Cu) в воде и теле D. polymorpha были проведены в физико-химической лаборатории ВНИИ АТЛАНТНИРО г. Калининград по следующим стандартам: ГОСТ 26929-86, ГОСТ 30178 - 96, ИСО 8288 - 86. Тяжелые металлы во всех видах проб определяли методом атомно-абсорбционной спектроскопии: Zn, Cu, Pb, Cd (спектрометр плазменно-эмиссионный Varian Liberty AX Sequential ICP-AES).

Токсикологическому исследованию предшествовал период акклимации животных, моллюсков выдерживали в аквариумах с водопроводной водой в течение 14 дней с постоянной аэрацией.

Моделирование загрязнения водоема свинцом, кадмием, цинком и медью проводили в лабораторных условиях. Для проведения экспериментов моллюски были отсортированы по размеру (1,6-2,2 см). Опытных животных разделили на пять групп по 90 особей в каждой. Первая группа животных служила контролем и содержалась в аквариуме с водопроводной водой, вторая группа была помещена в аквариум, содержащий Pb²⁺ (0,03 мг/л), третья группа - Cd²⁺ (0,001 мг/л), четвертая - Cu²⁺ (1,0 мг/л), пятая - Zn²⁺ (1,0 мг/л). Все группы животных находились в примерно сходных условиях: аквариумах одинакового объема, при одинаковом освещении, температуре и аэрации, без кормления. Экспозицию опытных животных проводили в течение 21 суток. Для экспериментов брались концентрации токсикантов, соответствующие значениям их ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения.

Для математической обработки полученных результатов использован пакет компьютерных программ Excel 2000 (Microsoft Inc., 1999), Statistica for Windows, v.5.0 (Statsoft Inc., 1995). Основной массив экспериментальных данных обрабатывали с помощью программ описательной статистики с вычислением среднего арифметического, среднего квадратического отклонения, стандартной ошибки, коэффициента корреляции Пирсона. При оценке достоверности различий средних данных использовали t-критерий Стьюдента.

моллюск тяжелый метал загрязнение водоем

Результаты и обсуждение

Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. Polymorpha.

На биоаккумулирование металлов может влиять целый ряд физиологических и экологических факторов, в то же время данных о влиянии сезона на содержание тяжелых металлов в теле моллюсков недостаточно.

Полученные нами данные о влиянии содержания Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺в воде оз. Форелевое на динамику тяжелых металлов в теле D. polymorpha представлены в таблице 1, а их графические зависимости представлены - на рисунке 1.

Таблица 1 - Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. polymorpha (мг/кг сух. массы) и воде оз. Форелевое (мг/л)

Сезон

Cd

Cu

Pb

Zn

D. polymorpha

Весна

0,27 ± 0,02

6,2 ± 1,1

0,37 ± 0,14

37,00 ± 2,94

Лето

0,13 ± 0,02^а

2,2 ± 0,71^а

0,29 ± 0,09

28,16 ± 1,98^а

Осень

0,39 ± 0,04^а,b

7,04 ± 1,41^b

1,45 ± 0,23^а,b

21,97 ± 0,99^а,b

Зима

0,59 ± 0,02^а,b,c

9,42 ± 1,27^а,b

0,43 ± 0,12^с

20,73 ± 1,22^а,b

оз. Форелевое

Весна

0,0007 ± 0,0002

0,021 ± 0,009

0,013 ± 0,003

0,0224 ± 0,0076

Лето

0,0006 ± 0,0001

0,032 ± 0,008

0,01 ± 0,001

0,0183 ± 0,0085

Осень

0,0013 ± 0,0001^a,b

0,04 ± 0,004^a

0,039 ± 0,002^a,b

0,02 ± 0,0029^a

Зима

0,0025 ± 0,0002^a,b,c

0,0008 ± 0,0002^a,b,c

0,002 ± 0,0009^a,b,c

0,00539 ± 0,00015^a,b,c

a - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для весны;

b - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для лета;

c - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для осени.

Рисунок 1 - Зависимость между концентрацией Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое

Cd y = 0,293Ln (x) +2,347 R = 0,98

[R=0,92; P<0,05]

Cu y = - 1,157Ln (x) +1,110 R = 0,70 [R=0,37; P<0,05]

Zn y = 6,943Ln (x) +56,358 R = 0,62 [R=0,44; P<0,05]

Pb y = 0,304Ln (x) +2,032 R = 0,89 [R=0,87; P<0,05]

По осям - Концентрация металла. Зависимость аппроксимирована логарифмическим уравнением. В квадратных скобках - коэффициент корреляции Пирсона (R) и уровень значимости (P)

Выявлено, что, начиная с апреля, содержание Pb²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ и Cu²⁺ в теле D. polymorpha из оз. Форелевое понижалось. Так, в июне концентрации Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ понизились соответственно на 48, 35 и 78% по сравнению с апрелем. Необходимо отметить повышение к осени концентрации Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺в теле D. polymorpha: так, в сентябре концентрации Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺повысились соответственно на 33, 31 и 20% по сравнению с июнем. При этом содержание Pb²⁺ в теле D. polymorpha, достигнув максимума в сентябре (1,45 мг/кг), к декабрю снизилось на 30%. В то же время концентрация Zn²⁺снижалась непрерывно с апреля по декабрь: в июне снизилась на 16, в сентябре - 59, в декабре - 56 по сравнению с апрелем.

Регрессионный анализ зависимости концентрации Pb²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ и Cu²⁺ в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое показал, что значение R логарифмических уравнений было выше для зависимостей между концентрацией Pb²⁺ и Cd²⁺ в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое, чем для зависимостей между концентрацией Zn²⁺и Cu²⁺в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое (рис.1).

Коэффициент корреляции Пирсона между концентрацией Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha и в воде составило соответственно 0,44, 0,37, 0,92, 0,87 (рис.1). Высокие значения коэффициента корреляции между концентрацией Cd²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое показывают, что концентрация этих металлов в теле моллюсков зависит от их содержания в воде. И, наоборот, более низкие значения коэффициента корреляции между концентрацией Zn²⁺и Cu²⁺в теле D. polymorpha и в воде оз. Форелевое показывают более эффективное регулирование организмом моллюсков аккумуляции данных металлов.

Сезонную изменчивость содержания Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ и Pb²⁺в теле D. polymorpha можно объяснить особенностью репродуктивного цикла этого вида. Так, в апреле происходит активное созревание гонад у моллюска, в мае - июне начинается нерест, интенсивность которого повышается до июля, а затем к сентябрю наступает стадия покоя (Bragina, 2004).

Во-первых, в период созревания гонад масса половых продуктов резко возрастает и составляет от 5 до 50% ежегодного прироста у D. polymorpha, что приводит к понижению относительного содержания тяжелых металлов в теле моллюска (Chase, 1999). Нами показано, что созревание гонад и последующий нерест в течение лета объясняют особенности сезонных колебаний концентрации металлов в теле D. polymorpha. Так, концентрация Zn²⁺ и Cu²⁺ в теле D. polymorpha снизилась к июню, когда созревание гонад у большинства моллюсков было завершено, а нерест находился в самой активной фазе.

Во-вторых, снижение концентрации Zn²⁺ в теле моллюсков во время нерестового периода происходит за счет выноса Zn²⁺ вместе с половыми продуктами (Kwan, 2003). После нереста содержание липидов в теле моллюсков снижается, в то время как концентрация Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ и Pb²⁺в теле моллюсков начинает увеличиваться (Kwan, 2003).

Установлено, что Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺ накапливаются моллюсками всех крупных таксонов: пластинчатожаберными (D. polymorpha, Unio rostratus, U. pictorum), переднежаберными (Viviparus viviparus) (Киричук, 2006) и легочными (Lymnea stragnalis, Planorbarius purpura) (Киричук, 2006).

Для оценки степени аккумуляции металлов в теле D. polymorpha нами использован коэффициент накопления (КН), под которым понимают отношение концентрации металлов в теле гидробионтов к их содержанию в окружающей среде (Кадмий …, 1994).

Величина КН для моллюсков разных видов приведена в таблице 2. Выявлено, что разные виды моллюсков обладают не одинаковой способностью к аккумуляции перечисленных выше металлов в своих организмах.

Самые высокие значения КН_Zn отмечены у моллюсков D. рolymorpha, U. pictorum, A. cygnea, L. stragnalis, P. purpura, V. viviparus, при этом КН_Zn для V. viviparus в 16 раз выше, чем для D. рolymorpha. Величина КН_Cd у D. рolymorpha выше соответственно в 16 и 19 раз по сравнению с V. viviparus и U. pictorum.

Коэффициенты накопления Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺, Pb²⁺ у моллюсков разных видов отличаются, при этом, нами отмечена одна общая закономерность: в наибольшей степени моллюски видов D. рolymorpha, U. pictorum, A. сygnea, L. stagnalis, P. purpura, V. viviparus накапливают Zn²⁺, а моллюски видов U. rostratus, C. ponderosum в большей степени - Pb²⁺.

Таблица 2 - Коэффициенты накопления Zn, Cu, Cd иPb в теле моллюсков разных видов

Объект

исследования

КН_Zn

КН_Cu

КН_Cd

КН_Pb

D. рolymorpha^*

1682

295

385

28

U. pictorum^**

547

48

20

-

A. cygnea^**

321

156

57

-

U. rostratus^***

6150

985

44

7284

L. stagnalis^***

8893

660

111

6157

P. purpura^***

13993

3446

87

5980

V. viviparus^***

27095

1718

24

3319

^* - по собственным данным;

^** - по данным Минакова 2005 г.;

^*** - по данным Киричук 2006 г.

По величине аккумуляции тяжелых металлов гидробионты подразделяются на макро-, микро-, деконцентраторов (Никаноров, 1985). К макроконцентраторам относятся виды у которых KН > 15000, к микроконцентраторам - виды с KН = 10000-15000, к деконцентраторам - с KН < 10000. По показателям KН D. рolymorpha, U. pictorum, A. сygnea, U. rostratus, C. ponderosum, L. stagnalis относятся к деконцентраторам. По КН_Cu, КН_Cd и КН_Pb виды P. purpura, V. viviparus - декноцентраторы, по КН_Zn вид P. purpura - микроконцентраторы, а вид V. viviparous - макроконцентраторы.

Таким образом, моллюски поглощают значительные количества тяжелых металлов. Коэффициенты накопления свидетельствуют как о загрязнении среды Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺, так и о биологической доступности и возможности их включаться во все физиологические и биохимические процессы организма. Рассчитанные КН отражают, что разные виды моллюсков обладают различной способностью к аккумуляции тяжелых металлов.

Межвидовые различия в содержании тяжелых металлов в теле моллюсков. Анализ содержания тяжелых металлов в теле моллюсков разных видов и в воде позволяет выявить особенности организма накапливать тяжелые металлы из окружающей среды (Яп, 2003).

Установлено, что содержание Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha варьирует от 0,34 до 26,96 мг/кг, при этом D. polymorpha аккумулирует Zn²⁺ и Cu²⁺ в максимальных количествах (табл.3). Аналогичные данные были получены при исследовании моллюсков U. pictorum и A. cygnea (Минакова, 2005).

Таблица 3 - Содержание Cu, Zn, Pb, Cd в теле моллюсков разных видов (мг/кг сух. массы) и воде (мг/л)

Объект

исследования

Zn

Cu

Cd

Pb

Вода оз. Форелевое

0,022 ± 0,008

0,021 ± 0,009

0,0007 ± 0,0002

0,013 ± 0,003

D. рolymorpha

37,00 ± 2,94

6,2 ± 1,1

0,27 ± 0,02

0,37 ± 0,14

Вода р. Урал

0,029 0,003

0,0050,001

0,0030,001

н/о

U. pictorum

15,86 3,08

0,240,08

0,060,003

н/о

A. cygnea

9,31 2,4

0,780, 19

0,170,08

н/о

Примечание: уровень значимости данных р< 0,05

Показано, что концентрации Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha выше, чем у U. pictorum и A. cygnea.

Моллюски видов U. pictorum и A. cygnea, также как и D. polymorpha, в наибольших количествах накапливают Zn²⁺, причем его содержание в теле D. polymorpha выше соответственно в 2 и 4 раза, чем в теле U. pictorum и A. сygnea, при одинаковом содержании Zn²⁺ в воде р Урал и оз. Форелевое.

При более высокой (в 4 раза) концентрации Cu²⁺ в воде оз. Форелевое, чем в р. Урал, содержание Cu²⁺ в теле D. polymorpha выше соответственно в 8 и 23 раза, чем в теле A. cygnea и U. pictorum. В то время как при более низкой (в 4 раза) концентрации Cd²⁺ в воде оз. Форелевое, чем в р. Урал, его содержание в теле D. polymorpha выше соответственно в 1,5 и 4,5 раза, чем у A. cygnea и U. pictorum.

В исследуемых пробах воды р. Урал и теле U. pictorum и A. cygnea Pb²⁺ не был обнаружен, в то время как при концентрации Pb²⁺ 0,013 мг/л в воде оз. Форелевое его содержание в теле D. polymorpha составило 0,37 мг/кг.

Установлены особенности накопления Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ у моллюсков разных видов с учетом которого КН расположены в следующий ряд:

для D. рolymorpha - KН_Pb> KН_Cu> KН_Cd>KН_Zn^*;

для U. pictorum - KН_Cd> KН_Cu> KН_Zn^**;

для A. cygnea - KН_Cd> KН_Cu> KН_Zn^**;

для U. rostratus - KН_Cd> KН_Cu> KН_Zn >KН_Pb^***;

для L. stagnalis - KН_Cd> KН_Cu> KН_Pb >KН_Zn^***;

для P. purpura - KН_Cd> KН_Cu> KН_Pb >KН_Zn^***;

для V. viviparus - KН_Cd> KН_Cu> KН_Pb>KН_Zn^***.

^* - по собственным данным;

^** - по данным Минакова 2005 г.;

^*** - по данным Киричук 2006 г.

Наши данные согласуются с результатами о взаимодействии "металл-металл" у других моллюсков. По токсичности тяжелые металлы для моллюсков можно расположить в следующий ряд: Cu > Ni > Cd > Pb > Zn > Al > V > Cr > Se > Fe = Co > Mn > Mg > Mo (Tomasik, 1995).

Межвидовые отличия в содержании тяжелых металлов в теле моллюсков можно объяснить отличиями в содержании металлов в различных зонах обитания моллюсков, а, во-вторых, неодинаковой способностью данных видов к накоплению металлов.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют об отличиях в содержании тяжелых металлов в теле моллюсков разных видов, что можно объяснить как экологическими факторами, так и физиолого-биохимическими особенностями данного вида.

Сезонные изменения содержания металлотионеинов в теле моллюсков D. Polymorpha. Известно, что у гидробионтов, в частности у двустворчатых моллюсков, избыток тяжелых металлов переводится в нетоксичную форму особыми цитоплазматическими белками металлотионеинами. Содержание металлотионеинов в биологических объектах используют в качестве показателя загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами (Данилин, 2004), при этом, необходимо отметить, что влияние сезона на содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha недостаточно исследовано.

Полученные нами данные о сезонных изменениях содержания металлотионеинов в теле моллюсков D. polymorpha представлены в таблице 4.

Выявлено увеличение концентрации металлотионеинов в теле моллюсков D. polymorpha от весны к зиме. Так, с апреля по июнь содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha увеличилось в 2,7 раза, с июня по сентябрь - в 1,2 раза, а с сентября по декабрь - в 2,4 раза. Таким образом, с апреля по декабрь содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha из оз. Форелевое увеличилось в 8 раз.

Таблица 4 - Сезонные изменения содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha из оз. Форелевое

Сезон

Содержание МТ, мкг/г

Весна

2,73 ± 0,17

Лето

7,38 ± 0,41^a

Осень

9,3 ± 0,95^a,b

Зима

22,4 ± 6,41^a,b,c

a - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для весны; b - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для лета; c - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с данными для осени.

Зависимость содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha и концентрацией Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде оз. Форелевое показана на рис.2.

Значение R логарифмических уравнений для зависимостей между уровнем металлотионеинов и концентрацией тяжелых металлов в воде составило для Cd (R = 0,91), Cu (R = 0,89), Pb (R = 0,74), Zn (R = 0,97) соответственно.

Cu y = - 4,080Ln (x) - 7,539 R = 0,89 [R=0,48; P<0,05]

Pb y = - 5,055Ln (x) - 12,792 R = 0,74 [R=0,14; P<0,05]

Zn y = - 12,245Ln (x) - 41,371 R = 0,97 [R=0,95; P<0,05]

Cd y = 11,741Ln (x) +90,658 R = 0,91 [R=0,92; P<0,05]

По оси х - Концентрация металла в воде оз. Форелевое, оси у - содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha. Зависимость аппроксимирована логарифмическим уравнением. В квадратных скобках - коэффициент корреляции Пирсона (R) и уровень значимости (P)

Рисунок 2 - Зависимость между концентрацией Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺и Pb²⁺ в воде оз. Форелевое и содержанием металлотионеинов в теле D. polymorpha

Значение коэффициента корреляции Пирсона между содержанием металлотионеинов в теле D. polymorpha и концентрацией Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде составило соответственно 0,95, 0,48, 0,92, 0,14. Высокие значения коэффициента корреляции между уровнем металлотионеинов и концентрацией Zn²⁺ и Cd²⁺в воде оз. Форелевое показывают, что уровень металлотионеинов в теле D. polymorpha зависит от их содержания в воде. И наоборот более низкие значения коэффициента корреляции между уровнем металлотионеинов в теле D. polymorpha и концентрацией Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде оз. Форелевое показывают более эффективное регулирование организмом моллюсков аккумуляции данных металлов.

Зависимость содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha и концентрацией Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле моллюска показана на рис.3.

Cu y = 6,678Ln (x) - 0,895 R = 0,50 [R=0,43; P<0,05]

Zn y = - 25,969Ln (x) + 85,326 R = 0,82

[R=0,63; P<0,05]

Pb y = 0,614Ln (x) + 10,885 R = 0,003 [R=0,0005; P<0,05]

Cd y = 9,019Ln (x) +21,335 R = 0,69

[R=0,70; P<0,05]

По оси х - Концентрация металла в теле D. polymorpha, оси у - содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha. Зависимость аппроксимирована логарифмическим уравнением. В квадратных скобках - коэффициент корреляции Пирсона (R) и уровень значимости (P)

Рисунок 3 - Зависимость между концентрацией Zn²⁺, Cu²⁺, Cd²⁺ и Pb²⁺ и содержанием металлотионеинов в теле D. polymorpha

Значение R логарифмических уравнений для зависимостей между уровнем металлотионеинов и концентрацией тяжелых металлов в теле D. polymorpha составило для Zn (R = 0,82), Cd (R = 0,69), Cu (R = 0,50), Pb (R = 0,003). Значение коэффициента корреляции Пирсона между содержанием металлотионеинов и концентрацией Cd²⁺, Zn²⁺, Cu ²⁺и Pb²⁺ в теле D. polymorpha составило соответственно 0,70, 0,63, 0,43, 0,0005. Высокие значения коэффициента корреляции между уровнем металлотионеинов и концентрацией Zn²⁺ и Cd²⁺ в теле D. polymorpha показывают, что уровень металлотионеинов зависит от их содержания в теле D. polymorpha. И наоборот более низкие значения коэффициента корреляции между уровнем металлотионеинов и концентрацией Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha показывают, что уровень металлотионеинов не зависит от содержания данных металлов в теле моллюсков.

Значение R логарифмических уравнений было выше для зависимостей между уровнем металлотионеинов и концентрацией тяжелых металлов в воде для Cd (R = 0,91), Cu (R = 0,89), Pb (R = 0,74), Zn (R = 0,97), чем для зависимостей между уровнем металлотионеинов и концентрацией этих металлов в теле D. polymorpha.

Полученные нами данные согласуются с результатами Bordin (Bordin, 1997) по определению металлотионеинов в теле M. balthica. Концентрация металлотионеинов в теле M. balthica увеличилась в 8 раз с апреля по декабрь, такие же результаты получены для других морских и пресноводных беспозвоночных (Hamilton, 1986; Christer, 1991, Roesijadi, 1994; Bebiano, 1999; Danilin, 2005, Данилин, 2002).

Таким образом, установлена сезонная динамика металлотионеинов в теле D. polymorpha достигающая минимума в апреле и максимума в декабре. Более высокие значения коэффициентов корреляции между концентрацией Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде оз. Форелевое, теле D. polymorpha и уровнем металлотионеинов в теле моллюсков показывают, что содержание металлотионеинов в теле моллюсков зависит от концентрации Zn²⁺и Cd²⁺ как в воде, так и в теле D. polymorpha.

Межвидовые различия в содержании металлотионеинов в теле моллюсков. Металлотионеины - белки, участвующие в формировании ответной реакции клетки на стресс (Sanita di Toppi, 1999; DeMoor, 2000). Они обнаружены во всех исследованных эукариотических организмах, а также в клетках прокариот (Kagi, 1988).

Установлено, что разные виды животных обладают различной способностью синтезировать металлотионеины (рис.4). Показаны межвидовые различия в содержании металлотионеинов между моллюсками, обитающими в водах с различной соленостью M.edulis, D. polymorpha, U. pictorum (Данилин, 2004), A. cygnea (Данилин, 2004), M. balthica (Bordin, 1997). Удельное содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha составляет 10,3 мкг/г. В среднем удельное содержание металлотионеинов в теле M.edulis в 3,39 раза выше, чем в теле D. polymorpha. Не обнаружено достоверных отличий в содержании металлотионеинов у U. pictorum, A. cygnea и Lymnaea sp.

1 - M.edulis; 2 - D. polymorpha; 3 - M. balthica (Bordin, 1997); 4 - Planorbarius sp. (Данилин, 2002); 5 - U. pictorum (Данилин, 2004); 6 - A. cygnea (Данилин, 2004); 7 - Lymnaea sp. (Данилин, 2002)

Рисунок 4 - Содержание металлотионеинов в теле моллюсков разных видов

Уровень металлотионеинов в теле Lymnaea sp. (Данилин, 2002), составлял 1,6 мкг/г, что в 6,4 раза ниже, чем в теле D. polymorpha, и в 22 раза ниже, по сравнению, с M.edulis. Содержание металлотионеинов у D. polymorpha, M. balthica и Planorbarius sp. достоверно не отличались. Различия в индукции металлотионеинов показаны для моллюсков M. balthica и Littorina littorea в работах Langston и Zhou (Langston, 1987а, 1987b).

Полученные результаты свидетельствуют об отличиях в содержании металлотионеинов в теле моллюсков разных видов, обусловленные, на наш взгляд, как местами обитания, характером питания, различием занимаемых экологических ниш, так и разной способностью к активации контролирующих синтез металлотионеинов генов.

Изменение содержания тяжелых металлов в теле D. polymorpha при действии ионов тяжелых металлов

Установлено, что в условиях эксперимента при содержании в воде Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ на уровне 1 ПДК происходит накопление этих металлов в теле D. polymorpha (табл.5). За ПДК принимается наибольшая допустимая (недействующая) концентрация токсического вещества для наиболее слабого (чувствительного) звена среди всех тест-объектов (Владимиров, 1991).

Таблица 5 - Концентрация тяжелых металлов (мг/кг сухой массы) в теле D. polymorpha в условиях эксперимента

Металл	Вода, мг/л	Период эксперимента, сутки
	Контроль	Эксперимент	1	9	21
			Контроль	Контроль	Эксперимент	Контроль	Эксперимент
Cd	0,0005 ± 0,0001	0,001	0,27 ± 0,02	0,22 ± 0,02	0,36 ± 0,03^а	0,31 ± 0,02	0,45 ± 0,04^а,b
Cu	н/о	1	6,2 ± 1,11	5,4 ± 0,92	10,03 ± 1,16^a	2,13 ± 0,22^a	16,25 ± 1,1^a,b
Pb	н/о	0,03	0,37 ± 0,14	0,28 ± 0,04	0,55 ± 0,04	0,12 ± 0,02^a	1,06 ± 0,15^a,b
Zn	0,001 ± 0,0002	1	37,0 ±2,94	36,8 ± 2,2	40,46 ± 2,68	37,17 ± 3,12	37,05 ± 2,2

Примечание: a - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с 1 сут.; b - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с 9 сут.

На 9 сутки в эксперименте при раздельном содержании в воде с Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ на уровне 1 ПДК содержание этих металлов в теле D. polymorpha увеличилось соответственно в 1,3, 1,7 и 1,5 раза по сравнению с 1-ми сутками.

В эксперименте на 21 сутки концентрации Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha возросли соответственно в 1,7; 2,6 и 2,9 раза по сравнению с 1-ми сутками и соответственно - в 1,3; 1,6 и 1,9 раз по сравнению с 9-ми сутками.

Необходимо отметить, что в течение всего периода эксперимента не происходило статистически значимого увеличения содержания Zn²⁺ в теле D. polymorpha при концентрации Zn²⁺ в воде на уровне 1 ПДК.

В контроле на 9 сутки наблюдалось понижение содержания Pb²⁺, Cd²⁺ и Cu²⁺ в теле D. polymorpha соответственно в 1,3; 1,2; 1,1 раза по сравнению с 1 сутками. На 21 сутки в эксперименте содержание Pb²⁺и Cu²⁺ в теле D. polymorpha понизилось также в 2,3 и 2,5 раза соответственно по сравнению с 9 сутками, в то время как концентрация Cd²⁺увеличилась в 1,4 раза. При этом, в контроле в течение всего периода эксперимента не выявлено статистически значимого изменения концентрации Zn²⁺ в теле D. polymorpha.

Выявлены отличия в динамике накопления Pb²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Zn²⁺ в теле D. polymorpha. Различия в степени аккумуляции Zn²⁺, обусловлены, по нашему мнению, более выраженной физиологической регуляцией моллюсками аккумуляции данного металла, что согласуются с данными Amiard (Amiard, 1987) на M.edulis. По мнению Amiard моллюски способны регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле, такая закономерность обнаружена у всех изученных двустворчатых моллюсков (Lakshmanan, 1989; Lushibtzky, 2005), амфипод (Ahsanullah, 1991; Borgmann, 1993) и других изученных беспозвоночных (Raindow, 1989; Smolders, 2002).

Таким образом, выявлены отличия в динамике накопления Pb²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Zn²⁺ в теле D. polymorpha. Показана способность D. polymorpha регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле независимо от содержания его в окружающей среде. Эти данные исключают возможность использовать D. polymorpha для мониторинга загрязнения водной среды Zn²⁺.

Выживаемость моллюсков D. polymorpha при действии ионов тяжелых металлов. Биохимические механизмы формирования повышенной устойчивости гидробионтов к воздействию тяжелых металлов разнообразны. Одним из показателей устойчивости организма к токсическому действию ионов тяжелых металлов является выживаемость.

Установлено влияние содержания в воде Pb²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Cu² на уровне 1 ПДК на выживаемость D. polymorpha (рис.5).

Рисунок 5 - Выживаемость моллюсков D. polymorpha в опытах при раздельном содержании в воде Pb²⁺, Zn ²⁺, Cd²⁺ и Cu²⁺

На 9 день эксперимента в опыте при раздельном введении Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺ и Cd²⁺выживаемость снижается соответственнона 17; 15; 12 и 2% по сравнению с контролем.

На 21 сутки эксперимента в опытах с Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺ и Cd²⁺выживаемость D. polymorpha понизилась на 72, 25, 17 и 7 % по сравнению с контролем, а по сравнению с 9 сутками - соответственно на 55, 10, 5 и 5%.

Известно, что синтез металлотионеинов в организме гидробионтов является ответом на действие стрессорных факторов физической и химической природы, в том числе тяжелых металлов, которым отводится главная роль в развитии толерантности при воздействии тяжелых металлов (Doherty, 1988; Bebianno, 1991; Klaassen, 1989; Posthuma, 1993; Lafontaine, 2000; Pourang, 2005). При этом металлотионеины участвуют в метаболизме необходимых клеткам металлов (Zn, Mn, Cu и др.) и детоксифицируют тяжелые металлы (Pb, Cd и др.).

Полученные нами данные о влиянии содержания в воде Cu²⁺, Zn²⁺, Pb²⁺ и Cd²⁺на содержание металлотионеинов в теле D. polymorpha в эксперименте представлено в таблице 6.

Таблица 6 - Содержание металлотионеинов (мкг/г) в теле D. polymorpha в условиях эксперимента

Сутки	Контроль	Cd	Cu	Pb	Zn
1	2,73 ± 0,17
9	3,1 ± 0,11	7,25 ± 0,4^a	7,05 ± 0,39^a	6,13 ± 0,1^a	5,69 ± 0,2^a
21	2,8 ± 0,09	18,05 ± 2,14^a,b	17,2 ± 1,9^a,b	17,77 ± 1,2^a,b	10,28 ± 0,91^a,b

Примечание: a - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с 1 сут.; b - достоверное отличие (р 0,05) по сравнению с 9 сут.

На 9 сутки эксперимента в опыте с Pb²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺ и Cu²⁺ отмечено повышение уровня металлотионеинов в теле моллюсков соответственно в 2,9; 2; 2,6 и 2,6 раза по сравнению с 1 сутками. На 21 сутки эксперимента содержание металлотионеинов в теле моллюсков возросло соответственно в 6,5, 3,8, 6,6, 6,2 раза по сравнению с 1 днем, а по сравнению с 9 днем уровень металлотионеинов в теле D. polymorpha понизился соответственно - в 2,9; 1,8; 2,5 и 2,4 раза.

В контроле, в течение всего эксперимента, не происходило статистически значимого изменения содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha (таб.12), при снижении концентрации Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha в 2,6 и 2,9 раза соответственно на 21 сутки. Отсутствие изменения содержания металлотионеинов в теле D. polymorpha связано с обезвреживанием ионов исследуемых металлов и будет определяться скоростью выведения ионов металлов из организма моллюсков.

Водородный показатель (рН) представляет собой фактор, регулирующий активность организмов. Оптимальное значение рН среды для жизни D. polymorpha лежит в пределах рН 7,0-8,0. Показатель рН оз. Форелевое приблизительно составляет рН 7,9.

При содержании моллюсков в течение 21 дня при раздельном введении Cd²⁺, Pb²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺ на уровне 1 ПДК отмечено изменение рН межстворчатой жидкости в сторону увеличения кислотности по сравнению с контролем (рис.9). Известно, что ионы тяжелых металлов изменяют рН межстворчатой жидкости в сторону увеличения кислотности (Шкорбатов, 1990).

^* Отличие от контроля достоверно, p<0,05.

Рисунок 9 - рН межстворчатой жидкости D. polymorpha после 21 дня содержания в воде с ионами тяжелых металлов

Снижение рН межстворчатой жидкости отмечалось при экспозиции моллюсков в среде с тяжелыми металлами и составило Cu²⁺ - 7,5, Zn²⁺ - 7,57, Pb²⁺ - 7,62, Cd²⁺ - 7,65. Наибольшее влияние на изменение рН оказывали Cu²⁺: отмечено самое низкое значение рН.

Страница:

автореферат "Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов" скачать

Подобные документы

Исследование почв, загрязненных тяжелыми металлами (г. Карабаш)
Источники, характер и степень загрязнения урбанозёмов и почв. Районы г. Челябинска, подверженные наиболее интенсивному загрязнению. Влияние загрязнения почв тяжелыми металлами на растительность. Формы нахождения тяжелых металлов в выбросах и почве.

дипломная работа [183,3 K], добавлен 02.10.2015
Использование биологических объектов для изучения загрязнений окружающей среды тяжелыми металлами
Общая характеристика тяжёлых металлов, формы их нахождения в окружающей среде. Источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду. Теория и методы биоиндикации. Биологические объекты как индикаторы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

курсовая работа [179,0 K], добавлен 27.09.2013
Загрязнение воды водоемов г. Гомеля тяжелыми металлами
Источники поступления тяжелых металлов в водные экосистемы. Токсическое действие тяжелых металлов на человека. Оценка степени загрязнения поверхностных вод водоемов, расположенных на территории г. Гомеля, свинцом, медью, хромом, цинком, никелем.

дипломная работа [160,7 K], добавлен 08.06.2013
Фиторемедиация сельскохозяйственных земель от загрязнений тяжелыми металлами
Рассмотрение биохимического метода очистки почв, его виды: биовентилирование, фиторемедиация (очистка с помощью зелёных растений), грибковые технологии, использование ила. Основные причины загрязнения тяжелыми металлами сельскохозяйственных земель.

курсовая работа [20,2 K], добавлен 16.05.2014
Техногенное загрязнение земель
Обзор источников техногенного загрязнения земель. Показатели и классы опасных веществ. Загрязнение почв радионуклидами и тяжелыми металлами. Уровни загрязнения территории Беларуси в результате катастрофы на Чернобыльской АЭС. Экологические проблемы почвы.

курсовая работа [78,5 K], добавлен 08.12.2016
Микробиологическая индикация загрязнения окружающей среды
Строение и жизнедеятельность бактерий. Микробная индикация биологического, фекального и техногенного загрязнения водных экосистем. Микробиологическое исследование почвы. Влияние пестицидов на почвенные микроорганизмы. Загрязнение почв тяжелыми металлами.

реферат [335,0 K], добавлен 01.10.2015
Нарушения и загрязнения агроэкосистем и способы их предотвращения
Загрязнение тяжелыми металлами. Экологические последствия орошения. Отрицательное влияние отходов животноводства на окружающую среду. Основные экологические проблемы механизации. Экологические последствия применения химических средств защиты растений.

курсовая работа [30,2 K], добавлен 09.05.2013
Экологическая ситуация в Волгограде
Загрязнение атмосферы, его природные и антропогенные источники. Административно-промышленная структура Волгограда. Экологическая ситуация, уровень загрязнения воздуха. Влияние транспорта на состояние окружающей среды. Загрязнение среды тяжелыми металлами.

реферат [533,2 K], добавлен 10.11.2010
Использование ГИС технологий для оценки загрязнения окружающей среды на примере г. Ялта
История создания географических информационных систем, их классификация и функции. Сущность геохимической оценки техногенных аномалий. Применение геоинформационной системы ArcView 9 для оценки загрязнения тяжелыми металлами атмосферного воздуха г. Ялты.

дипломная работа [66,1 K], добавлен 19.12.2012
Рекультивация земель Тюменской области, загрязненных тяжелыми металлами
Характеристика Тюменского района. Климатическая характеристика и географическое положение. Характеристика почвенного покрова. Характеристика растительного и животного мира. Обзор мероприятий по рекультивации загрязненного тяжелыми металлами участка.

курсовая работа [50,8 K], добавлен 18.12.2014

Другие документы, подобные "Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Общая характеристика работы

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить сезонную динамику накопления Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha из оз. Форелевое.

2. Установить влияние сезонного содержания Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде и теле D. polymorpha на уровень металлотионеинов в теле моллюсков.

3. Изучить межвидовые отличия в содержании Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺и металлотионеинов в теле моллюсков.

4. Выявить влияние содержания в воде Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ на изменение уровня металлотионеинов, рН межстворчатой жидкости и выживаемость D. polymorpha.

5. Оценить возможность использования белков - металлотионеинов в теле D. polymorpha, как показателя содержания тяжелых металлов в процессе биологического мониторинга.

Положения, выносимые на защиту

1. Содержание в теле D. polymorpha Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺, а также накопление металлотионеинов зависит от содержания в воде тяжелых металлов.

2. D. polymorpha способна регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле независимо от его содержания в окружающей среде.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Содержание работы

Материалы и методы исследований

весной (апрель); - летом (июнь); - осенью (сентябрь); - зимой (декабрь).

Результаты и обсуждение

Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. Polymorpha.

Таблица 1 - Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. polymorpha (мг/кг сух. массы) и воде оз. Форелевое (мг/л)

Подобные документы

Сезон	Cd	Cu	Pb	Zn
D. polymorpha
Весна	0,27 ± 0,02	6,2 ± 1,1	0,37 ± 0,14	37,00 ± 2,94
Лето	0,13 ± 0,02^а	2,2 ± 0,71^а	0,29 ± 0,09	28,16 ± 1,98^а
Осень	0,39 ± 0,04^а,b	7,04 ± 1,41^b	1,45 ± 0,23^а,b	21,97 ± 0,99^а,b
Зима	0,59 ± 0,02^а,b,c	9,42 ± 1,27^а,b	0,43 ± 0,12^с	20,73 ± 1,22^а,b
оз. Форелевое
Весна	0,0007 ± 0,0002	0,021 ± 0,009	0,013 ± 0,003	0,0224 ± 0,0076
Лето	0,0006 ± 0,0001	0,032 ± 0,008	0,01 ± 0,001	0,0183 ± 0,0085
Осень	0,0013 ± 0,0001^a,b	0,04 ± 0,004^a	0,039 ± 0,002^a,b	0,02 ± 0,0029^a
Зима	0,0025 ± 0,0002^a,b,c	0,0008 ± 0,0002^a,b,c	0,002 ± 0,0009^a,b,c	0,00539 ± 0,00015^a,b,c

Объект исследования	КН_Zn	КН_Cu	КН_Cd	КН_Pb
D. рolymorpha^*	1682	295	385	28
U. pictorum^**	547	48	20	-
A. cygnea^**	321	156	57	-
U. rostratus^***	6150	985	44	7284
L. stagnalis^***	8893	660	111	6157
P. purpura^***	13993	3446	87	5980
V. viviparus^***	27095	1718	24	3319

Объект исследования	Zn	Cu	Cd	Pb
Вода оз. Форелевое	0,022 ± 0,008	0,021 ± 0,009	0,0007 ± 0,0002	0,013 ± 0,003
D. рolymorpha	37,00 ± 2,94	6,2 ± 1,1	0,27 ± 0,02	0,37 ± 0,14
Вода р. Урал	0,029 0,003	0,0050,001	0,0030,001	н/о
U. pictorum	15,86 3,08	0,240,08	0,060,003	н/о
A. cygnea	9,31 2,4	0,780, 19	0,170,08	н/о

Сезон	Содержание МТ, мкг/г
Весна	2,73 ± 0,17
Лето	7,38 ± 0,41^a
Осень	9,3 ± 0,95^a,b
Зима	22,4 ± 6,41^a,b,c

Cu y = - 4,080Ln (x) - 7,539 R = 0,89 [R=0,48; P<0,05]	Pb y = - 5,055Ln (x) - 12,792 R = 0,74 [R=0,14; P<0,05]
Zn y = - 12,245Ln (x) - 41,371 R = 0,97 [R=0,95; P<0,05]	Cd y = 11,741Ln (x) +90,658 R = 0,91 [R=0,92; P<0,05]

Экологические аспекты реакции моллюсков Dreissena polymorpha (pallas, 1771) на действие ионов тяжелых металлов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Общая характеристика работы

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Определить сезонную динамику накопления Zn2+, Cd2+, Cu2+ и Pb2+ в теле D. polymorpha из оз. Форелевое.

2. Установить влияние сезонного содержания Zn2+, Cd2+, Cu2+ и Pb2+ в воде и теле D. polymorpha на уровень металлотионеинов в теле моллюсков.

3. Изучить межвидовые отличия в содержании Zn2+, Cd2+, Cu2+ и Pb2+и металлотионеинов в теле моллюсков.

4. Выявить влияние содержания в воде Zn2+, Cd2+, Cu2+ и Pb2+ на изменение уровня металлотионеинов, рН межстворчатой жидкости и выживаемость D. polymorpha.

5. Оценить возможность использования белков - металлотионеинов в теле D. polymorpha, как показателя содержания тяжелых металлов в процессе биологического мониторинга.

Положения, выносимые на защиту

1. Содержание в теле D. polymorpha Pb2+, Cd2+, Zn2+ и Cu2+, а также накопление металлотионеинов зависит от содержания в воде тяжелых металлов.

2. D. polymorpha способна регулировать концентрацию Zn2+ в теле независимо от его содержания в окружающей среде.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ.

Содержание работы

Материалы и методы исследований

весной (апрель); - летом (июнь); - осенью (сентябрь); - зимой (декабрь).

Результаты и обсуждение

Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. Polymorpha.

Таблица 1 - Сезонные изменения содержания тяжелых металлов в теле D. polymorpha (мг/кг сух. массы) и воде оз. Форелевое (мг/л)

Подобные документы

1. Определить сезонную динамику накопления Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в теле D. polymorpha из оз. Форелевое.

2. Установить влияние сезонного содержания Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ в воде и теле D. polymorpha на уровень металлотионеинов в теле моллюсков.

3. Изучить межвидовые отличия в содержании Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺и металлотионеинов в теле моллюсков.

4. Выявить влияние содержания в воде Zn²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ и Pb²⁺ на изменение уровня металлотионеинов, рН межстворчатой жидкости и выживаемость D. polymorpha.

1. Содержание в теле D. polymorpha Pb²⁺, Cd²⁺, Zn²⁺и Cu²⁺, а также накопление металлотионеинов зависит от содержания в воде тяжелых металлов.

2. D. polymorpha способна регулировать концентрацию Zn²⁺ в теле независимо от его содержания в окружающей среде.