Selection of Bioassay for Ecological Research of Water, Polluted by Mineral Nitrogen Forms

Abstract

Аннотация Введение: в работе представлена апробация алгоритма выбора наиболее чувствительных биотестов на примере загрязнения природных вод минеральными формами азота. Подход отличается тем, что сравнивается информативность методов в условиях конкретного загрязнения, а не биологических видов тест-организмов. Биодиагностика выбранных токсикантов актуальна для многих поверхност ных и подземных вод. Наличие ионов аммония в сверхнормативных дозах, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения. Нитраты без нитритов и аммония указывают на давнее загрязнение. Нитрит-ион-это конечный продукт окисления азотсодержащих органических веществ. Методы и материалы: исследование заключалось в биотестировании природной воды с возрастающими добавками нитритов, нитратов и ионов аммония. Тестировали растворы с внесением одного вещества и их смеси. Сравнивали чувствительность биотестов по смертности Daphnia magna, Ceriodadhnia affinis, хемотаксису Paramecium cau-cau-caudatum, изменению биолюминесценции Escherichia coli. Результаты: добавки 5 и 10 ПДК нитритов и нитратов не вызывали гибели D. magna и C. affinis более 50 %, но угнетали плодовитость рачков. Максимальный токсический эффект в дозах 5 и 10 ПДК отмечен для ионов аммония: плодовитость D. magna снизилась в 4,4 раза по сравнению с чистой водой, а для C. affinis эти дозы оказались летальными. При дальнейшем повышении концентраций действующих веществ чувствительность низших ракообразных ранжировали по времени гибели всех особей. По тест-системе «Эколюм» (E. coli) эффекты минеральных форм азота возрастали в ряду (NO 2-) < (NO 3-) < (NH 4 +), причем нитраты стимулировали биолюминесценцию во всех испытанных дозах (от 5 до 100 ПДК). Тест по хемотаксису инфузорий P. caudatum был чувствительнее бактериального биотеста. При совместном внесении нитритов и ионов аммония, а также нитратов и ионов аммония тенденции чувствительности биотестов сохранились. Показано, что минеральные формы азота при совместном присутствии усиливают действие друг друга. Заключение: при отдельном загрязнении нитрат-и нитрит-ионами, а также комплексном загрязнении нитрат-ионами и ионами аммония соблюдается ряд чувствительности: биотест по гибели C. affinis > биотест по гибели D. magna > биотест по изменению хемотаксиса P. caudatum > биолюминесцентный биотест по тест-системе «Эколюм». При загрязнении ионами аммония, а также при комплексном загрязнении нитрит-ионами и ионами аммония рекомендуется ориентироваться на биотесты в порядке убывания чувствительности: биотест по гибели C. affinis > биотест по гибели D. magna > биолюминесцентный биотест по тест-системе «Эколюм» > биотест по изменению хемотаксиса P. caudatum.

Targeted Selecting of Bioassay Methods as an Alternative to the “Battery of Bioassays”

“…The intermediate results of bioassays for each sample are not presented here, since the tasks of the presented work included the description of the algorithm for the targeted selection of bioassay (Kondakova et al, 2014), to petroleum products -in the article (Olkova et al, 2017), to herbicides in the article (Olkova, Berezin, 2018), to heavy metals in (Olkova, 2020).…”

Diagnostics of the Water Body Ecological State: Comparing Results of Chemical Analysis, Bioassay and Bioindication

“…сы, касающиеся биодоступности загрязняющих веществ [5,16]. На получение объективных результатов биодиагностики направлены работы, оценивающие информативность биотестов [9], а также предлагающие биологические системы раннего предупреждения [20,21].…”