|
НАЦIОНАЛЬНА АКАДЕМIЯ НАУК УКРАIНИ
Iнститут бiологiї пiвденних морiв iм. O.О. Ковалевського
ПЕТРОСЯН АННА ГЕОРГіЇВНА
УДК 502.55:551.35 (262.5)
Біотестування морської води ТА донних
відкладів північно-західної частини
Чорного моря
03.00.17 - гідробіологія
Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата біологічних наук
Севастополь - 2000.
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Одеській філії Iнституту біології південних морів
ім. О.О.Ковалевського НАН України.
Науковий керівник: доктор біологічних наук,
академік НАН України, професор
Зайцев Ювеналій Петрович,
Одеська філія Iнституту біології південних морів НАНУ,
головний науковий співробітник
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, професор
Гаєвська Альбіна Вітольдовна,
Iнститут біології південних морів НАНУ,
зав. відділом
доктор геол.-мін. наук, с.н.с.,
Юровський Юрій Георгійович,
Український державний інститут мінеральних ресурсів
Міністерства екології та природних ресурсів України,
провідний науковий співробітник
Провідна установа : Iнститут гідробиології НАН України, м. Київ
Захист відбудеться “12” жовтня 2000 р. о 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої
ради Д 50.214.01 Iнституту біології південних морів ім. О.О.Ковалевського НАН України
за адресою: 99011, м. Севастополь, пр. Нахімова, 2.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Iнституту біології південних морів ім. О.О.Ковалевського НАН України за адресою: 99011, м. Севастополь, пр. Нахімова, 2.
Автореферат розісланий “ 6 “ вересня 2000 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради,
кандидат біологічних наук Неврова О.Л.загальна характеристика роботи
Актуальність проблеми. Головною метою вивчення і контролю забруднених водних екосистем є оцінка існуючої та потенційної небезпеки тих змін, що відбуваються під впливом токсичних факторів та представляють загрозу життю на Землі в широком розумінні цього слова (Брагінський, 1995).
Питання про необхідність уніфікації біологічних методів оцінки якості води було поставлене більше 10 років тому (Унифицированные методы, 1983), але ще й сьогодні воно далеке від вирішення. Незважаючи на це, біоіндикація і біотестування широко використовуються у моніторингу забруднення гідросфери (Бурдин, 1985; Дятлов и др.,1994; Malins, 1989; Stebbing et al., 1980).
Між концентрацією забруднюючих речовин у водоймах та їхньою токсичністю для гідробіонтів немає однозначного зв`язку. Виявити потенційну небезпеку для живих організмів забруднюючих речовин, які розчинені у воді чи адсорбовані у донних відкладах, можна тільки з використанням спеціальних біологічних методів. У поєднанні з методами аналітичної хімії, методи біотестування дозволяють якісно і кількісно оцінити ефекти, які виникають у забрудненій екосистемі.
Принциповою відмінністю біотестування від інших біологічних методів оцінки якості водного середовища є використання чутливих лабораторних культур тест-об`єктів різного систематичного та трофічного рівнів. До того ж, з усіх біологічних методів оцінки якості навколишнього середовища саме біотестування найлегше піддається стандартизації. Кіль-кість національних, регіональних та міжнародних стандартних методів біотестування не-ухильно зростає. Наказом міністра охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України затверджена ціла низка керівних нормативних документів з біотестування морських та прісних вод (КНД 211.1.4.047-95, КНД 211.1.4.055-97, КНД 211.1.4.054-97).
Наявність стандартних методів біотестування розширює можливості їх практичного застосування, що вже відображено в нашій країні у нормативних документах. Так, наприклад, Постанова КМ України від 11 вересня 1996 року № 1100 передбачає, що при розробці гранично допустимих скидів (ГДС) обов`язково мають бути ураховані результати біотестування. З 1 січня 1999 року введений у дію міжвідомчий нормативний документ “Методика оцінки екологічної якості поверхневих вод за відповідними категоріями”, у якому чітко визначена сфера використання результатів біотестування.
Все це зобов`язує дослідників розробляти нові, ще більш чутливі та оперативні методи оцінки токсичності води та донних відкладів, а також окремих забруднюючих речовин та їх сумішей, які скидаются у водойми.
Зв’язок з науковими програмами, планами, темами. Дослідження проводилися у рамках тематики НАН України “Вивчення основ формування та мінливості прибережних морських вод України для управління біологічним різноманіттям і біологічною продуктивністю в умовах антропогенного впливу”, конкурсних проектів Міннауки та технологій України 2.02.05/100 “Розробити наукові основи і практичні методи біотестування води і донних відкладів морських та континентальних водойм Азово-Чорноморського басейну (Фонд прикладных досліджень) і 6.3/322 “Розробити концепцію біологічного моніторингу за небезпечними забруднюючими речовинами під час їх міграції та трансформації у довкіллі (Фонд фундаментальних досліджень).
Мета та завдання дослідження. Метою дисертації була розробка та апробація методів біотестування води, донних відкладів і окремих забруднюючих речовин в умовах північно-західної частини Чорного моря (ПЗЧМ). Відповідно до мети дослідження були поставлені такі завдання:
- розробити методи біотестування морського середовища стосовно умов ПЗЧМ;
- встановити норму реакції запропонованих тест-об`єктів до діапазону солоності, характерної для ПЗЧМ;
- вивчити просторові та часові характеристики якості води у Одеській затоці та на прилеглих акваторіях з метою виявлення найбільш великих джерел забруднення;
- визначити токсичність морських донних відкладів у акваторіях з неоднаковою мірою антропогенних навантажень;
- провести експертну оцінку пріоритетних забруднюючих речовин (сипучих вантажів, миючих засобів) для оцінки можливих наслідків їх надходження у морське середовище.
Наукова новизна отриманих результатів. Вперше за допомогою методів біотестування була проведена оцінка токсичності природної морської води, стічних вод різного походження, які скидаються у ПЗЧМ, окремих забруднюючих речовин, донних відкладів у забруднених морських акваторіях, а також деяких сипучих вантажів, що перевозяться у великих обсягах.
Встановлені сезонні і просторові коливання рівня токсичності природної морської води і донних відкладів у Одеській затоці та на прилеглих ділянках моря.
На підставі експериментальних спостережень запропонована шкала визначення токсичності середовищ, які підлягають біотестуванню. Вперше за результатами біотестування встановлені “гарячі точки”, у яких токсичність зберігалась протягом тривалого ряду років, а також у різні сезони року.
Практичне значення отриманих результатів. Підсумком досліджень здобувача є розроблені для морських вод з солоністю, яка змінюється, і апробовані з залученням великого фактичного матеріалу методи біотестування морської води і водних екстрактів донних відкладів, у тому числі й методи оцінки токсичності на лабораторних культурах Phaeodactylum tricornutum Bohlin та Artemia salina L. Ці методи включені до керівного нормативного документа КНД 211.1.4.047-95 “Бiотестування морської води та стiчної, яка вiдводиться в море”, що був затверджений наказом Мінприроди України № 46 від 30 травня 1995 р.
Запропований автором комплекс методів для оцінки токсичності води, стічних вод різного походження, окремих забруднюючих речовин та донних відкладів, які представляють потенційну небезпеку для моря, а також дані про інтегральну токсичність води та донних відкладів використовуються Держінспекцією охорони Чорного моря у спостереженнях за якістю морського середовища.
Особистий внесок автора. Дисертаційна робота є самостійним науковим дослідженням, яке виконувалось автором протягом 20 років. Автором була розроблена методологія дослідження, проведені лабораторні експерименти, аналіз, узагальнення отриманих даних та їх співставлення з літературними джерелами.
Апробація роботи. Основні положення дисертації доповідалися та обговорювалися на IY и Y всесоюзних конференціях «Экологическая физиология и биохимия рыб» (Астрахань, 1979; Севастополь, 1982), II всесоюзній конференції «Биология шельфовых зон Мирового океана» (Владивосток, 1982), всесоюзній конференції «Биоиндикация и биотестирование загрязненных природных вод» (Ростов-на-Дону, 1986), III всесоюзній конференції «Географические и экономические проблемы изучения и освоения южных морей СССР» (Ростов-на-Дону, 1987), Y конференції Українського філіалу ВГБТ (Київ, 1987), Y всесоюзній конференції з водної токсикології (Одеса, 1988), всесоюзній конференції «Методология экологического нормирования» (Харків, 1990), I и II з’їздах товариства гідроекологів України (1993, 1997), науково-практичній конференції «Экологические проблемы Одесского региона и их решение» (Одеса, 1995), міжнародному симпозиумі «Управление и охрана побережий северо-западного Причерноморья» (Одеса, 1996), міжнародній науково-практичній конференції «Вода и здоровье-98» (Одеса, 1998), міжнародній конференції «Экологические проблемы Черного моря» (Одеса, 1999), на підсумкових сесіях ОФ ИнБПМ НАН України та Українського наукового центру екології моря.
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 17 робіт, з них 5 - статті у провідних наукових журналах, 4 – у збірниках наукових робіт, 1 – у Керівному нормативному документі Міністерства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України, 1 – у депонованому рукопису, 6 – в матеріалах та тезах конференцій.
Структура та обсяг роботи. Дисертація викладена на 160 сторінках друкованого тексту і складається з вступу, огляду літератури, 6 розділів власних досліджень, закінчення та висновків. Перелік використаної літератури включає 217 джерел. Робота містить 13 таблиць та 32 рисунки.
зміст роботи
Біологічні методи контролю якості
морського cередовища. Огляд літератури
Докладно висвітлені методи оцінки токсичності морської води, донних відкладів та окремих забруднюючих речовин з використанням планктонних водоростей, ракоподiбних та найпростiших. Приводяться літературні дані щодо критеріїв вибору тест-об`єктів і тест-функцій для біотестування морського середовища.
Об`ЄктИ ТА методИ бІотестУванНя морсЬкоЇ водИ,
доннИх ВІДКЛАДІВ І оКРЕМИХ заБРУДНЮЮЧИХ РЕЧОВИН
Приведені основні прийоми і методи лабораторного утримання культур морських планктонних водоростей та інфузорій (Петросян та ін., 1996; Петросян, Дятлов, 2000а), отримання та використання синхронізованих наупліусів артемії на ранніх стадіях розвитку (Петросян, Дятлов, 2000б). Розроблені умови, процедура біотестування і показники токсичності для проведення експериментальної оцінки морських природних вод, стічних вод прісноводного походження, які скидаються в море, забруднених донних відкладів та окремих забруднюючих речовин. Запропоновані шкали визначення токсичності середовищ, які підлягають біотестуванню (табл. 1, 2).
Таблиця 1
Шкала оцінки токсичності водного середовища за показниками росту водоростей
Таблиця 2
Шкала оцінки токсичності водного середовища за виживанням ракоподібних
- відзначається асинхронність метаморфозу.
Апробовані методи перевірки чутливості культур водоростей (Дятлов, Петросян, 2000), інфузорій і наупліусів артемій з використанням стандартного токсиканту біхромату калію. Показниками чутливості тест-об`єктів були поріг чутливості методу (EC024ч), медіанна ефективна (летальна) E(L)C5024ч концентрація стандартного токсиканту. Приведені дані про підвищення чутливості артемії при переході зі стадії ортонаупліуса до метанаупліуса, а також при різному діапазоні чутливості сивашської (с) та куяльницької (к) рас артемії до стандартного токсиканту (табл. 3).
Таблиця 3
Чутливість тест-об`єктів до біхромату калію
НОРМА РЕАКЦІЇ ТЕСТ-ОБ`ЄКТІВ В УМОВАХ
ЗМІНИ СОЛОНОСТІ СЕРЕДОВИЩА КУЛЬТИВУВАННЯ
Експериментально встановлені значення солоності, які дозволяють отримувати стійкі культури протягом 60 та більше діб у стандартних умовах.
В діапазоні солоності, який є характерним для розпрісненої ПЗЧМ, культури планктонних водоростей Ph. tricornutum зберігають життєдіяльність і високий коефіцієнт ділення у діапазоні 14-16‰. При біотестуванні солонуватоводних вод у діапазоні солоності 5-8‰ є доцільною аклімація водоростей на середовищах з відповідною солоністю.
При значеннях солоності нижче 5‰ культури Ph. tricornutum зберігають життєздатність протягом обмеженого часу (близько 16 діб), і, за визначенням В.В.Хлебовича (1974), таке середовище для культур Ph. tricornutum можна вважати “зоною тимчасової адаптації”.
Культури інфузорії E. patella lemani успішно аклімуються в лабораторних умовах у широкому діапазоні солоності - 5-20‰. Максимальні показники росту відзначені при 5-10‰.
Солоносний оптимум для нормального розвитку A. salina на стадіях ортонаупліуса і метанаупліуса протягом 72 годин не зменшується нижче 10‰. Проблема солоносних адаптацій для A. salina не є суттєвою, бо цей об`єкт не підтримується тривалий час у культурі, а при необхідності наупліуси можна легко отримати з яєць.
Експериментальна оцІнка ЯКОСТІ вод
ОдесЬкоЇ заТОКИ ТА ТОЧКОВИХ ДЖЕРЕЛ ЗАБРУДНЕННЯ
Приведені результати досліджень токсичності вод Одеської затоки в 1993-1996 рр., зроблені з метою виявлення найбільш неблагополучних ділянок акваторії. Токсичність води у дослідженій акваторії оцінювали в балах за пропонованою автором шкалою токсичності (Петросян та ін., 1996).
Дослідження, проведені у квітні - вересні 1993 р., показали мозаїчність просторового розподілу водних мас, які викликали значні коливання показників росту в культурах водоростей. Це явище спостерігалося не тільки на суміжних станціях, але й на різних горизонтах вмежах однієї станції відбору проб.
Виявлені певні сезонні особливості, які характеризують акваторію в цілому. Проби води, які були відібрані в Одеській затоці в квітні, спричиняли стимулюючу дію на ростові показ-ники культур водоростей, тоді як у червні більшість проб були нетоксичними, а в серпні усі проби за шкалою токсичності були віднесені до категорії нетоксичних або слаботоксичних.
Підсумки шести весняно-осінніх зйомок дозволили виявити “гарячі точки” - ділянки акваторії, які знаходяться під постійним пресом забруднення, де природна морська вода характеризується як токсична за даними біотестування і на яких концентрації полютантів вище фонових, чи вони знаходяться у таких небезпечних сполученнях, що викликає біологічні ефекти забруднення. За період спостережень (квітень - вересень 1993 р.) абсолютно благополучних ділянок в акваторії Одеської затоки не було.
“Гарячі точки” та прилеглі до них ділянки акваторії були включені у зйомку другого етапу, яка була проведена 1 - 3.06.1994 р. До класу слаботоксичних за шкалою токсичності для водоростей віднесені придонні горизонти води в районі Одеського порту (Нафтогавань, зовнішний рейд порту), місце випуску стічних вод з СБО “Північна” та прилеглі до неї акваторії. Токсичними за шкалою токсичності були проби води, відібрані у морі в придонному горизонті в районі Аркадійського аварійного зливового колектора (показники росту водоростей складали 59,2% від контролю). Відносним благополуччям на момент дослідження видрізнявся район випуску і розсіювання стічних вод з СБО “Південна”. У той же час на деяких станціях, які знаходилися у віддаленні від джерел берегового забруднення були відібрані проби води, що мали токсичність за шкалою токсичності від -1 до +1 бала.
Полігонні роботи, проведені у липні 1994 р., дозволили одночасно оцінити токсичність води у замкнутих гаванях та на зовнішньому рейді Одеського порту порівняно з відносно чистою акваторією в районі біостанції Одеського держуніверситету і віддаленим від берегових джерел забруднення полігоном, розташованим на Одеській банці. Для проб води, відібраних в порту, характерним був великий діапазон коливань показників росту в культурах водоростей, що дозволило зробити висновок про плямистий характер розподілу вод з токсичними властивостями в замкнутих гаванях.
Станція очистки баластних вод (СОБВ), яка розташована на території Одеського порту, віднесена до точкових джерел забруднення й протягом багатьох років помітно впливала на забруднення Нафтогавані і Одеської затоки нафтовими вуглеводнями (Петросян, Дятлов, 2000в). Дослідження з оцінки якості очистки стічних вод СОБВ були проведені у квітні 1993 р., коли СОБВ працювала ще з мінімальним навантаженням. Концентрація нафтових вуглеводнів в стічних водах СОБВ складала 0,19-1,0 мг/л. Критерієм токсичності стічних вод СОБВ була величина мінімальної кратності розбавлення, яка необхідна для того, аби проба, яка підлягає тестуванню, не викликала вірогідних відхилень від контрольних показників у тест-об`єктів.
Планктонні водорості Ph. tricornutum виявилися найбільш чутливим тест-об`єктом до нафтового забруднення. З метою усунення токсичної дії води з резервуару-накопичувача на водорості її треба було розбавити чистою морською водою у 31 раз (рис.1).
Десятикратного розбавлення проби з резервуару-накопичувача виявилося досить для того,щоб ростові показники культур інфузорій Е. patella не відрізнялися від контролю(рис.2).
Смертнicть науплiусiв A. salina не перевищувала контрольних значень при розбавленнi проби з резервуару-накопичувача у шiсть разiв.
Біотестування морської води в районі скиду стічних вод з СОБВ показало, що відхилення від контролю (у бік збільшення показників росту) спостерігали тільки для лабораторних культур планктонних водоростей. Властивості води, які стимулювали ділення, зникали при її розбавленні у 4 рази. Ефект стимуляції показників росту у тест-об`єктів в пробах з резервуару-накопичувача, а також відсутність гострої токсичності в районі морського скиду стічних вод СОБВ не може служити критерієм небезпеки нафтового забруднення в цілому для замкнутих акваторій, в які постійно скидаються стічні води, що містять нафту.
БІотестУВАННЯ прІсноводних стІЧНИХ ВОД,
ЯКІ сКИДАЮТЬСЯ в море
Основний потік забруднюючих речовин антропогенного походження надходить у море із прісноводним стоком. В зв`язку з цим, на нашу думку, точкові прісноводні берегові джерела морського забруднення необхідно контролювати за показником “токсичність” з використанням прісноводних стандартних тест-об`єктів (Daphnia magna Straus, Ceriodaphnia affinis Lilljeborg) ще до їх надходження до морського середовища. І тільки після попадання стічних вод в море, тобто після їх розбавлення, доцільно проводити оцінку токсичності води з використанням морських тест-об`єктів (Ph. tricornutum, A. salina) (Петросян, 1999).
Цей підхід був апробований при проведенні комплексної екологічної зйомки у Одеській затоці у вересні 1996 р. Біотестування скидних вод СБО “Південна” виконане відповідно до нормативного документа (КНД 211.1.4.055-97) з прісноводним гіллястовусим C. аffinis, показало, що стічна вода на випуску в море була летальною для тест-об`єкта. За спостереженнями останніх п`яти років, токсичність скидних вод точкового джерела забруднення Одеської затоки реєструється постійно при Крmin в 2 - 8 разів.
Оцінка токсичності стічних вод СБО “Південна” в зоні розсіювання в морі була виконана відповідно до КНД 211.1.4.047-95 з використанням лабораторної культури морських планктонних водоростей Ph. tricornutum (рис.3). В поверхневому горизонтi безпосередньо у точцi скиду (ст. 3) сформувалася пляма, яка характеризувалася пiдвищеними показниками росту культур водоростей.
На прилеглих станцiях (1, 2, 4 - 10) в поверхневому горизонтi ростовi показники культур не вiдрiзнялися вiд контрольних значень.
Мiлководна прибережна зона у придонному горизонтi (ст. 5 та 6), навпаки, являла собою велику дiлянку, яка характеризувалася пригнiченим станом тест - культур водоростей, що дозволило вiднести проби води з такими характеристиками до слаботоксичного класу за шкалою токсичностi.
Експериментальна оцінка якості донних відкладів
До районів, які мають значні антропогенні навантаження, у першу чергу можна віднести акваторії портів, місця проведення днопоглиблювальних і бурових робіт, морські звалища грунтів. Роль донних відкладів в процесах, пов`язаних з формуванням токсикологічної ситуації в цих районах, до теперішнього часу вивчена ще недостатньо. Найбільший вплив на гідробіонтів можуть спричиняти водорозчинні сполуки донних відкладів.
Одеський порт. Дослідження токсичності водних екстрактів донних відкладів Одеського порту за матеріалами весняної зйомки 1993 р. були проведені на лабораторних культурах морських планктонних водоростей Ph. tricornutum, наупліусах A. salina, інфузоріях E. patella lemani.
Показано, що водні екстракти донних відкладів Одеського порту мали високу токсичність для трьох тест-об`єктів. У пробах, яки були відібрані біля Старого хвилелому та в Нафтогавані, токсичність водних екстрактів донних відкладів зростала з глибиною залягання проби.
Токсична дія проявлялася у пригніченні росту, блокуванні механізмів ділення та загибелі клітин в культурах водоростей та інфузорій, смертності наупліусів артемій при переході з етапу II ортонаупліуса на етап I метанаупліуса. В окремих випадках (наприклад, в акваторії судноремонтного заводу) відзначена стимуляція клітинних поділів в культурах інфузорій.
Високий рівень забруднення донних відкладів порту підтвердила також бентосна зйомка, яка була проведена співробітниками ОФ ІБПМ і констатувала пригніченний стан донних угруповань, а у деяких випадках й повну відсутність макрозообентосу.
Нове Одеське звалище грунтів. Дампінг грунтів при днопоглиблювальних роботах в морських портах, призводить до локальних змін умов існування донних угруповань. Донні відклади набувають нової властивості - токсичністі, яка викликана надходженням і постійною присутністю у них забруднюючих речовин антропогенного походження. З метою оцінки токсичності донних відкладів в районі Нового Одеського звалища грунтів (НОЗГ) була здійснена зйомка у травні 1993 р.
Біотестування донних відкладів НОЗГ, проведене з використанням лабораторної культури Ph. tricornutum, показало, що на станціях відбору проб з координатами звалища донні відклади були віднесені до класу нетоксичних: їх водні екстракти не викликали відхилень у розвитку культур планктонних водоростей. Максимальний приріст інтегральної біомаси водоростей (220,0 и 171,7% порівняно з контролем) був відзначений на двох станціях, які розташовані на розрізі у напрямку до Іллічівського порту, де у донних відкладах знайдені сліди відсипки матеріалів дампінгу.
Експеримент з оцінки токсичності водних екстрактів донних відкладів НОЗГ для культур морських інфузорій виявив цілу низку загальних рис у реакції цього тест-об`єкта і культур морських водоростей. Спостерігалася така реакція тест-об`єктів: добре виражена стимуляція ділення клітин водоростей та інфузорій. На підставі проведених досліджень був зроблений висновок про те, що скидання забруднених грунтів не співпадає з межами відведеної для цієї мети ділянки.
Експертна оцінка токсичностІ заБРУДНЮЮЧИХ
РЕЧОВИН методами біотестування
Боксити і глинозем. Дослідження токсичності бокситів та глинозему, які можуть потрапляти в море під час транспортування та перевантаження в чорноморських портах, має значний інтерес. Добре відомо, що сполуки алюмінію, які входять до складу глинозему мають невелику токсичність, це й обумовлює їх широке використання в процесах очищення питної води, в харчовій та медичній промисловості. При цьому експериментально доведено, що ефекти негативного впливу завислих часток бокситів та глинозему для гідробіонтів виявляються на рівні таких концентрацій, які реально можуть виникати у морі в період перевантаження на локальних ділянках акваторії і на нетривалий час.
Дія завислих часток цих сполук на гідробіонтів має механічний, пошкоджуючий характер. Для водоростей при контакті з завислими частками бокситів і глинозему впродовж 24 годин було характерним злипання клітин і утворення клітинних конгломератів, втрата ними плавучості.
Наявність осаду цих речовин (в диапазоні концентрацій 0,5-2,5 г/л) у середовищі, де культивувалися водорості, не викликала вірогідних відмін від контрольних значень (рис. 4).
Боксити і глинозем, які знаходяться у завислому стані, активно поглиналися ракоподібними. В експерименті спостерігали зниження плавучості тест-об`єктів, зміну характеру рухів внаслідок налипання часток суспензії на антени і мандибули.
Порівняльний токсикологічний аналіз за підсумками 48 годинної експозиції показав, що найбільш чутливими до присутності у воді завислих часток виявилися глінозему (EC5048ч = 3,0 г/л) і бокситів (EC5048ч = 1,5 г/л) були планктонні водорості. Для планктонних ракоподібних LC5048г глинозему і бокситів дорівнювали 8,0 и 6,5 г/л відповідно.
Аквамар. Новий препарат аквамар, активним компонентом якого є поверхнево-активна речовина (ПАР), призначений для усунення нафти зі стічних вод, очищення поверхонь та грунтів, забруднених нафтопродуктами і жирами. Препарат дозволено скидати на станцію біологічної очистки у концентрації 50 мг/л (в перерахунку на концентрацію ПАР - 5 мг/л), де він піддається деструкції до нетоксичних компонентів.
В експериментах оцінювали гостру токсичність аквамару для тест-об`єктів, залежність токсичності від терміну зберігання розчинів, токсичність при сумісній дії аквамару і дизельного пального. Свіжоприготовлений розчин аквамару в концентрації, яка дорівнює ГДК (5 мг/л), є гостротоксичною сполукою, яка викликає 100%-ну загибель наупліусів артемії (LT100% = 24 год) і знижує ростові показники в культурах морських планктонних водоростей до 32%, порівняно з контролем. Більш високі концентрації препарату є абсолютно летальними (рис.5).
Експериментально доведена наявність синергійного ефекту розчинів аквамару і побутових стічних вод СБО “Південна”, при якому сумарний ефект токсичності для гідробіонтів вищий, ніж дія двох компонентів. При семикратному розбавленні стічних вод цей ефект зникав.
Встановлено зниження токсичності аквамару залежно від терміну зберігання розчинів (рис. 6). Водорості у свіжоприготовлених розчинах аквамару (400 мг/л) вмирали миттєво. Після витримання розчину протягом 6 діб в тест-культурах відзначена поява клітин, які ділилися. Концентрації аквамару 5-100 мг/л впливали на культури таким же чином: витримання розчинів призводило до зниження їх токсичності, але в жодному з варіантів (за виключенням 5 мг/л) у витриманих більше трьох діб розчинах біомаса клітин не досягала контрольних значень.
Гостра токсичність розчину аквамару з концентрацією 400 мг/л для ракоподібних зберігалася протягом 9 діб. Свіжоприготовлений розчин аквамару 50 мг/л викликав 100%-ву загибель наупліусів артемії через 1,5 години, після 6 діб зберігання розчину загибель ракоподібних у ньому складала 50%.
Сумісна дія аквамару (25 мг/л) і дизельного пального (25 мг/л) призвела до того, що суміш, яка була витримана протягом 1,5 годин зберігала токсичні властивості. Після 24 годинного відстоювання токсичність суміші для ракоподібних і водоростей значно зменшувалася.
ВИСНОВКИ
1. У дисертації запропоновані методи біотестування, які призначені для оцінки токсичності морського середовища в умовах солоності, що змінюється.
2. Для оцінки токсичності природних морських вод, стічних вод морського походження, окремих розчинних хімічних сполук, донних відкладів та завислих часток були запропоновані як обов’язкові тест-об’єкти морські планктонні водорості Ph. tricornutum та ранні наупліуси A. salina, як додаткові - культури морських інфузорій E. patella lemani.
3. Роброблено шкалу визначення токсичності морських вод. Багаторічні спостереження за якістю вод Одеської затоки та прилеглих акваторій довели, що морська вода характеризувалася різним ступенем токсичності (від -2 до +3 балів за шкалою токсичності).
4. Запропонований новий підхід до оцінки токсичності прісноводних стоків, що скидаються в море, який полягає у використанні на першому етапі стандартних тестів з C. affinis чи D. magna, а на другому етапі, після розбавлення стоку в морському створі - морських тестів з водоростями Ph.tricornutum чи наупліусами A. salina.
5. Методи біотестування були апробовані при проведенні моніторингу в Одеській затоці та прилеглих районах північно-західної частини Чорного моря, при оцінці токсичності стічних вод, водних екстрактів донних відкладів, завислих часток, окремих розчинних хімічних сполук. За результатами багаторічних спостережень були виявлені “гарячі точки”: гавані Одеського порту, райони скидів зі Станції очистки баластних вод, СБО “Північна” та “Південна”, випуск Аркадійського зливового колектора.
6. Оцінка якості стічних вод морського походження зі станції очистки баластних вод довела, що стічні води, які містять нафту (0,19-0,1 мг/л), викликали відхилення від контролю в показниках росту культур водоростей та інфузорій, загибелі наупліусів артемії. Найбільш чутливою до нафтового забруднення була водорость Ph. tricornutum.
7. У точці морського скиду та зоні розсіювання стічних вод СБО “Південна” відзначена стимуляція ділення клітин у тест-культурах Ph. tricornutum, що свідчить про формування локального вогнища евтрофування Одеської затоки (вересень, 1996 р.). При цьому стічні води СБО “Південна” були гостротоксичними для C. affinis, а їх токсичні властивості зникали після трикратного розведення контрольною водою.
8. Водні екстракти донних відкладів гаваней (Нафтової, Заводської) та відкритих акваторій Одеського порту характеризувалися гострою токсичністю для тест-об`єктів. Токсичність водних екстрактів донних відкладів змінювалась залежно від глибини їх залягання. В Нафтогавані найбільш токсичними були водні екстракти донних відкладів з горизонту 10-20 см, у Старого хвилелому - з горизонту 30-50 см, а в акваторії СРЗ - з поверхневого горизонту 0-10 см.
9. Водні екстракти донних відкладів Нового Одеського звалища грунтів були нетоксичними для Ph. tricornutum. За показниками росту культур водоростей і інфузорій, які значно перевищували контрольні показники, були встановлені місця дампінгу забруднених грунтів за межами НОЗГ.
10. Оцінка токсичності сипучих вантажів - бокситів і глинозему показала, що ефекти негативного впливу завислих часток цих речовин на гідробіонтів носили характер механічного пошкодження і виявлялися на рівні концентрацій, які реально виникають у морі в період перевантаження (0,1-5,0 г/л). При контакті з завислими частками цих речовин для водоростей характерною була втрата плавучості і утворення клітинних конгломератів, для ракоподібних - активне заковтування часток, зміна характеру руху і втрата плавучості.
11. Поверхнево-активна речовина нового покоління аквамар в концентрації, яка дорівнює ГДК (5 мг/л), мала гостротоксичні властивості для гідробіонтів. В присутності стічних вод СБО “Північна” токсична дія аквамару посилювалася. Свіжоприготовлена суміш аквамару і дизельного пального біла високотоксичною, при зберіганні протягом 24 годин її токсичність для водоростей і ракоподібних помітно знижувалася.
| 
