Смирнова С.С., Рябухина Е.В.

Ярославский государственный университет, Россия

Изменение фильтрационной активности пресноводных двустворчатых моллюсков при воздействии синтетических моющих средств.

Проблема загрязнения водной среды в XXI веке приобрела глобальное значение. В водоемы планеты ежегодно сбрасывается около 700 км3 загрязненных вод. Одними из самых опасных веществ, загрязняющих воды, являются синтетические моющие средства и входящие в их состав поверхностно-активные вещества, которые при растворении в воде понижают её поверхностное натяжение на границе с воздухом, а так же на границе раздела с другими телами.

Такие вещества представляют наибольшую угрозу для природы, так как многие из них трудно разлагаются и в течение длительного времени сохраняются в окружающей среде, оказывая неблагоприятное действие на живые организмы.

В связи с вышесказанным целью нашей работы явилось исследование влияния синтетических моющих средств на фильтрационную активность двустворчатых моллюсков в модельном эксперименте.

Согласно цели работы были поставлены следующие задачи:

Задачи:

1. Изучить влияние различных концентраций НПАВ «Mr. Proper (Лаванда) » и КПАВ « Dosia (Пробуждение весны) » на скорость фильтрации моллюсков (р. Anadonta) в модельном эксперименте.

2. Изучить динамику фильтрационной активности пресноводных двустворчатых моллюсков (р. Anadonta) при воздействии НПАВ и КПАВ за часовую экспозицию.

3. Сравнить два вещества по токсичности.

Методика. Исследовалось влияние СМС «Dosia Пробуждение весны» (КПАВ, консервант, отдушка) и «Mr. Proper (Лаванда) » (НПАВ, консервант, отдушка) на фильтрационную активность пресноводных двустворчатых моллюсков. Материалом для исследования послужили пресноводные моллюски рода Anоdonta одной размерной группы (7-9 см).

Для эксперимента были приготовлены взвеси тонкодисперсного мела в концентрации 300 мг/л. В каждый сосуд опускали по одному моллюску, кроме второго сосуда, для определения небиологического оседания. В первый сосуд токсикант не добавлялся, т.к. он выступал в качестве контроля.

В остальные 4 сосуда помещается моллюск и токсикант в концентрациях 0,1; 10 и 100 мг/л. Время экспозиции 1 час. Вначале, через 15 минут, через 30 минут и в конце эксперимента, через 60 мин производились замеры оптической плотности на ФЕК. По окончанию эксперимента по полученным данным оптической плотности растворов определили концентрацию взвеси мела используя калибровочный график. Результаты обработали с использованием параметрического t-критерия Стьюдента для средних [5].

Результаты исследования. В растворах СМС «Dosia»(рис. 1) фильтрационная активность снижалась на протяжении всего эксперимента как в малой концентрации - 0,1мг/л, так и в высокой концентрации - 100 мг/л. Причем, в концентрации 100 мг/л достоверное снижение наблюдалось уже с первых минут эксперимента. В целом к концу эксперимента скорость фильтрации снизилась более чем на 50% во всех растворах данного моющего средства. Токсическое воздействие данного СМС на животных обусловлено его составом. И подтверждается данными литературы. Так, при концентрации 1 мг/л ТДТМА скорость фильтрации по сравнению с контролем уменьшалась почти в 10 раз (на порядок), а при концентрации 5 мг/л она уменьшалась по сравнению с контролем в 25-50 раз (составляла всего лишь 2-4 % от контроля [2,3,4].

Рис.1 Динамика фильтрационной активности моллюсков в растворах СМС «Dosia».

В растворах СМС «Mr.Proper» (рис. 2) на протяжении первых пятнадцати минут наблюдалось увеличение фильтрационной активности. Это, вероятно, связано с реакцией избегания загрязнения двустворчатыми моллюсками и усилением фильтрационной активности [1]. В дальнейшем же происходило снижение скорости фильтрации. В концентрации 0,1 мг/л, равной ПДК для ПАВ, достоверное отклонение от контроля наблюдалось начиная с 30 минуты эксперимента. В остальных концентрациях отклонения от контроля были достоверны c 15 минуты эксперимента.

Рис.2 Динамика фильтрационной активности моллюсков в растворах СМС «Mr. Proper».

В тоже время выявлена зависимость фильтрационной активности от дозы СМС. С увеличением концентрации токсиканта, наблюдается снижение скорости фильтрации. Концентрация 100 мг/л является действующей для обоих СМС и угнетает фильтрационную активность более чем на 60% к концу эксперимента.

Таким образом, в процессе модельного эксперимента по влиянию синтетических моющих средств на фильтрационную активность моллюсков установлен дозозависимый эффект скорости фильтрации от концентрации веществ, то есть фильтрационная активность и концентрация токсиканта связаны между собой обратной зависимостью[2,4]. Скорость фильтрации воды моллюсками снижается под действием ПАВ, находящихся в токсиканте.

При сравнении двух СМС можно сказать, что СМС «Dosia» является более токсичным по сравнению с СМС «Mr.Proper», что соответствует данным литературы. Таким образом, можно принять в качестве общего правила, что неионогенные вещества наименее токсичны, а катионактивные - самые токсичные. Анионактивные вещества по своей токсичности занимают промежуточное положение между катионактивными и неионогенными ПАВ [6].

Выводы

1. Анализ фильтрационной активности за время экспозиции выявил наличие дозозависимого эффекта

2. Малая концентрация 0,1 мг/л, равная санитарно – гигиенической ПДК, является действующей для обоих СМС и снижает скорость фильтрации на 50% и более во всех растворах СМС.

3. За период экспозиции в растворах СМС при концентрации 100 мг/л происходит снижение скорости фильтрации более чем на 60 % по отношению к контролю.

4. СМС «Dosia» является более токсичным по сравнению с СМС « Mr. Proper», что связано с входящими в его состав КПАВ.

Литература

1. Алимов А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. – Л: Наука. – 1981.

2. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организм. - М., МАКС-Пресс, 2001. – 334 с.

3. Остроумов С.А. Воздействие катионного поверхностно-активного вещества на мидий: ингибирование фильтрации воды // Вестник МГУ. Сер.16. Биология. 2004. № 4. С. 38 – 41

4. Остроумов С.А. Воздействие синтетических поверхностно-активных веществ и смесевых препаратов на моллюсков, используемых в аквакультуре // Рыбное хозяйство. 2009. № 3. с.92-94.

5. Токсикология гидробионтов (Водная токсикология): Метод. Руководство / Сост. Е.В. Рябухина; Яросл. Гос. Ун-т. Ярославль, Часть 2. 2002. 15 – 16 с.

6. Шварц А. ПАВ и моющие средства. / А. Шварц, Дж. Перри, Дж. Берч. М.: Изд-во иностр. лит. , 1960. – 555 стр.