ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОЧВ Гераськина А.П. Смоленская государственная медицинская академия, Смоленск, Россия. angersgma@gmail. com
EARTHWORMS IN ECOLOGICAL SOIL ASSESSMENT Geraskina A.P. Дождевые черви в связи с эколого-физиологическими особенностями контактируют с почвенными частицами, воздухом и влагой не только на поверхности кожных покровов, но и внутри пищеварительного тракта.
Поэтому любые изменения физико-химических параметров почвы находят отражение в обилии и разнообразии дождевых червей, что позволяет их использовать для биоиндикации почв. Цель работы состояла в изучении динамики населения дождевых червей в ходе почвообразовательного процесса и выделении наиболее значимых критериев оценки состояния почв с использованием люмбрицид. Полевые работы выполнены в Смоленской области на дерново-подзолистых почвах. Были выбраны территории, подвергшиеся различным по природе и масштабности воздействиям на почвенный покров. Во-первых, территории, на которых напрямую слой почвы не нарушался: пашни, залежи разных сроков зарастания (от 5 до 30 лет) и лесные вырубки. Во-вторых, территории, на которых в разное время изымался грунт: песчаные карьеры, образованные от 7 до 45 лет назад. О степени нарушенности почвенного слоя и стадии почвообразовательного процесса можно судить по видовому разнообразию, видовой и возрастной структуре дождевых червей. На карьере, зарастающем менее 10 лет, дождевые черви не обнаружены. Отсутствие люмбрицид на данной территории, не изолированной от источников заселения педобионтами, с формирующимся растительным покровом, характеризует данную среду обитания как совершенно для них непригодную, что, как правило, связанно с физикохимическими свойствами субстрата. В данном случае лимитируют заселение люмбрицид нестабильный водный режим и легкий механический состав субстрата. На пашне, залежах ранних сроков зарастания, карьерах, образованных более 10 лет выявлено абсолютное доминирование одного вида Aporrectodea caliginosa, что свидетельствует о серьезных нарушениях почвенных условий или характеризует начальные этапы почвообразовательного процесса. На залежах в первые годы зарастания и на песчаном карьере, зарастающем более 40 лет, отмечено увеличение доли ювенилов до 90 % и выше, что свидетельствует об интенсивном освоении территории и росте численности популяции. На лесных вырубках, залежах, зарастающих более 10 лет, обнаружены представители различных морфо-экологических групп: собственно почвенных, почвенно-подстилочных, подстилочных и норных видов, что свидетельствует о процессе восстановления почвенного слоя и оптимизации почвенных условий. ДЕЙСТВИЕ НИЗКИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПОТЕНЦИАЛЬНО ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ НА CERIODAPHNIA AFFINIS LILLJEBORG В ПОЖИЗНЕННЫХ ИСПЫТАНИЯХ Гершкович Д.М., Исакова Е.Ф. Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. papirus451 @yandex.ru THE EFFECT OF LOW CONCENTRATION OF POTENTIAL TOXIC SUBSTANCES ONCERIODAPHNIA AFFINIS LILLJEBORG IN LIFELONG TESTS Gershkovich D. M., Isakova E. F. Продолжительность жизни ракообразных Ceriodaphnia affinis Lilljeborg в лабораторной культуре изменяется в течение года и может достигать 75 суток. Продолжительность хронического опыта на цериодафниях соответствует сроку появления 4 пометов в контроле и редко превосходит 10 суток. Нельзя утверждать, что при благоприятных условиях в естественной среде срок их жизни также ограничен 10 сутками. Таким образом, стандартные хронические испытания на цериодафниях могут иметь недостаточную длительность для выявления отдаленных последствий воздействия потенциально токсичных веществ в низких концентрациях. В связи с этим целью нашей работы было исследование действия низких концентраций потенциально токсичных веществ на C. affinis в пожизненных испытаниях. Эксперименты на C. affinis из лабораторной культуры проводили в соответствии со стандартными методиками. Наблюдения продолжали до момента гибели всех особей. В опыт отбирали по 40 рачков на каждую из исследованных концентраций веществ. Исследовали действие на рачков бихромата калия и хлорида калия. Воздействие KCl в концентрации 10 мг/л (ПДК для К+ = 50 мг/л) вызывало достоверное снижение средней продолжительности жизни рачков C. affinis на 30 % по сравнению с контролем. Снижение выживаемости наблюдалось с 12 суток эксперимента. Снижения плодовитости на ранних сроках наблюдения (до 26 суток) выявлено не было. Аналогичный эффект был показан при воздействии бихромата калия в концентрациях 0.01-0.1мг Cr/л на C. affinis (ПДК для Cr+++ = 0,07 мг/л). Эффект снижения выживаемости при воздействии бихромата калия в низких концентрациях не проявлялся на начальном этапе эксперимента.
При воздействии концентраций 0.1 мг Cr/л и 0.03 мг Cr/л массовая гибель рачков начиналась на 17 сутки, при воздействии наименьшей из испытанных концентраций 0.01 мг Cr/л гибель начиналась на 21 сутки опыта. Итоговое снижение средней продолжительности жизни по сравнению с контролем составило 10 % (при действии 0.01 мг Cr/л) и 48 % (при действии 0.03 и 0.1 мг Cr/л). Ранее угнетающее действие этих концентраций выявлялось только в хронических экспериментах с учетом плодовитости. Таким образом, было показано достоверное снижение продолжительности жизни при действии низких концентраций бихромата калия и хлорида калия в низких концентрациях (равных или ниже ПДК), которое не выявляется даже в опытах на C. affinis, которые рассматриваются как хронические, но становится очевидным в экспериментах, оценивающих полную продолжительность жизни. Работа выполнена при поддержке РФФИ (грант 02-12-31782). ОЦЕНКА ПОЧВЫ С НАНОЧАСТИЦАМИ ТИТАНА И ЖЕЛЕЗА (TiO2 И Fe304) В СТАНДАРТНЫХ БИОТЕСТ-СИСТЕМАХ Гладкова М.М.1, Терехова В.А.1,2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия. marika230489@gmail.com 2 Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н.Северцова РАН, Москва, Россия SOIL ASSESSMENT WITH NANOPARTICLES OF TITANIUM AND IRON (TiO2 AND FeзО4) IN STANDARD BIOTEST-SYSTEMS Gladkova M.M., Terekhova V.A. Масштабы преднамеренного и непреднамеренного распространения инженерных наноматериалов в природных средах вызывают повышенный интерес экотоксикологов на протяжении уже нескольких десятилетий. Путям миграции, биологической активности и механизмам аккумуляции и токсического действия на живые объекты в водных ценозах посвящено немало работ и обзоров. Анализу биобезопасности наноматериалов в такой гетерогенной среде как почва посвящены единичные исследования. Сложность анализа почвенной многофазной среды обусловлена как наличием в ней собственных природных наночастиц, так и взаимодействием экзогенных наноструктур с органо-минеральной матрицей почв. Способность гуминовых веществ модифицировать поведение инженерных наночастиц в почве слабо изучена. В работе предпринята попытка в лабораторных контролируемых условиях оценить влияние гуминовых веществ на биоактивность двух металлсодержащих инженерных наноматериалов - наночастиц диоксида титана (nano-TiO2, > 25 нм, США) и магнетита (nano-Fe^^ 30 нм, МАИ, РФ), внесенных в почву. Исследование проведено по стандартным методикам, рекомендованным для задач производственного и государственного экологического контроля почв. Проводили оценку изменений тестфункций стандартизованных тест-культур, представляющих разные трофические уровни - продуценты (высшие растения Brassica juncea L.), консументы (инфузории Paramecium caudatum Ehrenberg), редуценты (бактериальный биосенсор - генномодифицированный штамм Escherichia coli). В одной серии опытов анализировали тест-отклики организмов на nano-TiO2 в водной среде (0.5-500 мг/л). Для целей детоксикации в качестве модельного образца использовали гумат калия из леонардита (марка Pow-Humus, «Humintech») в концентрации 5 мг/л. В другой серии экспериментов исследовали токсичность наночастиц в водных экстрактах почвенных образцов, представленных дерново-подзолистой почвой (УОПЭЦ Чашниково, Московская обл., Апах горизонт). Отмечены колебания уровня биотических откликов в присутствии наночастиц как в водных растворах, так и в водном экстракте из образцов почвы. Нанодиоксид титана, в основном, ингибировал тест функции всех тест-культур. Магнетит стимулировал развитие высших растений, но снижал выживаемость инфузорий. Детоксицирующий эффект гумата по отношению к тесткультурам проявлялся в разной степени в зависимости от вида наноматериалов. При совместном применении гумата с nano-TiO2 стимулировалось развитие семян растений в почвенной вытяжке во всем диапазоне концентраций, кроме 500 мг/л, а с nano-Fe^4 - в основном, в малых концентрациях. В некоторых случаях отмечено ингибирующее действие гуминового препарата по отношению к бактериальному биосенсору. Такой эффект наблюдался на бактериях в водной вытяжке из почвы для двух наноматериалов. Таким образом, показано, что влияние гуминовых веществ на токсичность наноматериалов неоднозначно. Кроме того, оценка степени токсичности наноматериалов в почве по стандартизованным тест-организмам требует внимательного выбора диапазона их чувствительности. Работа выполняется при поддержке РФФИ (грант 12-04-01230-а).
Еще по теме ДОЖДЕВЫЕ ЧЕРВИ В ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ПОЧВ Гераськина А.П. Смоленская государственная медицинская академия, Смоленск, Россия. angersgma@gmail. com: