ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОРЕМЕДИАЦИИ ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ ТОКСИЧНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ, МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ Жариков Г.А., Марченко А.И., Дядищева В.П., Алексеева Т.В. Научно-исследовательский центр токсикологии и гигиенической регламентации биопрепаратов ФМБА России, Серпухов, Россия. zharikov@toxicbio.ru
ASSESSMENT OF THE EFFICIENCY OF BIOREMEDIATION OF SOILS CONTAMINATED BY TOXIC CHEMICALS BY BIOASSAY METHODS Zharikov G.A., Marchenko A.I., Dyadischeva P.V., Alexeeva T.V. Цель работы состояла в изучении интегральной токсичности почв, загрязненных различными токсичными веществами, для животных-биотестов, во время микробной биоремедиации.
Изучена интегральная токсичность почв, загрязненных: полихлорированными бифенилами, полициклическими ароматическими углеводородами, гербицидом глифосатом, продуктами гидролиза иприта, ракетным топливом гептилом. Изучение гибели животных-биотестов под действием экстрактов из почвы, загрязненной химическими веществами, показало, что они обладают различной чувствительностью к токсикантам. Наиболее токсичными веществами для биотестов являются полихлорированные бифенилы, гептил и полициклические ароматические углеводороды. Наименее токсичными - гербицид «глифосат» и продукты первичной деструкции иприта. При этом высокую чувствительность ко всем токсикантам продемонстрировали дафнии, а затем дождевые черви. Использование биотестирования для оценки процессов биоремедиации загрязненных почв показало, что снижение концентрации поллютанта хорошо коррелирует с результатами изучения интегральной токсичности почвы. Результаты проведенных нами экспериментов показали, что для экологотоксикологической оценки процессов биоремедиации почв, загрязненных токсичными химическими веществами, можно рекомендовать биотестирование на дафниях и дождевых червях. Биотестирование позволяет достаточно быстро и эффективно определить интегральную токсичность почвы до, во время и после биоремедиации, оценить эффективность биотехнологии, а также показать, что продукты разложения поллютантов являются малотоксичными для окружающей среды. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РЕАЛИЗМ ОТСУТСТВИЯ СТАНДАРТНЫХ МЕТОДИК ТЕСТИРОВАНИЯ: НА ПРИМЕРЕ ЭКСПЕРИМЕНТА С ДВУМЯ ВИДАМИ КОЛЛЕМБОЛ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ МЕДИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМАХ Жевтич Д.М., Шмидт Дж.Б., Хамда Н.Т., Ласковски Р. STANDARD TESTS LACK ECOLOGICAL REALISM: CASE STUDY ON TWO COLLEMBOLAN SPECIES EXPOSED TO COPPER IN FLUCTUATING TEMPERATURE REGIMES Jevtic D.M.1, Schmidt J.B.2, Hamda N.T.1, Laskowski R.1 1 Institute of Environmental Sciences, Jagiellonian University, Krakow, Poland, dragan.jevtic@uj.edu.pl 2 Department of Environmental, Social and Spatial Change, Roskilde University, Roskilde, Denmark An ecotoxicological test is performed with the goal of investigating or predicting the impact of a chemical substance on ecological systems.
In current standard toxicity test the organisms are exposed to a chemical under constant and optimal conditions. However, environmental conditions in the field are generally variable and suboptimal. The importance of temperature in this regard has been long recognized. Temperature may influence the action of a toxicant, either by altering metabolism/detoxification, or by changing feeding activity and thereby toxicant uptake. Collembola are an integral component of soil ecosystems and are vulnerable to effects of soil contamination. Their presence in all types of soil as well as their ease of handling has made them an important and widely used species for ecotoxicological testing. Standard experimental procedures developed by ISO and OECD currently focus on collembolan reproduction and/or survival over a short time period. However, these protocols are performed at one specific temperature, meaning that no effect of temperature on toxicity is taken into account. In this study we have tested the effects of copper on the reproductive output of Folsomia Candida (Willem) and Sinella curviseta (Brook). Tests were conducted according to the OECD guideline, but in three different temperature regimes - two fluctuating and one constant temperature. Fluctuating regimes represented daily fluctuations - high (from 9°C to 26.5°C) and moderate (from 15°C to 25°C). Constant temperature corresponded to 19.5°C, and was chosen based on equalizing organisms’ daily energy budgets with fluctuating regimes, taking into account that metabolic activity does not follow a linear relation with temperature. For both collembolan species reproductive output for all tested copper concentrations was lower in fluctuating environments compared to the corresponding constant temperature. This indicates that current standard test procedures may lead to erroneous conclusions on effects of temperature in natural environments, ultimately resulting in under-protection of soil ecosystems. We argue that the traditional ecotoxicological studies need to be complemented with more complex tests in order to improve the reliability of ecological risk assessment.