Zastosowanie mięczaków słodkowodnych jako wskaźników zanieczyszczenia środowiska wodnego metalami ciężkimi (Cu, Zn, Pb, Co, Cd, Hg)

• Autorzy: Piotrowski S.

Warianty tytułu

EN

The application of freshwater molluscs as indicators of water environment contamination with heavy metals (Cu, Zn, Pb, Co, Cd, Hg)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Badaniami objęto 17 gatunków mięczaków słodkowodnych, z czego dla 14 gatunków oznaczono koncentracje metali ciężkich (Cu, Zn, Pb, Co, Cd i Hg) w tkankach miękkich, a dla 16 gatunków oznaczono stężenia tych pierwiastków chemicznych w muszlach. Łącznie dysponowano wynikami analiz koncentracji metali w 110 próbkach tkanek miękkich i w 119 próbkach muszli. Gatunkami, których tkanki miękkie i muszle najlepiej reagują na zmiany koncentracji metali ciężkich w wodzie i osadach dennych, okazały się: Anodonta anatina, Dreissena polymorpha, Lymnaea stagnalis, Pseudoanodonta complanata i Viviparus contectus. Drugą grupę, odzwierciedlającą w mniejszym stopniu poziomy metali w środowisku, stanowią cztery gatunki: Viviparus viviparus, Sphaerium solidum, Unio pictorum oraz Unio tumidus. Gatunkami najlepiej odzwierciedlającymi poziomy metali w środowisku w poszczególnych układach środowiskowych są: (1) tkanki - woda: Viviparus contectus, Anodonta anatina oraz Viviparus viviparus, (2) tkanki - osady: Anodonta anatina, Pseudoanodonta complanata i Viviparus contectus, (3) muszle - woda: Dreissena polymorpha, Unio pictorum i Lymnaea stagnalis, (4) muszle - osady: Viviparus viviparus, Dreissena polymorpha i Sphaerium solidum. W wodzie powierzchniowej wszystkie sześć badanych metali możemy kontrolować poprzez analizę muszli Dreissena polymorpha, a w osadach dennych Cu, Zn, Pb, Cd i Hg poprzez analizę tkanek oraz Co poprzez analizę muszli Anodonta anatina. Te dwa gatunki wydają się podstawowe do dalszych prac. Dwa gatunki uważa się za gatunki uzupełniające w dalszych pracach. Są to: Lymnaea stagnalis (w wodzie możemy kontrolować Cu, Zn, Pb, Cd poprzez analizę muszli, a w osadach Cu, Pb, Cd poprzez analizę muszli oraz Zn poprzez analizę tkanek), Viviparus contectus (w wodzie możemy kontrolować Cu, Co, Cd poprzez analizę tkanek i Pb poprzez analizę muszli, a w osadach Cu, Zn, Co i Cd poprzez analizę tkanek). W toku dalszych prac należy zrezygnować z gatunków, które od 2001 r. są na liście gatunków chronionych w Polsce. Są to: Sphaerium rivicola, Sphaerium solidum, Unio crassus, Pseudoanodonta complanata oraz Anodonta cygnea.

EN

The research was applied to 17 species of freshwater molluscs, for 14 species the concentration of heavy metals (Cu, Zn, Pb, Co, Cd and Hg) was marked in soft tissues, and for 16 species the concentration of these metals was marked in shells. This study is based on the analysis of 110 samples of soft tissues and 119 samples of shells. The species that best react to the changes in concentration of the heavy metals in water and sediments are: Anodonta anatina, Dreissena polymorpha, Lymnaea stagnalis, Pseudoanodonta complanata and Viviparus contectus. The second group, which is less related with the environment, are four species: Viviparus viviparus, Sphaerium solidum, Unio pictorum and Unio tumidus. The species most related with the environment in individual arrangements are: (1) tissues - water: Viviparus contectus, Anodonta anatina and Viviparus viviparus, (2) tissues - sediments: Anodonta anatina, Pseudoanodonta complanata and Viviparus contectus, (3) shells - water: Dreissena polymorpha, Unio pictorum and Lymnaea stagnalis, (4) shells - sediments: Viviparus viviparus, Dreissena polymorpha i Sphaerium solidum. In the surface water we can control all six analyzed metals through the shell analysis of Dreissena polymorpha, and in the bottom sediments we can control the concentration of Cu, Zn, Pb, Cd i Hg by soft tissues analysis and Co by shell analysis of Anodonta anatina. These two species are crucial for the future research. Two other species are considered as supplementary. Those are: Lymnaea stagnalis (in water we can control the concentration of Cu, Zn, Pb, Cd by shell analysis, and in sediments we can control Cu, Pb, Cd by shell analysis and Zn by soft tissue analysis), Viviparus contectus (in water we can control the concentration of Cu, Co, Cd by tissues analysis and Pb by shell analysis, and in sediments we can control Cu, Zn, Co i Cd by tissues analysis). In the future research one should resig from using five species that are under protection in Poland since 2001. Those are: Sphaerium rivicola, Sphaerium solidum, Unio crassus, Pseudoanodonta complanata and Anodonta cygnea.

Słowa kluczowe

PL

estuarium Odry; jeziora Pomorza Zachodniego; mięczaki; tkanki miękkie; muszle; woda; osady denne; metale ciężkie

EN

Odra River estuary; lakes of Western Pomerania; Poland; freshwater molluscs; soft tissues; shells; water; bottom sediment; heavy metals

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
• Czasopismo: Inżynieria i Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 18, nr 4
• Strony: 513--524
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz.

Twórcy

autor

Piotrowski S.

Bibliografia

• [1] Brown P.L., Jeffree R.A., Markich S.J., Kinetics of Ca-45, Co-60, Pb-210, Mn-54 and Cd-109 in the tissue of the freshwater bivalve Velesunio angasi. The Science of the Total Environment, 1996, 188, 139-166.
• [2] Mountouris A., Voutsas E., Tassios D., Bioconcentration of heavy metals in aquatic environments: the importance of bioavailability. Marine Pollution Bulletin 2002, 44, 10, 1136-1141.
• [3] Piotrowski S., Stopień akumulacji metali w tkankach miękkich mięczaków ujścia Odry i wybranych jezior Pomorza Zachodniego, Gospodarka Wodna 2009, 1, 34-38.
• [4] Storelli M.M., Marcotrigiano G.O., Heavy metals (Hg, Pb, Cd And Cr) in edible snails, Ital. J. Food Sci. 2001, 4(13), 399-404.
• [5] McGeer J.C., Brix K.V., Skeaff J.M., DeFores D.K., Brigham S.L., Adams W.J. & Green A., Inverse relationship between bioconcentration factor and exposure concentration for metals: Implication for hazard assessment of metals in the aquatic environment, Environmental Toxicology and Chemistry 2007, 22, 5, 1017-1037.
• [6] El-Sikaily A., Khaled A., El-Nemr A., Heavy metals monitoring using bivalves from Mediterranean Sea and Red Sea, Environmental Monitoring and Assessment 2004, 98, 1-3, 41-58.
• [7] Linde A.R., Arribas P., Sanchez-Galan S., Garcia-Vazquez F., Eel (Anguilla anguilla) and brown trout (Salmo trutta) target species to assess the biological impact of trace metal pollution in freshwater ecosystems, Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1996, 31, 297-302.
• [8] Muntau G.R., Baudo P.S., Sources of cadmium, its distribution and turnover in the freshwater environment, IARC Scientific Publications 1992, 118, pp. 133.
• [9] Bias R., Karbe L., Bioaccumulation and partitioning of cadmium within the freshwater mussel Dreissena polymorpha Pallas, Int. Rev. Gesamten Hydrobiol. 1985, 70, 113-125.
• [10] Jurkiewicz-Karnkowska E., Accumulation of zinc and copper in molluscs from the Zegrzyński Reservoir and the Narew River, Ekol. Pol. 1989, 37 (3-4), 347-357.
• [11] Jurkiewicz-Karnkowska E., Occurrence of molluscs in the littoral zone of the Zegrzyński Reservoir and in the pre-mouth and mouth zones of supplying rivers, Ekol. Pol., 1989, 37, 319--336.
• [12] Burrows G., Whitton B.A., Heavy metals in water, sediments and invertebrates from a metal contaminated river free of organic pollution, Hydrobiologia 1993, 106, 263-273.
• [13] Laskowski R. & Maryański M. Heavy metals in epigeic fauna: trophic level and physiological hypothesis, Bull. Environ. Contain. Toxicol. 1993, 50, 232-240.
• [14] Parleman H., Meili M. Mercury in macroinvertebrates from Swedish forest lakes: influence of lake type, habitat, life cycle and food quality, Can. J. Fish. Aquat. Sci. 1993, 50, 521-534.
• [15] Salanki J., Van-Balogh K., Physiological background for using freshwater mussels in monitoring copper and lead pollution, Hydrobiologia 1989, 188/189, 445-454.
• [16] Salazar M.H., Critical evaluation of bivalve molluscs as a biomonitoring tool for the mining industry in Canada, [in:] Stewart H., Malley S., Technical Evaluation of Molluscs as a biomonitoring Tool for the Canadian Mining Industry, CANMET-Aquatic Effects Technology Evaluation (AETE) Program 1997, Project 2.3.1., Part II, 164-248.
• [17] Salazar M.H., Salazar S.M., Using caged bivalves to characterize exposure and effects associated with pulp and paper mill effluents, Water Science and Technology 1997, 35 (2-3), 213-220.
• [18] Van-Balogh K., Comparison of mussels and crustacean plankton to monitor heavy metal pollution, Water Air Soil Pollut. 1988, 281-292.
• [19] Wiesner L., Gunther B., Fenske C., Temporal and spatial variability in the heavy metal content of Dreissena polymorpha (Pallas) (Mollusca: Bivalvia) from the Kleines Haff (northeastern Germany), Hydrobiologia 2001, 443(1-3), 137-145.
• [20] Gundacker C., Tissue-specific heavy metal (Cd, Pb, Cu, Zn) deposition in a natural population of the zebra mussel Dreissena polymorpha PALLAS, Chemosphere 1999, 38, 3339-3356.
• [21] Gundacker C., Comparison ef heavy metal bioaccumulation in freshwater molluscs of urban river habitats in Vienna, Environ. Pollut. 2000, 110 (1), 61-71.
• [22] Piechocki A., Mięczaki (Mollusca), Ślimaki (Gastropoda), Fauna Słodkowodna Polski, PWN Warszawa-Poznań 1979, 7.
• [23] Piechocki A., Dyduch-Falniowska A., Mięczaki. Małże, PTH & PWN, Warszawa 1993.
• [24] Fauna Europea 2010, www.faunaeur.org
• [25] Piotrowski S., Viviparus viviparus (L.) jako organizm wskaźnikowy odzwierciedlający poziomy metali ciężkich w wodzie i osadach dennych, Gospodarka Wodna 2010, 4, 163-170.
• [26] Piotrowski S., Relacje pomiędzy koncentracjami metali ciężkich tkankach mięczaków słodkowodnych a stężeniami tych metali w wodzie i osadach dennych w obszarze estuarium Odry i wybranych jezior Pomorza Zachodniego, Gospodarka Wodna 2010, 11, 454-468.
• [27] Piotrowski S., Przydatność Anodonta anatina (L.) jako organizmu wskaźnikowego odzwierciedlającego poziomy metali ciężkich (Cu, Zn, Pb, Co, Cd, Hg) w wodzie i osadach dennych, Inżynieria i Ochrona Środowiska 2010, 13, 4, 259-277.
• [28] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 26 września 2001 r. w sprawie określenia listy gatunków zwierząt rodzimych dziko występujących objętych ochroną gatunkową ścisłą i częściową oraz zakazów dla danych gatunków i odstępstw od tych zakazów, DzU, Nr 130, 1456.