Wykorzystanie baterii biotestów do oceny wpływu zrzutów przemysłowych na ekosystem wodny rzeki Kłodnicy

• Autorzy: Zgórska Aleksandra , Bondaruk Jan , Dudziak Mariusz

Identyfikatory

DOI

10.12912/23920629/110152

Warianty tytułu

EN

Impact of industrial discharges on aquatic ecosystems of Kłodnica river based on the results of bioassays battery

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W celu oszacowania wpływu zanieczyszczeń antropogenicznych na ekosystemy wodne, dla rzeczywistych próbek środowiskowych przeprowadzono analizę ekotoksykologiczną. Badania bioindykacyjne wykonano dla próbek wód powierzchniowych pobranych w 10 wyznaczonych miejscach pomiarowych rz. Kłodnicy na odcinku od źródła – do ujścia Potoku Bielszowickiego. W ramach analizy ekotoksykologicznej zastosowano baterię biotestów, obejmującą testy na skorupiakach (Daphnia magna), bakteriach (Vibrio fiascherii) oraz roślinach hydrofitowych (Lemna minor). Z przeprowadzonych badań wynika, że za wyjątkiem miejsc zlokalizowanych bezpośrednio za punktami zrzutu, próbki wód rzecznych nie wpływają negatywnie na organizmy testowe. Żadna z przeanalizowanych próbek wody nie wpłynęła na przeżywalność skorupiaków z gatunku Daphnia magna. Podobne wyniki uzyskano w teście MICROTOX® z wykorzystaniem bakterii bioluminescencyjnych Vibrio fischerii, w którym, w skutek stymulacji procesów metabolicznych u organizmów testowych odnotowano wystąpienie zjawiska hormezy. Osiem z dziesięciu przeanalizowanych próbek wody sklasyfikowano jako próbki nietoksyczne (Klasa I – brak ostrego zagrożenia). Z uwagi na wynik testu fitotoksyczności (inhibicja na poziomie 25% i 50%) dwie z dziesięciu przeanalizowanych próbek wód powierzchniowych sklasyfikowano jako próbki charakteryzujące się niewielkim ostrym zagrożeniem (Klasa II).

EN

The main goal of the research was the assessment of the impact of industrial and municipal wastewater discharges on aquatic ecosystems of Kłodnica river. The conducted studies were based on bioindication methods. Within the ecotoxicological analyses the biotest battery was used. The scope of the analysis included determination of influence of anthropogenic pollutants present in Kłodnica river on growth of hydroponic plant (Lemna minor). Also the acute toxicity test using crustacean (Daphnia magna) and bioluminescence bacteria (Vibrio fischeri) were performed. Toxic effects were observed only during the phytotoxicity test in which the plant growth inhibition level exceed respectively 25% and 50%. During the research no other toxic effects of analysed river water samples was observed. The analysed samples did not affect the inhibition of metabolic process of bacteria Vibrio fischerii, on the contrary, the water high salinity stimulate it. During the MICROTOX® test the phenomenon of hormesis was observed.

Słowa kluczowe

PL

ekosystemy wodne; bateria biotestów; bioindykacja; ścieki przemysłowe; wody kopalniane

EN

water ecosystems; biotest battery; bioindication; industrial wastewater; mine water

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Inżynieria Ekologiczna
• Rocznik: 2019
• Tom: Vol. 20, nr 2
• Strony: 15--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., tab.

Twórcy

autor

Zgórska Aleksandra

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

autor

Bondaruk Jan

• Główny Instytut Górnictwa, Plac Gwarków 1, 40-166 Katowice

autor

Dudziak Mariusz

• Instytut Inżynierii Wody i Ścieków, Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki, Politechnika Śląska, Konarskiego 18, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• 1. ANZECC, 2000. Australian and New Zealand guidelines for fresh and marine waters. National Water Quality Management Strategy Paper No.4 Australian and New Zealand Environmental and Conservation Council. Agriculture and Resource Management Council of Australia and New Zealand, Canberra.
• 2. Belmer N., Tippler C., Davies P.J., Wright I.A., 2014. Impact of a coal mine water discharges on water quality and aquatic ecosystem in the Blue Mountains World Heritage area.
• 3. Calabrese E.J., 2015. Hormesis: principles and applications, Homeopaty, 104, 69-82.
• 4. Czaja S., 1999. Zmiany stosunków wodnych w warunkach silnej antropopresji (na przykładzie konurbacji katowickiej). Wydawcictwo UŚ, Katowice 1999.
• 5. Dizer H., Wittekindt E., Fischer B., Hansen P.-D., 2002. The cytotoxic and genotoxic potential of surface water and wastewater effluents as determined by bioluminescence, umu-assays and selected biomarkers. Chemosphere 46, 225-233.
• 6. Dyrektywa 2000/60/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 23 października 2000 r.ustanawiająca ramy wspólnotowego działania w dziedzinie polityki wodnej (Ramowa Dyrektywa Wodna).
• 7. Dz.U. 20171566. Ustawa z dn. 20 lipca 2017 r. Prawo wodne.
• 8. Dz.U.2016.1187. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 21 lipca 2016 r. w sprawie sposobu klasyfikacji stanu jednolitych części wód powierzchniowych oraz środowiskowych norm jakości dla substancji priorytetowych.
• 9. GIG, 2014. Ocena ryzyka nieosiągnięcia celów środowiskowych przez jednolite części wód wraz z analizą konieczności zastosowania derogacji na obszarze działania RZGW. Główny Instytut Górnictwa, Katowice, 2014.
• 10. Gupta S.K., Chabukdhara M., Kumar P., Singh J., 2014. Evaluation of ecological risk of metal contamination in river Gomti, India: A biomonitoring approach. Ecotoxicology and Environment Safety 110, 49-55.
• 11. Lee S.-H., Kim I., Kim K.-W., Lee B.-T., 2015. Ecological assessment of coal mine and metal mine drainage in South Korea using Daphnia magna bioassay. SpringerPlus, 4:518. DOI10.1186/ s40064-015-1311-1.
• 12. Nałęcz-Jawecki G.,2003. Badanie toksyczności środowiska wodnego metoda bioindykacji. Biuletyn Wydziału Farmaceutycznego Akademii Medycznej w Warszawie nr 2.
• 13. Nocoń W., Kostecki M., Kozłowski J., 2006. Charakterystyka hydrochemiczna rzeki Kłodnicy. Ochrona Środowiska, 2006, 3, 39-44.
• 14. Ocampo-Duque W., Sierra J., Ferré-Huguet N., Schuhmacher M., Domingo J.L., 2008. Estimating the environmental impact of micro-pollutant in the low Ebro River (Spain): An approach based on screening toxicity with Vibrio fischeri. Chemosphere, 72, 715-721.
• 15. OECD 202, 2004. OECD Guidelines for Testing of Chemicals. Test № 202 Daphnia sp. Acute Immobilisation test.
• 16. OECD 221, 2006. OECD Guidelines for Testing of Chemicals. Test № 221 Lemna sp. Growth Inhibition test.
• 17. Persoone G., Marsalek B., Blinova I., Törökne A., Zarina D., Manusadzianas L., Nalecz-Jawecki G., Tofan L., Stepanova N., Tothola L., Kolar B., 2003. A Practical and User-Friendly Toxicity Classification System with Microbiotests for Natural Waters and Wastewaters.Wiley Interscience, DOI 10.1002/tox.10141.
• 18. PN-EN ISO 20079: 2006, 2006. Jakość wody. Oznaczanie toksycznego wpływu składników wodnych i ścieków na rzęsę wodną (Lemna minor). Test hamowania wzrostu rzęsy wodnej.
• 19. PN-EN ISO 6341:2013-04, 2013. Jakość wody. Oznaczenia hamowania mobilności Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea). Test toksyczności ostrej.
• 20. Ruales-Inzunza J., Green-Ruiz C., Zavala-Navărez M., Soto-Jiménez M., 2011. Biomonitoring of Cd, Cr, Hg and Pb in the Baluarte River basin associated to a mining area (NW Mexico). Science of Total Environment 409, 3527-3536.
• 21. Watanabe H., Inabe H., Hasting J.W., 1991a. Effects of aldehyde and internal ions on bioluminescence expression of P. phospherum. Archives of Microbiology, 156, 1-4.
• 22. Watanabe H., Inabe H., Hasting J.W., 1991b. Osmoregulation of bioluminescence expression of P. phospherum is related to gyrase activity. In: Stenley P.E., Kricka L.J. (Eds.), Bioluminescence and Chemiluminescence Current Status. Wiley, Chichester, UK, 43-46.
• 23. Zadorozhnaya O., Kirsanov D., Buzhinsky I., Tsarev F., Abramova N., Bratov A., Muñoz F.J., Bori J., Riva M.C., Legin A., 2015. Water pollution monitoring by an artificial sensory system performing in terms of Vibrio fischeri bacteria. Sensors and Actuators B: Chemical, 207, 1069-1075.