Biodostępność chromu z osadów dennych dla larw Chironomus riparius

• Autorzy: Wachałowicz A. , Czaplicka-Kotas A. , Szalińska E.

Warianty tytułu

EN

Bioavailability of chromium from bottom sediments for the larvae of the species Chironomus riparius

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy porównano wyniki laboratoryjnych i terenowych badań biodostępności chromu z osadów dennych z wykorzystaniem larw Chironomus riparius. Jako obiekt badań wykorzystano osady denne i wodę ze zlewni górnego Dunajca w punktach referencyjnych Kowaniec i Sromowce Wyżne oraz w punktach Limierzysko i Waksmund zanieczyszczonych chromem pochodzącym ze ścieków garbarskich. Wykonano czterodobowe testy bioakumulacji chromu z wykorzystaniem larw Chironomus riparius pochodzących z czystej hodowli laboratoryjnej. Dwa testy przeprowadzone metodą laboratoryjną miały na celu zbadanie biodostępności chromu, natomiast jeden eksperyment prowadzony z wykorzystaniem metody laboratoryjnej, terenowej oraz z badaniem osobników z rodziny Chironomidae (w jednym punkcie z rodziny Oligochaeta) występujących in situ miał na celu porównanie wyników badań terenowych i laboratoryjnych. Oprócz zawartości chromu w Chironomidae badano także ilość chromu w osadach i zawartość substancji organicznych w osadach dennych. Analiza uzyskanych wyników pokazała, że chrom jest biodostępny. Wyniki badań sugerują istnienie progowej ilości chromu w osadach, charakterystycznej w warunkach panujących w danym punkcie pomiarowym. Poniżej tej ilości nie było znaczącej różnicy między zawartością chromu w Chironomus riparius z próbek badanych i z próbki kontrolnej, a powyżej zawartość chromu w organizmach Chironomus riparius wzrastała. Stwierdzono, że niejednorodność rozkładu zawartości chromu w osadach w punktach poboru próbek może powodować rozbieżność wyników badań nad biodostępnością chromu. Przeprowadzone badania wykazały również, że organizmy laboratoryjne są bardziej podatne na działanie zanieczyszczonego środowiska od organizmów żyjących in situ. Ponadto wydaje się, że na dostępność chromu dla organizmów w terenie mają wpływ zmieniające się warunki środowiskowe, wskutek czego nie ma korelacji pomiędzy badaniami laboratoryjnymi i terenowymi.

EN

Investigations into the bioavailability of chromium from river bottom sediments were conducted under laboratory conditions and in situ, using larvae of the species Chironomus riparius. Bottom sediments and water samples were collected within the area of the headwater basin of the river Dunajec, at the reference sites of Kowaniec and Sromowce Wyżne, as well as at the sampling sites of Limierzysko and Waksmund contaminated with chromium from tannery effluents. 96-hour chromium bioaccumulation tests were carried out using Chironomus riparius larvae obtained from a clean laboratory culture. Two laboratory tests were aimed at investigating the bioavailability of chromium, and one test (involving laboratory and in situ methods combined with the examination of the organisms of the family Chironomidae (at one sampling point of the family Oligochaeta) that occurred in situ) was performed with the aim to compare the results obtained under laboratory conditions and in situ. Determinations were carried out for chromium content in the organisms of Chironomidae and in the bottom sediments, the latter being also analyzed for the content of organic substances. The experiments have shown that chromium is bioavailable. Analysis of the results suggests that there is a threshold quantity of chromium in the bottom sediments, which is characteristic for the conditions occurring at the given sampling site. Below that quantity, no significant difference in the content of chromium in the Chironomus riparius organisms was observed between the samples tested and the control samples. When the threshold quantity was exceeded, chromium content in the organisms of Chironomus riparius increased. The findings make it clear that the non-uniform distribution of chromium content in the bottom sediments observed at the sampling sites can account for the discrepancy between the results of the investigations into the bioavailability of chromium. The study has also shown that the laboratory organisms are more sensitive to the polluted environment than the organisms living in situ. The data obtained furthermore suggest that the availability of chromium for the in situ organisms is influenced by the changing environmental conditions, and this is why no correlation can be found between laboratory and in situ tests.

Słowa kluczowe

PL

osady denne; Chironomus riparius; chrom

EN

chironomus riparius; bottom sediments; chromium

• Wydawca: Polskie Zrzeszenie Inżynierów i Techników Sanitarnych, Oddział Dolnośląski
• Czasopismo: Ochrona Środowiska
• Rocznik: 2008
• Tom: Vol. 30, nr 3
• Strony: 53--58
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys. tab.

Twórcy

autor

Wachałowicz A.

autor

Czaplicka-Kotas A.

autor

Szalińska E.

• Politechnika Krakowska,

Bibliografia

• 1. R. ŚWIETLIK, B. TRACZYK, M. TROJANOWSKA: Poziom chromu na obszarze bezpośredniego oddziaływania garbarni. Mat. konf. „Chrom w środowisku”, Radom 1994.
• 2. M. BASTA-GRZYWACZ, B. BEDNARCZUK, W. BLASCHKE, Z. BLASCHKE, A. BOLEWSKI, T. DOMASZEWSKA, H. GRUSZCZYK, J. NOWAKOWSKI, A. OSTROMĘCKI, B. OSZACKA-KORCZYŃSKA, W. PARACHONIAK, A. PAULO, S. PAWLIKOWSKI, W. PTAK, W. ŻABIŃSKI: Mangan – Mn, Chrom – Cr. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa 1981.
• 3. E. SZALIŃSKA: Przemiany chromu w środowisku wodnym zanieczyszczonym ściekami garbarskimi. Politechnika Krakowska, Monografie 283, Seria Inżynieria Środowiska, Kraków 2002.
• 4. B. KOZIOROWSKI: Oczyszczanie ścieków przemysłowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1980.
• 5. P.D. ARMITAGE, P.S. CRANSTON, L.C.V. PINDER [Eds.]: The Chironomidae: Biology and Ecology of Non-biting Midges. Chapman & Hall, London 1995.
• 6. A. KOŁODZIEJCZYK, P. KOPERSKI: Bezkręgowce słodkowodne Polski. Klucz do oznaczania oraz podstawy biologii i ekologii makrofauny. Wydawnictwa Uniwersytetu Warszawskiego, Warszawa 2000.
• 7. W. ROMANISZYN: Klucze do oznaczania owadów Polski. Część XXVIII. Muchówki – Diptera. Zeszyt 14a Ochotkowate – Tendipedidae. Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1958.
• 8. A.D. EATON, L.S. CLESCEN, E.W. RICE, A.E. GREENBERG [Eds.]: Standard Methods for the Examination of Water & Wastewater. 21st edition, centennial edition, American Public Health Association, Washington 2005.
• 9. P.J. DEN BESTEN, A. NABER, E.M.M. GROOTELAAR, C. VAN DE GUCHTE: In situ bioassays with Chironomus riparius: Laboratory-field comparisons of sediment toxicity and effects during wintering. Aquatic Ecosystem Health & Management, 2003, 6(2), pp. 217–228.
• 10. A. OSTROWSKA, S. GAWLIŃSKI, Z. SZCZUBIAŁKA: Metody analizy i oceny właściwości gleb i roślin. Katalog. Instytut Ochrony Środowiska, Warszawa 1991.
• 11. A. KABATA-PENDIAS, H. PENDIAS: Biogeochemia pierwiastków śladowych. Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa 1999.
• 12. E. SZALIŃSKA, A. CZAPLICKA-KOTAS, D.A.L. VIGNATI, B.J.D. FERRARI, J. DOMINIK: Spatial variability of sedimentary chromium as a limitation for determining its bioavailability for benthic invertebrates in the upper Dunajec River (Southern Poland). SETAC Europe 18th Annual Meeting, 2008, Warsaw 2008, p. 137.
• 13. K.L. GOODYEAR, S. McNEILL: Bioaccumulation of heavy metals by aquatic macro-invertebrates of different feeding guilds: A review. The Science of the Total Environment, 1999, 229, pp. 1–19.
• 14. J.R. BIDWELL, J.R. GORRIE: The influence of salinity on metal uptake and effects in the midge Chironomus maddeni. Environmental Pollution, 2006, 139, pp. 206–213.
• 15. B. FERRARI, D. VIGNATI, K. REGIS, J. DOMINIK, E. SZALIŃSKA, A. CZAPLICKA-KOTAS: Chromium bioaccumulation in chironomids exposed to sediments contaminated by tannery effluents. SETAC North America, 27th Annual Meeting, Montreal, 2006.
• 16. J. BURGER, F. DAIZ-BARRIGA, E. MARAFANTE, J. PUNDS, M. ROBSON: Methodologies to examine the importance of the host factor in bioavailability of metals. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2003, 56, pp. 20–31.
• 17. P.S. RAINBOW: Trace metal concentrations in aquatic invertebrates: Why and so what? Environmental Pollution, 2002, 120, pp. 497–507.
• 18. D. PEAKALL, J. BURGER: Methodologies for assessing exposure to metals: speciation, bioavailability of metals and ecological host factors. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2003, 56, pp. 110–121.
• 19. S. CHARLES, M. FERROL, A. CHAUMOT, A.R.R. PÉRY: Food availability effect on population dynamics of midge Chironomus riparius: A Leslie modeling approach. Ecological Modelling, 2004, 175, pp. 217–229.
• 20. D.A.L. VIGNATI, B.J.D. FERRARI, J. DOMINIK: Laboratory-to-field extrapolation in aquatic sciences. Environmental Science & Technology, 2007, 41(4), pp. 1067–1073.
• 21. T. BEDNARZ, H. BUCKA: Zastosowanie testów glonowych do oceny żyzności i zanieczyszczenia wód dorzecza górnego biegu Wisły. Wiadomości Botaniczne, 1995, 39 (3/4), ss. 27–32.