VIII Krajowa Konferencja Bioindykacyjna Praktyczne wykorzystanie systemów bioindykacyjnych do oceny jakości i toksyczności środowiska i substancji chemicznych Kraków 2018 Wykorzystanie testów Phytotoxkit oraz Rapidtoxkit w ocenie toksyczności osadów dennych Magdalena Szara 1, Agnieszka Baran 1, Agnieszka Klimkowicz Pawlas 2, Marek Tarnawski 3, Tomasz Koniarz 3 1 Katedra Chemii Rolnej i Środowiskowej, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, 2 Zakład Gleboznawstwa Erozji i Ochrony Gruntów, Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, 3 Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie
Cel badań Zbiornik Rożnów Celem przeprowadzonych badań było: ocena toksyczności osadów dennych zb. Rożnów za pomocą dwóch biotestów, określenie rozkładu przestrzennego toksyczności, określenie zależności pomiędzy reakcją organizmów testowych.
Materiał i metodyka Parametr Ciek zasilający Tabela 1. Zastosowane testy Zbiornik rzeka Dunajec Powierzchnia zlewni 4874 km 2 Powierzchnia zbiornika 1600 ha Pojemność zbiornika 170 mln m 3 Przeznaczenie przeciwpowodziowe, energetyczna, retencja, rekreacja Pobór osadów dennych: - lipiec, sierpień 2017-53 punktów poboru osadów, - 0-15 cm, próbnik Ekman Poziom troficzny Test Organizm Parametr Producenci Phytotoxkit TM Lepidium sativum, Sinapis alba, Sorghum saccharatum, Konsumenci Rapidtoxkit TM Thamnocephalus platyurus Rycina 1. Zbiornik Rożnów [maps.google.pl] Inhibicja kiełkowania i wzrostu korzeni Inhibicja przyjmowania cząstek pokarmu Czas trwania 72 h 1,5 h
Wyniki a) CV% N M 77 73% 27% b) CV% N M T 66 67% 26% 7% CV% N M 96 98% 2% c) d) CV% N M T 50 19% 42% 39% Rycina 2. Rozkład przestrzenny inhibicji długości korzenia a) S. alba, b) L. sativum, c) S. saccharatum, oraz inhibicji pobierania pokarmu d) T. platyurus
GI = (GsLs)/(GcLc) 100%, Gs i Ls to ilość wykiełkowanych nasion i długość korzeni (mm) dla badanej próbki, Gc i Lc są odpowiednimi wartościami dla próbki kontrolnej. Tabela 2. Wartości indeksu kiełkowania (GI) dla próbek osadów Minimum Maximum CV % Inhibicja % Brak efektu % Stymulacja % Sinapis alba 55 140 22 33 48 20 Lepidium sativum 31 137 35 48 20 35 Sorghum saccharatum 65 164 22 20 33 46 a) b) c) Rycina 2. Rozkład przestrzenny indeksu kiełkowania (GI) a) S. alba, b) L. sativum, c) S. saccharatum
T. platurus S. alba T. platurus T. platurus Analiza zależności pomiędzy odpowiedzią organizmów testowych 85 y = 0,181x + 40,931 r 2 = 0,036, r = 0,183 85 y = 0,026x + 41,34 r 2 = 0,014, r = 0,037 70 70 55 55 40 40 25 10-5 -45-30 -15 0 15 30 45 60 S. alba 25 10-5 -65-50 -35-20 -5 10 25 40 55 70 L.sativum 85 70 y = -0,126x + 38,98 r 2 = 0,028, r = -0,168 60 45 y = 0,805x -2,864 r 2 = 0,310, r= 0,556 55 30 40 15 0 25-15 10-30 -5-105 -90-75 -60-45 -30-15 0 15 30 45 S. sacharatum -45-60 -45-30 -15 0 15 30 45 60 L.sativum
Wnioski 1. Biotesty wykazały odmienny wpływ osadów dennych na odpowiedź organizmów testowych: rośliny wskazały mniejszą wrażliwość na substancje występujące w osadach niż skorupiak T. platyurus. Powyższy efekt mógł wynikać z: procedury prowadzenia testów (Phytotoxkit - faza stała, Rapidtoxkit - ekstrakt z osadów) organizmy testowe pochodziły z różnych grup troficznych 2. W przypadku każdej z roślin wykazano dominację stymulującego wpływu osadów dennych na wzrost korzeni, a dla T. platyurus w 80% próbkach stwierdzono efekt toksyczny. 3. Najbardziej odpornym organizmem na substancje zawarte w osadach było S. saccharatum, natomiast najbardziej wrażliwym T. platyurus. T. platyurus > L. sativum > S. alba > S. saccharatum
Dziękuję za uwagę Badania finansowane przez Narodowe Centrum Nauki, grant badawczy 2016/21/B/ST10/02127 (2017-2020) Ocena wpływu materii organicznej osadów dennych na biodostępność i toksyczność związków chemicznych.