WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |

120

89

3,9

6,3

1,93

27

Примечание — N – общая численность фитопланктона в воде (млн. кл/л); ЦБ – цианобактерии;

Д – диатомовые водоросли; З – зеленые водоросли; S – индекс сапробности Пантле-Букка; n – количество видов фитопланктона в пробе

 

Рис. 2. Среднемесячные показатели численности клеток цианобактерий в воде Шершневского водохранилища в 2004-2007гг.

Единственным из исследуемых факторов, оказавшим достоверное влияние на численность клеток цианобактерий, стала солнечная активность, выраженная в числах Вольфа (R=0,731; R2=0,534, F=6,88; p=0,039). Снижение солнечной активности приводило к увеличению численности клеток цианобактерий. Механизм влияния солнечной активности на концентрацию клеток цианобактерий не ясен.

Видовой состав доминантного комплекса цианобактерий в 2004-2007гг.

Каким бы ни был разнообразным видовой состав, общую картину «цветения» определяют, чаще всего, 2-3 вида, а иногда даже один вид. За период исследований с 2004 (июль-сентябрь) по 2007 год мы наблюдали несколько вариантов развития процессов «цветения» водоема.

Кратко характеризуя результаты анализа смены доминантов цианобактерий за период 2004-2007 гг., следует отметить следующие особенности. По составу доминантов между собой сходство обнаруживают 2004 и 2005 гг., а также 2006 и 2007 гг. (рисунки 3, 4).

Рис. 3. Смена доминантов цианобактерий в 2004 и 2005 гг.

2004 и 2005 гг. характеризуются присутствием Aphanizomenon flos-aquae и цианобактерий рода Microcystis и периодической сменой их друг другом. В 2006-2007 годах (рисунок 4) в начале года присутствует пик развития Anabaena flos-aquae, затем доминирует Aphanizomenon flos-aquae и в конце лета появляется Oscillatoria agardhii.

Рис. 4. Смена доминантов цианобактерий в 2006 и 2007 гг.

Следует отметить, что в данных по общей численности цианобактерий в воде наблюдается та же закономерность – 2004-2005 годы отличаются от 2007-2008 годов.

При анализе данных по доминированию разных видов цианобактерий за 2004-2007 гг. было выявлено, что смена доминантов цианобактерий в Шершневском водохранилище в течение вегетационного периода подчиняется определенным закономерностям.

Для проведения анализа, данные о дате отбора проб (в частности «день и месяц») были переведены в десятичный формат, т.е. 30 дней приравнивались к единице. На рисунке 4 видно, что в альгоценозе Шершневского водохранилища цианобактерии рода Anabaena доминируют в июне, а цианобактерии рода Oscillatoria - в сентябре. Цианобактерии рода Microcystis доминируют преимущественно в августе, однако, отдельные случаи доминирования регистрировались в июле и сентябре.

Рис. 5. Время доминирования определенных родов цианобактерий в Шершневском водохранилище. Точкой обозначено значение среднего, вертикальной линией – медиана, границы прямоугольника соответствуют 95% доверительному интервалу, а отрезки, выходящие за границы прямоугольников обозначают минимальные и максимальные значения

Наиболее широкий диапазон времени доминирования характерен для Aphanizomenon flos-aquae. Цианобактерии этого рода в среднем доминируют в Шершневском водохранилище в июле – начале августа, однако, также отмечены случаи доминирования этих цианобактерий в июне и сентябре.

При сравнении средних значений температуры воды при доминировании различных родов цианобактерий были получены следующие результаты. Средняя температура воды в момент отбора пробы при доминировании осциллятории составила 14 ± 2 °С, что достоверно отличается от средних температур воды при которых доминируют Microcystis (p=0,015) и Aphanizomenon (p=0,005).

При анализе средней за неделю до отбора солнечной активности было выявлено, что среднее значение чисел Вольфа при доминировании Microcystis (31,9 ± 4,8) и Aphanizomenon (27,7 ± 5,4) была достоверно выше (F=2,9; p=0,033), чем в случае доминирования Anabaena (5,8 ± 5,7) и Oscillatoria (5,4±5,4).

Цианобактерии родов Microcystis и Oscillatoria доминировали при среднем количестве осадков в 49 и 30 мм соответственно, что достоверно ниже, чем при доминировании цианобактерий рода Aphanizomenon (72 мм).

Анализ влияния содержания биогенных веществ в воде на доминирование разных родов цианобактерий показал, что содержание аммиака (F=0,40; p=0,80); нитратов (F=0,63; p=0,64); нитритов (F=1,16; p=0,34) и общего азота (F=0,43; p=0,79) не оказывает достоверного влияния на смену доминантов цианобактерий. Содержание ортофосфатов в воде было достоверно ниже (р=0,038) при доминировании Anabaena (0,08±0,01 мг/л), чем при доминировании Microcystis (0,120 ± 0,009 мг/л). Может быть, это связано с тем, что Anabaena вступает в вегетацию в июне, когда после весеннего пика развития диатомовых концентрация фосфатов в воде несколько снижена. Однако величина 0,08 мг/л сама по себе является достаточной для развития «цветения» воды.

Возможно, более важным является в данном случае фактор проточности. При доминировании Anabaena среднее значение суммарного коэффициента поступления из Аргазинского водохранилища и с водосборной площади составило 0,37 ± 0,02, что достоверно выше, чем при доминировании Microcystis (р=0,041) и Oscillatoria (p=0.047).

Токсические свойства цианобактерий Шершневского водохранилища

Оценку острой токсичности цианобактерий Шершневского водохранилища в 2004-2007 г. проводили на самцах мышей линии СВА, которые показали наибольшую чувствительность в предварительных исследованиях (Пряхин и др., 2005).

При внутрибрюшинном введении цианобактерий у мышей СВА наблюдались следующие симптомы: напряженность мышц, угнетение двигательной активности, затем заторможенность; периодические клонические судороги; через сутки появлялась выраженная бледность кожных покровов, поражения глаз (по типу конъюнктивитов), диарея; при введении летальных доз, развивалось выраженное угнетение двигательной активности с отказом от пищи, гибель животных наступала в течение 1-2 суток. При вскрытии погибших животных в ряде случаев наблюдали кровоизлияния в печень, инфильтраты в легких. Таким образом, можно утверждать, что токсины цианобактерий Шершневского водохранилища оказывают токсическое действие на ЦНС, вызывают поражения органов дыхания, паренхиматозных органов (печени, почек, селезенки).

Также нами проведены исследования кожной реактивности и раздражения глаз на кроликах-альбиносах с использованием пробы от 12.07.2004 г. (доминант Microcystis). Было выявлено, что цианобактерии Шершневского водохранилища обладают раздражающим действием на кожу и глаза. У всех животных была зарегистрирована четко выраженная эритема сразу после прекращения воздействия. При оценке раздражающего действия на глаза было выявлено, что через 1 час после аппликации цианобактерий к передней поверхности глаза у кроликов регистрировалось измененное состояние слизистой глаза – диффузный темно-красный цвет и отечность мигательной мембраны. Это свидетельствует о наличии раздражающего действия цианобактерий на глаза. Через 48 часов состояние тестируемого глаза не отличалось от контрольного.

Динамика токсичности цианобактерий в 2004-2007 гг.

При оценке токсических свойств цианобактерий Шершневского водохранилища было выявлено, что LD50 варьирует в широких пределах – от 48,4 до 572 мг/кг, причем за короткие сроки этот показатель мог меняться почти в 10 раз (например, от 442,1 до 48,4 мг/кг за одну неделю). Общее количество проанализированных проб составило 43. Результаты анализа острой токсичности проб цианобактерий представлены в таблице 3. При анализе характера распределения значений ЛД50 было выявлено, что данные лучше всего описываются логнормальным распределением (D критерий Колмогорова-Смирнова = 0,15; р 0,1) (Рисунок 19).

Распределение данных по ЛД50 имело следующие характеристики: среднее значение 126 мг/кг (доверительный интервал 103-154 мг/кг); медиана 102 мг/кг (доверительный интервал 83 - 153 мг/кг); максимум 572 мг/кг; минимум 48 мг/кг. Из 43 проанализированных проб в соответствии с классификацией ВОЗ, 21 пробу (49%) можно было отнести к высокотоксичным (ЛД50 < 100мг/кг); 21 пробу (49%) – к умеренно токсичным (ЛД50 100-500 мг/кг); 1 пробу (2%) – к низкотоксичным (ЛД50 500 – 1000 мг/кг).

Таблица 3

Динамика ЛД50 проб цианобактерий

Дата

LD50,

мг/кг

95% доверительный

интервал, мг/кг

Состав пробы, %

Microcystis

Aphanizomenon

Anabaena

Oscillatoria

04.08.2004

77

71-86

99,8

0,2

0

0

24.08.2004

142

121-175

92,5

7,46

0,04

0

22.09.2004

102

96-113

45,1

52,4

2,5

0

01.10.2004

62

42-83

0,1

99,9

0

0

08.06.2005

82

70-97

51,4

26,9

21,7

0

15.06.2005

82

70-97

3,7

86,5

9,8

0

22.06.2005

383

336-427

13,3

86,6

0,1

0

29.06.2005

166

123-204

60,2

34,1

5,7

0

06.07.2005

442

396-491

0,6

99,4

0

0

14.07.2005

48

38-62

0,1

99,7

0,2

0

27.07.2005

70

60-84

98,9

0

0

1,1

03.08.2005

572

507-599

4,8

95,2

0

0

10.08.2005

67

46-93

8,3

87,3

0

4,4

17.08.2005

140

90-196

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 6 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»