Оценка токсичности микропластика супралиторали Баренцева моря с использованием тест-объектов разных трофических уровней

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследовано влияние разных видов микропластика (МП) и золы после сжигания смеси макропластиков, отобранных на супралиторали Баренцева моря, на развитие традиционных тест-объектов культуры зеленой микроводоросли Scenedesmus quadricauda и культуры ветвистоусых ракообразных Daphnia magna в хронических экспериментах. По показателю ингибирования роста водоросли в концентрации 3 мг/л МП наибольшую токсичность демонстрировал образец PU, далее в порядке убывания токсичности располагались HDPE (белый), HDPE (красный) и старый EPS. РР был нетоксичен. Зола в интервале концентраций 0.01–1000 мг/л значимого ингибирования роста Scenedesmus quadricauda не оказывала. Для Daphnia magna отмечено более выраженное снижение среднего линейного размера при добавках свежего EPS, стимуляция плодовитости была значительно выше в присутствии старого EPS. Обнаружена гибель всех особей D. magna под воздействием свежего PU, при добавлении старого PU выживаемость сохранялась на уровне контроля. Частицы МП и зола влияют на трофическую активность дафний при кормлении ее хлореллой, но этот эффект при длительном наблюдении не влечет за собой изменения плодовитости и роста.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

А. М. Лазарева

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: lazanna1998@mail.ru
Россия, Москва

А. Н. Рак

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lazanna1998@mail.ru
Россия, Москва

Д. М. Гершкович

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lazanna1998@mail.ru
Россия, Москва

О. В. Ильина

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lazanna1998@mail.ru
Россия, Москва

В. И. Ипатова

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова

Email: lazanna1998@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Конюхов И.В., Воробьева О.В. 2013. Определение трофической активности рачков Daphnia magna Straus на флуориметре Mega-2 // Вода: химия и экология. № 12. С. 79.
  2. Лазарева А.М., Ипатова В.И., Ильина О.В. и др. 2021. Токсическое влияние микрочастиц пластика на культуру Scenedesmus quadricauda: взаимодействие между микрочастицами пластика и водорослью // Вестн. Москов. ун-та. Сер. 16: Биология. Т. 76. № 4. С. 225.
  3. Alimi O.S., Farner Budarz J., Hernandez L.M. et al. 2018. Microplastics and nanoplastics in aquatic environments: aggregation, deposition, and enhanced contaminant transport // Environ. Sci. Technol. V. 52. № 4. P. 1704. https://doi.org/10.1021/acs.est.7b05559
  4. Aljaibachi R., Callaghan A. 2018. Impact of polystyrene microplastics on Daphnia magna mortality and reproduction in relation to food availability // PeerJ 6:e4601. https://doi.org/.org/10.7717/peerj.4601
  5. An D., Na J., Song J., Jung J. 2021. Size-dependent chronic toxicity of fragmented polyethylene microplastics to Daphnia magna // Chemosphere. V. 271. P. 129591. https://doi.org/.org/10.1016/j.chemosphere.2021.129591
  6. Besseling E., Wang B., Lürling M. et al. 2014. Nanoplastic affects growth of S. obliquus and reproduction of D. magna // Environ. Sci. Technol. V. 48. № 20. P. 12336. https://doi.org/.org/10.1021/es503001d
  7. Cau A., Avio C.G., Dessì C. et al. 2020. Benthic crustacean digestion can modulate the environmental fate of microplastics in the deep sea // Environ. Sci. Technol. V. 54. № 8. P. 4886. https://doi.org/10.1021/acs.est.9b07705
  8. Chae Y., Kim D., Kim S.W. et al. 2018. Trophic transfer and individual impact of nanosized polystyrene in a four-species freshwater food chain // Sci. ReP. V. 8. Р. 284. https://doi.org/.org/10.1038/s41598-017-18849-y
  9. Debroas D., Mone A., Ter Halle A. 2019. Plastics in the North Atlantic garbage patch: a boat-microbe for hitchhikers and plastic degraders // Sci. Total Environ. V. 599. P. 1222. https://doi.org/.org/10.1016/j.scitotenv.2017.05.059
  10. Eltemsah Y.S., Bøhn T. 2019. Acute and chronic effects of polystyrene microplastics on juvenile and adult Daphnia magna // Environ. Pollut. V. 254 (PtA). Р. 112919. https://doi.org/.org/10.1016/j.envpol.2019.07.087
  11. Jaikumar G., Brun N.R., Vijver M.G. et al. 2019. Reproductive toxicity of primary and secondary microplastics to three cladocerans during chronic exposure // Environ. Pollut. V. 249. P. 638. https://doi.org/.org/10.1016/j.envpol.2019.03.085
  12. Li C., Busquets R., Campos L.C. 2020. Assessment of microplastics in freshwater systems: A review // Sci. Total Environ. V. 707. P. 135578. https://doi.org/.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135578
  13. Long M., Paul-Pont I., Hégaret H. et al. 2017. Interactions between polystyrene microplastics and marine phytoplankton lead to species-specific hetero-aggregation // Environ. Pollut. V. 228. P. 454. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.05.047
  14. Mao Y., Ai H., Chen Y. et al. 2018. Phytoplankton response to polystyrene microplastics: perspective from an entire growth period // Chemosphere. V. 208. P. 59. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.05.170
  15. Michels J., Stippkugel A., Lenz M. et al. 2018. Rapid aggregation of biofilm-covered microplastics with marine biogenic particles // Proc. Royal Soc. B: Biol. Sci. V. 285. Р. 1885. https://doi.org/.org/10.1098/rspb.2018.1203
  16. Nakao T., Aozasa O., Ohta S. et al. 2006. Formation of toxic chemicals including dioxin-related compounds by combustion from a small home waste incinerator // Chemosphere. V. 62. P. 459. https://doi.org/.org/10.1016/j.chemosphere.2005.04.060
  17. Nolte T.M., Hartmann N.B., Kleijn J.M. et al. 2017. The toxicity of plastic nanoparticles to green algae as influenced by surface modification, medium hardness and cellular adsorption // Aquat. Toxicol. V. 183. P. 11. https://doi.org/.org/10.1016/j.aquatox.2016.12.005
  18. Ogonowski M., Schür C., Jarsén Å. et al. 2016. The Effects of Natural and Anthropogenic Microparticles on Individual Fitness in Daphnia magna // PLOS ONE. V. 11(5). Р. e0155063. https://doi.org/.org/10.1371/journal.pone.0155063
  19. Prata J.C., da Costa J.P., Lopes I. et al. 2019. Effects of microplastics on microalgae populations: A critical review // Sci. Total Environ. V. 665. P. 400. https://doi.org/.org/10.1016/j.scitotenv.2019.02.132
  20. Rist S., Baun A., Hartmann N.B. 2017. Ingestion of micro- and nanoplastics in Daphnia magna — Quantification of body burdens and assessment of feeding rates and reproduction // Environ. Pollut. V. 228. P. 398. https://doi.org/.org/10.1016/j.envpol.2017.05.048
  21. Rosato A., Barone M., Negroni A. et al. 2020. Microbial colonization of different microplastic types and biotransformation of sorbed PCBs by a marine anaerobic bacterial community // Sci. Total Environ. V. 705. Р. 135790. https://doi.org/.org/10.1016/j.scitotenv.2019.135790
  22. Tunali M., Uzoefuna E., Tunali M.M. et al. 2020. Effect of microplastics and microplastic-metal combinations on growth and chlorophyll a concentration of Chlorella vulgaris // Sci. Total Environ. V. 743. Р. 140479. https://doi.org/.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140479
  23. Valavanidis A., Iliopoulos N., Gotsis G. et al. 2008. Persistent free radicals, heavy metals and PAHs generated in particulate soot emissions and residue ash from controlled combustion of common types of plastic // J. Hazard. Mater. V. 156. № 1–3. P. 277. https://doi.org/.org/10.1016/j.jhazmat.2007.12.019
  24. Wang Z., Fu D., Gao L. et al. 2021. Aged microplastics decrease the bioavailability of coexisting heavy metals to microalga Chlorella vulgaris // Ecotoxicol. Environ. Saf. V. 217. Р. 112199. https://doi.org/.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112199
  25. Yokota K., Waterfield H., Hastings C. et al. 2017. Finding the missing piece of the aquatic plastic pollution puzzle: interaction between primary producers and microplastics // Limnol., Oceanogr. Lett. V. 2. № 4. P. 91. https://doi.org/.org/10.1002/lol2.10040
  26. Zhang C., Chen X., Wang J. et al. 2017. Toxic effects of microplastics on marine microalgae Skeletonema costatum: interactions between microplastics and algae // Environ. Pollut. V. 220. P. 1282. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.11.005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Относительная численность клеток Scenedesmus quadricauda (% контроля) в присутствии разных видов микропластика. 1 – контроль, 2 – EPS контактный, 3 – EPS интактный, 4 – HDPE красный, 5 – PP, 6 – PU, 7 – HDPE белый.

Скачать (171KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение относительной численности клеток S. quadricauda (% контроля) в присутствии зольного остатка смеси разных видов макропластика. 1 – контроль, 2 – 0.01 мг/л, 3 – 0.1 мг/л, 4 – 1 мг/л, 5 – 10 мг/л, 6 – 100 мг/л, 7 – 1000 мг/л.

Скачать (169KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Выживаемость Daphnia magna в среде с частицами старого и свежего EPS (100 мг/л). 1 – контроль, 2 – EPS свежий, 3 – EPS старый.

Скачать (100KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах