Экологические аспекты ихтиотоксикологии - Лукьяненко В.И.
Скачать (прямая ссылка):
Азотная 750 3,4 0,5-8 ч
200 4,9 Свыше 4 сут
Уксусная 100 6,8 2---4 сут
10 7,3 Свыше 4 сут
Молочная 654 4,0 6-43 ч
430 4,6 Свыше 4 сут
Щавелевая 1000 2,6 0,4---0,5 ч
200 5,3 Свыше 4 сут
Лимонная 894 4,0 4-48 ч
625 4,5 Свыше 4 сут
ю-
________________I_______,________I________________I
t 2 3 4
Рис. 10. Динамика потребления кислорода стерлядью при pH 5,8. По оси абсцисс — время опыта, по оси ординат — потребление кислорода (мг/ч) — сплошная линия и частота дыхания в минуту — прерывистая линия [ 169]
По данным О. И. Парфеновой, сеголетки карпа при pH 4,9 потребляют кислорода в 2,5 раза меньше (0,11 мг 02/ч), чем при pH 8,0 (0,27 мг 02/ч). К аналогичному выводу пришли Т. В. Новикова [149] и Е. Г. Сви-ренко [169]. В первой из этих работ представлены результаты изучения влияния повышенной кислотности на дыхание карпа и окуня. Быстрое смещение активной реакции воды в кислую сторону (с 7,4 до 5,5 единиц) приводит к повышению ритма дыхательных движений почти вдвое, однако интенсивность потребления кислорода снижается при этом как у карпа (с 0,24 до 0,16 мг 02/ч), так и у окуня (с 0,15 кг до 0,12 мг 02/ч). Т. В. Новикова обращает внимание на меньшую устойчивость карпа к повышенной кислотности воды в сравнении с окунем, который нередко встречается в кислых водоемах при pH 4,5.
Стерлядь оказалась еще менее устойчивой к повышенной кислотности, чем карп. Из опытов, проведенных Е. Г. Свиренко [169], следует, что уже при pH 5,8 стерлядь чувствует себя очень плохо (беспокойство, опрокидывание на бок). Одновременно с этим происходят увеличение ритма дыхательных движений (с 72 до 155 в минуту) и резкое снижение интенсивности потребления кислорода: с 96,5 мг 02/ч в первый час опыта до 36,8 мг 02/ч в конце 4-часового опыта (рис. 10). Поскольку интенсивность потребления кислорода стерлядью в слабощелочной (pH 8,0) и слабокислой (pH 6,8) среде в течение первого часа опыта примерно одинакова и составляет 43 мг 02/ч, правомерно говорить о двухфазовой реакции стерляди на резкое смещение кислотности воды: первоначальном повышении интенсивности потребления кислорода и последующем снижении. Токсический эффект повышенной кислотности воды, проявляющийся в угнетении потреблений кислорода, отмечен в опытах со многими видами как морских, так и пресноводных рыб. Этот эффект кислотных загрязнений усиливается с ухудшением газового режима водоема, в частности со снижением концентрации растворенного кислорода и увеличением содержания С02. Еще в опытах Дж. Холла [372], проведенных на Sphaeroides maculatus, было показано, что увеличение кислотности воды снижает потребление кислорода, причем подкисление углекислотой вызывает больший эффект, чем под-
кисление соляной кислотой {при одном и том же значении pH). В дальнейшем специальными экспериментами на одном из видов лососевых (Salmo gairdneri) установлено важное значение углекислоты в определении уровня устойчивости рыб к повышенной концентрации водородных ионов [488]. Увеличение концентрации С02 с 1,5 до 50 мг/л почти в 10 раз сокращает время выживания рыб при pH 4,5.
Угнетающее влияние кислотного загрязнения на рыб усиливается в мягкой воде и снижается в жесткой. Винная кислота, например, растворенная в мягкой воде (1:1000), вызывает гибель золотой рыбки в 10 раз быстрее, чем в жесткой (в течение 20 и 200 мин соответственно). Аналогичные результаты получены и в опытах с серной кислотой, токсичность которой для золотой рыбки в мягкой воде во много раз выше, чем в жесткой [335]. Эти экспериментальные данные хорошо согласуются с современными полевыми наблюдениями, рассмотренными выше, из которых следует, что в слабоминерализованных пресных водах с низким содержанием ионов кальция резкое снижение величины pH приводит к гибели низкоустойчивых лососевых рыб [478]. Защитное действие ионов кальция обусловлено не только их важной ролью в формировании буферной емкости воды, но и в регулировании уровня межклеточной проницаемости, которая, собственно, и определяет проницаемость эпителиальных тканей [39,143].
Возвращаясь к вопросу о путях влияния кислотного загрязнения водоемов на ихтиофауну, следует подчеркнуть, что прямое токсическое действие на взрослых рыб, вызывающее их массовую гибель, — это лишь один из механизмов снижения численности или исчезновения вида из ихти-оценоза водоема. При локальном кислотном загрязнении водоема рыбы могут покинуть участки с пониженной величиной pH. Еще в начале текущего столетия в экспериментальных условиях показано, что рыбы способны обнаруживать и избегать зону с повышенной концентрацией водородных ионов [605]. После долгого перерыва и в более совершенных методических условиях были поставлены опыты на колюшке (Gasterosteus aculea-tus). В градиентном баке рыбы обнаруживали и избегали зоны как с пониженной (5,4 и ниже), так и с повышенной (выше 11,4) величиной pH. В воде с концентрацией водорода между этими пределами колюшка проявляет неопределенную позитивную, неопределенную негативную реакции или индифферентна [444, 445]. Предварительная акклимация карасей к подкисленной воде понижает чувствительность рыб, и они избирают зоны с более низкой величиной pH, чем рыбы, акклимированные к щелочной воде [174]. Вообще, экспериментальное изучение ионноизбирания и оптимума величины pH для рыб проводится крайне редко и отстает от соседней области экспериментальной экологии рыб — термоизбирания. Необходима значительная активизация подобного рода исследований, однако есть основание предполагать, что обнаружение рыбами кислотных загрязнений играет определенную роль в условиях природных водоемов. Это еще один механизм снижения численности или исчезновения из водоема наиболее чувствительных к кислотному загрязнению рыб.
