Analysis of the content of heavy metals in phytoplankton of the Zaporizhia reservoir

Yuliia Nikolenko; Elena Fedonenko

doi:10.15587/2519-8025.2020.210095

Автор(и)

Yuliia Nikolenko Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0001-6719-4282
Elena Fedonenko Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010, Україна https://orcid.org/0000-0001-9702-6589

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.210095

Ключові слова:

фітопланктон, важкі метали, Запорізьке водосховище, коефіцієнт накопичення

Анотація

Мета: дослiдити особливостi розподiлу та накопичення важких металiв фітопланктоном на різних ділянках Запорiзького водосховища.

Матеріали та методи. Проби фітопланктону відбирали влітку 2019 року на 5 ділянках вздовж русла Запорізького водосховища. Концентрацію важких металів в пробах визначали на атомно-абсорбційному спектрофотометрі С115-М1, за відповідних довжин хвиль, що відповідали максимуму поглинання кожного з досліджуваних металів згідно зі стандартними методиками. Вміст металів виражали в мг/кг сухої речовини.. Статистичне опрацювання отриманих даних здійснювали за загальноприйнятими методами із застосуванням програми «Microsoft Excel 2010».

Результати. Дослідження показали, що максимальний вміст Pb, Zn, Cu, Ni, Fe зафіксовано в фітопланктоні гирла ріки Мокра Сура, Mn – о. Монастирський, а Cd – нижньої ділянки водосховища. Встановлено, що на всіх досліджуваних точках коефіцієнти накопичення заліза та марганцю фітопланктоном характеризувалися як надвисокі; нікелю, цинку та міді – високі. Коефіцієнти накопичення свинцю та кадмію на більшості точок відбору характеризувалися як помірні, лише на нижній ділянці водосховища – як високі.

Висновки. Вміст важких металів у фітопланктоні на різних ділянках Запорізького водосховища суттєво відрізняється. Фітопланктон Запорізького водосховища здатний акумулювати важкі метали, особливо в значній мірі залізо та марганець, максимальні показники яких зафіксовані в Самарській затоці. Виявлено відмінність між абсолютними концентраціями важких металів у фітопланктонні та його акумулятивною здатністю, що пов’язано як з гідрологічними та гідрохімічними умовами місцевості так із якісним та кількісним складом фітопланктону

Біографії авторів

Yuliia Nikolenko, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Аспірант

Кафедра загальної біології та водних біоресурсів

Elena Fedonenko, Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара пр. Гагаріна, 72, м. Дніпро, Україна, 49010

Доктор бiологiчних наук, професор

Кафедра загальної бiологii та водних бiоресурсiв

Посилання

Fedonenko, O. V., Sharomok, T. S. (2010). Antropohennyi vplyv vazhkykh metaliv na ekosystemu Zaporizkoho (Dniprovskoho) vodoskhovyshcha. Problemy ekolohii ta okhorony pryrody tekhnohennoho rehionu, 1 (10), 173–177.
Fedonenko, O. V., Yesipova, N. B., Sharamok, T. S., Ananieva, T. V., Yakovenko, V. O. Zhezheria, V. A. (2012). Suchasni problemy hidrobiolohiyi: Zaporizke vodoskhovyshche: dovidnyk. Dnipropetrovsk: Lira, 279.
Yaryshkina, L. О., Zaika, М. O. (2010). Pollution research by heavy metals of water of the Zaporozhye water basin. Ekolohichna bezpeka, 2 (10), 26–30.
Fedonenko, O. V. Filippova, Ye. V., Sharamok, T. S. (2008). Estimation of level of contamination of the Zaporozhian Reservoir by heavy metals by means plants. Naukovyi visnyk Uzhhorodskoho universytetu. Seriya: Biolohiya, 24, 100–103.
Sharamok, T. S., Fedonenko, O. V., Kurchenko, V. O., Nikolenko, Yu. V. (2019). Hidroekolohichna otsinka Zaporizkoho vodoskhovyshcha. Pytannia bioindykatsiyi ta ekolohiyi, 24 (2), 147–161.
Gao, C., Gao, L., Duan, P., Wu, H., Li, M. (2020). Evaluating combined toxicity of binary heavy metals to the cyanobacterium Microcystis: A theoretical non-linear combined toxicity assessment method. Ecotoxicology and Environmental Safety, 187, 109809. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2019.109809
Kolesnyk, N. (2014). Distribution of heavy metals among the components of freshwater ecosystems (review). Rybohospodarska nauka Ukrainy, 3, 35–54. doi: https://doi.org/10.15407/fsu2014.03.035
Gjorgieva Ackova, D. (2018). Heavy metals and their general toxicity for plants. Plant Science Today, 5 (1), 14–18. doi: https://doi.org/10.14719/pst.2018.5.1.355
Jia, Y., Chen, W., Zuo, Y., Lin, L., Song, L. (2018). Heavy metal migration and risk transference associated with cyanobacterial blooms in eutrophic freshwater. Science of The Total Environment, 613-614, 1324–1330. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.09.180
Martínez-Ruiz, E. B., Martínez-Jerónimo, F. (2016). How do toxic metals affect harmful cyanobacteria? An integrative study with a toxigenic strain of Microcystis aeruginosa exposed to nickel stress. Ecotoxicology and Environmental Safety, 133, 36–46. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.06.040
Murata, K., Sakamoto, M. (2011). Minamata Disease. Encyclopedia of Environmental Health, 774–780. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-444-52272-6.00313-5
Hradovych, N. I. (2017). Biomahnifikatsiya vazhkykh metaliv u trofichnykh lantsiuhakh prisnovodnoi ekosystemy. Voda: problemy ta shliakhy vyrishennia: zbirnyk statei naukovo-praktychnoi konferentsiyi iz mizhnarodnoiu uchastiu. Rivne-Zhytomyr, 70–73.
Bodnar, O. I., Grubinko, V. V. (2010). Membrane mechanizm penetration of ions of metals in cages of algae. Naukovi zapysky Ternopilskoho natsionalnoho pedahohichnoho universytetutu. Ser.: Biol., 2 (43), 29–35.
Hrytsyniak, I., Kolesnyk, N. (2014). Biological importance and toxicity of heavy metals for biota of freshwater bodies (review). Rybohospodarska nauka Ukrainy, 2 (28), 31–45. doi: https://doi.org/10.15407/fsu2014.02.03
Biedunkova, O. O. (2013). Estimation of heavy metals accumulation in the components of aquatic ecosystems by discrimination coefficient. Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia, 1 (61), 100–106.
Kan, D. S., Drehval, I. V. (2018). Vykorystannia dafniy (D. magna) dlia otsinky yakosti vody Dniprovskoho (Zaporizkoho) vodoskhovyshcha. Sohodennia biolohichnoi nauky: materialy II Mizhnarodnoi naukovoi konferentsiy. Sumy: FOP Tsoma S. P., 167–169.
Fedonenko, O. V., Ananieva, T. V., Yesipova, N. B. (2008). Vazhki metaly v tkanynakh i orhanakh sribliastoho karasia (Carassius auratus Gibelio) Zaporizkoho vodoskhovyshcha. Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriya: Biolohiya, 46, 97–100.
Hradovych, N., Paranyak, R., Oseredchuk, R. (2015). Distribution of lead and cadmium in fish ponds hydroecosystems. Naukovyi visnyk Lvivskoho natsionalnoho universytetu veterynarnoi medytsyny ta biotekhnolohiy imeni S. Z. Gzhytskoho, 17 (3), 380–388.
Prokopchuk, O., Hrubinko, V. (2016). Heavy metals in the small rivers of Ternopil region under different types of anthropogenic pressure. Visnyk of Dnipropetrovsk University. Biology, Ecology, 24 (1), 173–181. doi: https://doi.org/10.15421/011621
Biohimicheskie metody v ekologicheskih i toksikologicheskih issledovaniyah (1993). Petrozavodsk, 234.
Mur, Dzh. V., Ramamurti, S. (1987). Tyazhelye metally v prirodnyh vodah. Kontrol' i otsenka vliyaniya. Moscow: Mir, 288.
Van Regenmortel, T., Van de Perre, D., Janssen, C. R., De Schamphelaere, K. A. C. (2018). The effects of a mixture of copper, nickel, and zinc on the structure and function of a freshwater planktonic community. Environmental Toxicology and Chemistry, 37 (9), 2380–2400. doi: https://doi.org/10.1002/etc.4185