Диапазон резистентности водных организмов к контаминации среды искусственными наночастицами - Моргалев, Юрий Николаевич; Моргалев, Сергей Юрьевич; Кондратова, Оксана Владимировна; Моргалева, Тамара Григорьевна (Технологии безопасности жизнедеятельности)
Наряду с вопросами безопасности высокодисперсных материалов непосредственно для человека и сельскохозяйственных животных одинаково важным является их возможное влияние на более низкие звенья пищевых цепей, формирующих экосистему обеспечения трофической безопасности. Согласно закону равнозначности, все условия среды, необходимые для поддержания жизни, имеют равную роль. Поэтому нарушения в низших, обычно менее устойчивых элементах пищевых цепей могут критически ограничить существование человечества. В процессе жизненного цикла наноматериалов одним из наиболее массовых путей попадания в биосферу является перенос в виде аэрозолей с последу- ющим осаждением на поверхностные воды или почву, либо непосредственный перенос почвенными водами из мест складирования или захоронения. Поэтому одними из первых звеньев, контактирующих с наночастицами, являются гидробионты. Проведена оценка экологических и биологических эффектов искусственных металлических и бинарных наночастиц (NPs) различной химической природы и структурных характеристик. На основе экспресс-методов оценки токсичности с использованием водных тест-организмов различных трофических уровней (Escherihia coli, Сhlorella vulgaris B., Paramecium caudatum, Daphnia magna S., Danio rerio) установлен диапазон резистентности к NPs никеля (nNi), платины (nPt), оксида цинка (nZnO) и оксида церия (nСeO2). Установлено, что тест-реакция на контаминацию водной среды NPs и развитие комплекса неблагоприятных последствий для фито- и зоопланктона зависит от физико-химических свойств NPs и чувствительности гидробионтов. Определены концентрации NPs, не вызывающие видимых изменений тест-реакций организмов. Выявлено, что наиболее чувствительным к контаминации среды NPs гидробионтом является одноклеточная зелёная водо- росль Сhlorella vulgaris B., наиболее чувствительным параметром – содержание фотосинтетических пигментов: для nCeO2 L(E)С10 = 0,0007 мг/л, для nNi L(E)С10 = 0,0015 мг/л, для nZnO L(E)С10 = 0,0048 мг/л, для nPt L(E)С10 = 0,033 мг/л. Наиболее устойчивы (L(E)С10 > 100 мг/л) к контаминации nPt оказались E. Coli, D. magna S., D. rerio, к контаминации nNi и nZnO – D. rerio, к контаминации nСeO2 – E. Coli, P. caudatum, D. rerio по показателю «эмбриотоксичность». Выявлены наиболее уязвимые звенья трофической структуры сообществ и возможность нарушения пищевой пирамиды водной экосистемы. Показано, что интегральной характеристикой воздействия NPs на экосистему может служить «диапазон резистентности» – диапазон концентраций, в рамках которого сохраняется резистентность биоты.