Використання фотосинтетичної активності водоростей задля оцінки токсичності з метою створення портативного пристрою

  • A. M. Krainiukova Науково-дослідна установа «Український науково-дослідний інститут екологічних проблем», вул. Бакуліна, 6, 61166, Харків, Україна https://orcid.org/0000-0002-1005-8850
  • O. M. Krainiukov Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, майдан Свободи, 6, м. Харків, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0002-5264-3118
  • I. A. Krivitska Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, майдан Свободи, 6, м. Харків, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0003-4727-794X
Ключові слова: водорості, фотосинтетична активність, біотестування, стічні води, портативний пристрій

Анотація

Створення ефективних стаціонарних пристроїв для біотестування токсичності є значним досягненням в області контролю якості стічних вод. Однак, поряд із стаціонарними пристроями, виникає нагальна потреба у створенні переносних або польових варіантів пристроїв (приладів) для інструментального 

контролю токсичності. Переносні пристрої такого типу могли б знайти широке застосування на тих підприємствах, де установка стаціонарних пристроїв недоцільна з технічних, експлуатаційних або економічних причин.

Мета. Знайти оптимальні варіанти для оцінки фотосинтетичної активності водоростей.

Методи. Метод полярографії.

Результати. Проаналізовано залежність основних характеристик датчика від будови дифузійного шару та температури і з’ясовано, що оптимальний вибір структури може бути зроблений залежно від біологічного об'єкта та умов експерименту. Дослідження показало, що тестові реакції, що характеризують фізіологічний стан водоростей, дуже різноманітні. Це полегшує їх вибір для цілей інструментального біотестування токсичності, включаючи біотестування токсичності стічних вод за допомогою переносних приладів. Аналіз експериментальних даних показав, що можна досягти різниці між концентраціями розчиненого кисню в рідкій культурі до та після впливу водоростей у концентрації 1-8 мг/л за досить короткий проміжок часу, регулюючи щільність культур водоростей та інтенсивності світла. Це вказує на той факт, що в принципі можливо кількісно оцінити фотосинтетичну активність водоростей через короткі проміжки часу при впливі світла.

Висновки. Найбільш перспективним методом оцінки фотосинтетичної активності водоростей є метод полярографії, який дає можливість розробити портативний прилад для біотестування токсичності стічних вод.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Біографії авторів

A. M. Krainiukova, Науково-дослідна установа «Український науково-дослідний інститут екологічних проблем», вул. Бакуліна, 6, 61166, Харків, Україна

доктор біологічних наук, професор, завідувач лабораторії біологічних досліджень та біотестування

O. M. Krainiukov, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, майдан Свободи, 6, м. Харків, 61022, Україна

доктор географічних наук, професор, професор кафедри екологічної безпеки та екологічної освіти

I. A. Krivitska, Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна, майдан Свободи, 6, м. Харків, 61022, Україна

доцент кафедри екологічної безпеки та екологічної освіти

Посилання

Krainiukov, O. M. & Yakusheva, A. V. (2020). Research of the possibility of using Ceriodaphnia affinis Lilljeborg (Crustacea) in a short-term test while setting eological quality standards in Ukraine. Visnyk of V. N. Karazin Kharkiv National University, Series "Geology. Geography. Ecology”, (51), 199-206. https://doi.org/10.26565/2410-7360-2019-51-14 (in Ukrainian).

Kostyaev, V., Yagodka, S. & Sokolov, V. (1980). Anabaena spiroides sensitivity to zinc and cobalt. Gidrobiol. magazine, 16(2), 89-92 (in Russian).

Raso, J. & Rachlin, I. (1977). The effect of cadmium, copper, mercuru, zincum and lead on cell division growth and chlorophyll a content a content of the chlorophyte. Chl. vulgaris. Bull. Torreu. Bot. Club., (3), 226-233.

Kravchenko, N. & Gapochka, L. (1977). Effect of petrochemical products on some blue-green algae. Ed. AN Tur. SSR. Ser. “Biol. science", (2), 52-56 (in Russian).

Matorin, D., Venediktov, P. & Makevnina, M. (1977). Application of the method of registration of the afterglow of green algae to determine the contamination of soil and water with phytotoxic substances. Scientific reports High School "Biol. science", (12), 122-125 (in Russian).

Pokrovskaya, N. (1977). The action of propanide and Yalan on the photosynthetic process of the Alaba Anabaena spiroides. Prince Cultivir and approx. microalgae. Tashkent, 22-23 (in Russian).

Shokodko, T. & Merezhko, A. (1978). Changes in the activity of the photosynthetic apparatus of aquatic plants under the action of DDT. Gidrobiol. Magazine, (5), 86-89 (in Russian).

Belghith, T., Athmouni, K., Bellassoued, K., El Feki, A. & Ayadi, H. (2015). Physiological and biochemical response of Dunaliella salina to cadmium pollution. Journal of Applied Phycology, 28(2), 991-999. https://doi.org/10.1007/s10811-015-0630-5

Folgar, S., Torres, E., Pérez-Rama, M., Cid, A., Herrero, C. & Abalde, J. (2009). Dunaliella salina as marine microalga highly tolerant to but a poor remover of cadmium. Journal of Hazardous Materials, 165(1-3), 486–493. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2008.10.010

García-ríos, V., Freile-pelegrín, Y., Robledo, D., Mendoza-cózatl, D., Moreno-sánchez, R. & Gold-bouchot, G. (2007). Cell wall composition affects Cd2+ accumulation and intracellular thiol peptides in marine red algae. Aquatic Toxicology, 81(1), 65–72. https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2006.11.001

Nikookar, K., Moradshahi, A. & Hosseini, L (2005). Physiological responses of Dunaliella salina and Dunaliella tertiolecta to copper toxicity. Biomolecular Engineering, 22(4), 141-146. https://doi.org/10.1016/j.bioeng.2005.07.001

Goryunova, S. (2002). Photo-induced pH change as an integral method for controlling natural and waste waters. Proceedings of the International Conference: New technologies in the protection of biodiversity in aquatic ecosystems, Moscow, 2002, May 27-29 (p. 97). Moscow: Moscow State University (in Russian).

Plekhanov, S., Pimentel, F., Goryunova, S. & Chemeris, Yu. (2004). Early diagnosis of the toxic effect of heavy metals on green microalgae according to their photosynthetic characteristics. Proceedings of the International Conference: Aquatic Ecosystems and Organisms-6, Moscow, 2004, May 18-19 (pp. 87-88). Moscow, MAX Press (in Russian).

Beneche, G. (1977). Automatisierung der auswertur einer algenheteste hemmung der kreichenbewegung einer blaualge (Phornidium sp.) durch deigat. Z. Waasser und Abwasser-Forsch., (6), 195-197.

Einsele, A., Riatroph, D. & Humphereu, A. (1979). Substrate uptacemechanisms for yeast cells. A new approarch utilizing a fluorometer. Eur. J. Appl. Microbiol. and Biotechnol., (4), 335-339.

Healeu, F. & Headzel, L. (1979). Fluorometric measurement of alkaline phosphatase activity in algae. Freshwater Biol., (5), 429-439.

Опубліковано
2020-05-08
Як цитувати
Krainiukova, A., Krainiukov, O., & Krivitska, I. (2020). Використання фотосинтетичної активності водоростей задля оцінки токсичності з метою створення портативного пристрою. Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна серія «Екологія», (22), 82-92. https://doi.org/10.26565/1992-4259-2020-22-08