11.2 Зоопланктон

11.2.1 Механизм воздействия

Дизельное топливо - одна из разновидностей нефтепродуктов. Воздействие загрязнения растворимыми фракциями углеводородов обычно приводит к откликам на всех уровнях биологической иерархии, но начинаются эти перестройки, как правило, с биохимических реакций (изменение активности ферментов, генные мутации) на субклеточном уровне. Постепенно реакции зоопланктона на воздействие распространяются на более высокие уровни. На уровне организма фиксируются морфологические аномалии клеток, нарушения метаболизма зоопланктонных гидробионтов. Характерными откликами являются изменения численности, биомассы, размерно-весовой структуры массовых и индикаторных видов, которые могут вести к нарушению репродуктивных возможностей группировок гидробионтов. На уровне планктонных зооценозов возможно изменение видовой структуры, трофических связей [Патин С.А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 1997. 350 с].

11.2.2 Чувствительность к воздействию

Зоопланктон существует за счет фильтрации водной массы, и микроскопические капли нефти, образующиеся в результате разрушения ветровыми волнами нефтяной плёнки – диспергирования нефти в воду, неизбежно поглощаются зоопланктоном. После разлива нефти численность птероподов – плавающих улиток (в основном, Spiratella retroversa), а также пяти видов копепод, включая и род Calanus, которые занимают важное место в питании рыб, заметно снижаются. За период наблюдений выявиляется тенденция к снижению численности общего числа копепод и биомассы всего зоопланктона (Нефтегазовый комплекс ..., 2005).

При загрязнении нефтепродуктами (в том числе и дизельным топливом) поверхностного слоя воды с концентрацией до 1 мг/л длительностью воздействия до нескольких суток для зоопланктона характерно появление физиологических и биохимических аномалий, локальное снижение относительной численности и видового разнообразия и другие проявления стрессов, исчезающие через несколько суток после рассеяния пятна. В зоопланктоне токсические эффекты проявляются в первую очередь в фауне планктонных ракообразных (Последствия общего воздействия …, 2005). При разливах самые молодые стадии каланид (личиночные и науплиальные формы) наиболее уязвимы, так как переход из одной копеподитной стадии в другую сопровождается линькой ракообразных, в этот период они практически полностью лишены защитного хитинового покрова, т.е. на этапах формирования экзоскелета копепод и других ракообразных их чувствительность к действию дизельного топлива возрастает в несколько раз (Anderson, 1985; Swan et al., 1994; Патин, 1997).

В естественной среде зоопланктонные организмы обычно избегают сублетальных концентраций растворимых компонентов нефти, дизельного топлива, средств для мойки судовых танков (0.005-0.5 мг/л), уходят в незагрязненную воду и быстро очищаются (Матишов и др., 1996).

Очень велико влияние дизельного топлива на пелагических креветок и их личинок. Было установлено, что они погибают при концентрациях 0.001 мл/л (Куллини, 1981). Эксперименты на 8 арктических видах планктонной фауны на Аляске при температурах 4-8ºС показали, что ракообразные имеют более низкую устойчивость (высокую чувствительность) к действию дизтоплива по сравнению с реакцией тех же видов, обитающих в теплых водах и испытанных в аналогичных экспериментальных условиях, но при температуре 22ºС (Anderson, 1985). Гибель 50 % организмов регистрировалась при 4-х суточной экспозиции в диапазоне концентраций в отношении растворенных нефтяных углеводородов (РНУ) при концентрациях 100-1000 мкг/л (Perey, Wells, 1985). Установлено, что меропланктонные формы также проявляют высокую чувствительность к нефтяным агентам. Растворы дизельного топлива (25-35 мкг/л) в течение 10 сут вызывали снижение скорости роста личинок Mytilus edulus и гибель 50 % особей (Stroemgren, Nielsen, 1991). При воздействии смеси ПАУ в течение 4-14 суток на копепод Schizopera knabeni фиксировались сублетальные эффекты (Lotufo, Fleeger, 1995). Было исследовано влияние растворенных нефтяных углеводородов на науплиусы копепод Acartia tonsa (в течение 1-7 сут) и на амфипод Niphargoides maeotcus (в течение 8-40 сут) при концентрациях 100-400 мкг/л; для обоих видов было зафиксировано снижение выживаемости (Patin, 1982).

Таким образом, диапазон пороговых концентраций растворенных фракций дизельного топлива и нефтепродуктов для зоопланктонных ракообразных составляет 0.1-100 мг/л, токсических концентраций для ранних стадий онтогенеза – 0.1-1.0 мг/л, для взрослых особей - 1.0-10⁵ мг/л (Патин, 1979; Patin, 1982).