Черви против пластика и нефти
В новой рубрике рассказываем об интересных выпускных работах студентов ТГУ
Нефть и микропластик — одни из самых распространенных загрязнителей водных экосистем. Они накапливаются в донных отложениях, нарушают круговорот веществ и могут угрожать водным организмам. Но как именно эти загрязнители влияют на донных беспозвоночных, до сих пор полностью не изучено. К тому же для микропластика до сих пор не разработаны экологические нормативы — ни в России, ни за рубежом.
Под руководством директора Биологического института Томского государственного университета Данила Воробьёва выпускник Фёдор Родиков исследовал, как загрязнение донных отложений нефтью и микропластиком влияет на водных червей-трубочников. Они встречаются почти повсеместно в пресных водоемах и активно используются как биоиндикаторы и тест-объекты в экологических исследованиях.
— Трубочник — один из самых распространенных обитателей пресных водоемов, — комментирует директор БИ ТГУ Данил Воробьёв. — Он перерабатывает органику, пропуская через себя до девятикратной массы тела в сутки, и активно перемешивает донные отложения. Благодаря этим свойствам трубочник идеально подходит для оценки воздействия загрязнений.
Фото предоставил Фёдор Родиков
Эксперименты проводились в лабораторных условиях и охватывали три направления: изучение выживаемости и массы тела червей в илах, загрязненных сырой нефтью из Красноярского края; поведенческий тест на избегание микропластика в виде фрагментов полиэтилентерефталата (PET) взрослыми особями; а также реакцию молоди на загрязнение грунта микрофрагментами PET.
Результаты показали, что трубочники обладают высокой устойчивостью к нефтяному загрязнению: даже при концентрации нефти 20 г/кг в иле не наблюдалось значимого влияния на выживаемость или массу червей. Для микропластика пороговые концентрации были ниже, чем для сырой нефти: взрослые особи избегали загрязненных участков дня уже при концентрации от 15 г/кг, а молодь — от 25 г/кг. В обеих группах численность трубочников в загрязненной среде статистически значимо снижалась по сравнению с контрольной (p < 0,05).
Работа Фёдора Родикова уже нашла прикладное применение. На ее основе был подготовлен проект регионального норматива «Допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в донных отложениях после восстановительных работ на водных объектах Красноярского края». В документе установлено, что содержание нефти до 5 000 мг/кг (5 г/кг) в органогенных донных отложениях допустимо как остаточное после проведения восстановительных работ на водных объектах, так как в такой концентрации нефть не оказывает вредного влияния на червей. Предложены конкретное нормативное значение 200 мг/кг для минеральных донных отложений, а также расчетные показатели для смешанных типов. Результаты этой работы опубликованы в журнале «Технологии безопасности жизнедеятельности».
Фото предоставил Фёдор Родиков
По словам Данила Воробьёва, это исследование стало первым шагом к системному изучению воздействия загрязнителей на донные организмы. В дальнейшем ученые планируют подключить другие виды организмов к эксперименту и исследовать, как микропластик влияет на их поведение и физиологию.
— Осенью я представлю результаты исследования на международной конференции, — говорит Фёдор Родиков. — Но уже сейчас понятно, что для дальнейшей работы потребуются другие методы и модельные организмы. Трубочники оказались слишком устойчивыми: они спокойно переживают даже запредельные концентрации нефти. Чтобы получить полную картину, нужно расширять спектр тест-объектов.