Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Kováts Nóra–Kiss István–Ács András: A békalencse növekedés-gátlásának vizsgálatán alapuló ökotoxikológiai teszt bizonytalansági tényezői
62 HIDROLÓGIAI KÖZLÖNY 2010. 90. ÉVF. 5. SZ. anyagra a szabványban rögzített körülmények betartásával elvileg valamennyi vizsgáló laboratórium ugyanazt a toxicitást kell kapja (természetesen bizonyos szóráson belül.) A tesztek valójában egy hipotetikus környezetben folynak, ahol a környezeti paraméterek nem feltétlenül reprezentálják az egymástól jelentős mértékben eltérő valós (hatásviselő) ökoszisztémákat. Igen valószínű, hogy a valós ökoszisztémákban (élőhelyeken) a toxikus hatást elszenvedő élőlények magán a kémiai szennyezésen kívül egyéb stressznek is ki vannak téve (pl. Buikema, 1980). A stressz fogalmát it egyrészt Grime (1974) definíciója szerint értjük, azaz stressznek tekintjük valamilyen létfontosságú tényező (fény, tápanyagok) korlátozott hozzáférhetőségét. Ugyanakkor a Selye-féle értelmezés (Selye, 1983) szerint a stressz fogalma tágabb értelemben is használható, beleértve pl. a különböző fertőzések, paraziták okozta plusz terhelést. Pusztán csak a fizikai körülmények ismeretében nem lehet előre eldönteni, laboratóriumi vagy terepi körülmények között lesznek-e érzékenyebbek a tesztszervezetek: elképzelhető, hogy a természetes körülmények között elszenvedett stressz olyan mértékben terheli meg a hatásviselők szervezetét, hogy sokkal nagyobb mértékben (vagy gyorsabban) reagálnak a toxikus szennyezésre. Ugyanakkor az is előfordulhat, hogy a laboratóriumban uralkodó környezeti tényezők (pl állandó megvilágítás és a valós körülményeket meghaladó tápanyag-koncentráció a Lemna teszt esetében) gyorsabb növekedési rátához vezet, ami viszont a toxikus anyagok gyorsabb felvételét (és metabolizmusát) eredményezheti. Egy ökotoxikológiai tesztnek ugyanakkor megfelelő környezeti reprezentativitással is kell rendelkeznie. Jelen esetben azt vizsgáltuk meg, a Lemna teszt milyen határokon belül tekinthető reprezentatívnak, ill. mik a teszt ún. bizonytalansági tényezői. Ennek megfelelően a tesztprotokollhoz képest az első tesztsorozatban az abiotikus kondíciókat változtattuk (egyszerre természetesen csak egy paramétert). Az egyik megváltoztatott faktor egy makroelem, a nitrogén volt. A SIS tápoldat N-koncentrációja 14 mg/l, amely meglehetősen magas trofitásfokot jelez hazai élővizekben. A L. minor ugyanakkor tápanyagigény szempontjából tág tűrőképességgel rendelkezik, szennyezett, de akár disztróf vizekben is előfordulhat (Fekete et al., 1997). Tápanyagszegény élőhelyeket reprezentálandó, a SIS tápoldathoz képestjelentősen csökkentettük a N mennyiségét. Hasonlóképpen, megvizsgáltuk mennyiben befolyásolja az érzékenységet, ha a tápoldat nem tartalmaz egy létfontosságú mikroelemet, a rezet. Végül pedig (árnyékos/fényszegény élőhelyeket reprezentálandó) a szabvány protokollhoz képest csökkentettük a fényerősséget. Egy meghatározónak tűnő paramétert ugyanakkor nem vizsgáltunk, ez pedig a hőmérséklet. Általánosan elfogadott, pontosabban a tesztorganizmusok jelentős részére igaz, hogy a hőmérséklet növekedésével gyorsulnak az anyagcsere-folyamatok, ami a szennyező komponensek fokozottabb felvételét, ill. általában fokozott toxikus reakciót eredményez (pl. Heugens et al., 2003). Nasu és Kugimoto (1981) megfigyelései szerint ugyanakkor nehézfémek békalencsére gyakorolt toxikus hatása a 20-30 °C közötti hőmérséklet tartományban gyakorlatilag nem változott. A második tesztsorozatban különböző tesztpopulációkkal dolgoztunk. Ebben a fázisban azt kívántuk felmérni, van-e különbség eltérő élőhelyekről származó kis békalencsék érzékenységében, viselkedésében és ez vajon mennyiben befolyásolja a szabványos teszt eredményeinek extrapolálását valós körülményekre. Vizsgáltuk továbbá azt is, mennyire korrelálnak egymással a szabványban lefektetett értékelési módszerek. 2. Anyag és módszer 2.1. A Lemna minor teszt szabványos protokollja A mérések során Lemna minor két leveles telepeiből 5-5 db-ot számláltunk 100 ml tesztoldatba. Higító közegként SIS tápoldatot (SIS, 1995) alkalmaztunk. Folyamatos megvilágítás (6500-10000 lux fényerősség), és 24"C (+/-2°C) hőmérséklet mellett, 7 napig inkubáltuk a tesztedényeket. Az expozíciós idő leteltével a levélkék számát meghatároztuk. A levélke számok természetes alapú logaritmusából kiszámítottuk a specifikus növekedési sebességet: H=(ln (F 0)-ln (F,))/t |i:specifikus növekedési sebesség, F 0:levélkeszám a kezdés időpontjában, F,:levélkeszám a t időpillanatban, t:idő (nap)A növekedési sebesség ismeretében a növekedési sebesség százalékos gátlása számolható (%Ir) minden egyes hígítás esetén: %Ir = (|j. k - (j. t)xl00/|i k |i k: kontroll növekedési sebessége, (i t: a mintában lévő növény növekedési sebessége. 2.2. Környezeti paraméterek hatásának vizsgálata A kísérletsorozat első részében a protokoll által rögzített környezeti paraméterek közül a tápoldat összetételét (N ill. Cu mennyisége), ill. a fényintenzitást változtattuk meg (Szalay et al., 2001). Az 1. táblázat a kísérleti körülményeket összesíti. A teszt végrehajtásákor a továbbiakban (hőmérséklet, expozíciós idő, párhuzamosok száma, ill. a békalencsék behelyezése, számlálása, a növekedés mértékének számítása) a szabvány által megadott módon jártunk el. A tesztek során használt törzset természetes élőhelyről, a KisBalaton Vízminőségvédelmi Rendszerről gyűjtöttük, a vizsgálat megkezdése előtt SIS tápoldatban 8 hétig akklimatizáltuk. Toxikus ágensként a toxikológiai tesztekben, ill. a tesztszervezetek érzékenységének ellenőrzésére elterjedten alkalmazott referenciaanyagot, a kálium-bikromátot alkalmaztuk, a következő koncentrációkban: 1,24 - 2,48 - 4,96 9,91-19,82 mg/l. 1. táblázat. A kísérleti körülmények összesítése (kiemelve a kontrolitól való eltérés) Kontroll 1. teszt 2. teszt 3. teszt 4. teszt 5. teszt N (mg/l) 14 2.125 1.0 0.1 14 14 Cu (mg/l) 0,0013 0,0013 0,0013 0,0013 0,0 0,0013 Megvilágítás (lux) 8000 8000 8000 8000 8000 2000 2.3. Eltérő ökotípusok érzékenységének vizsgálata Annak vizsgálatára, különböző élőhelyekről gyűjtött populációk ill. törzstenyészetek érzékenysége, viselkedése milyen mértékben különbözhet, 5 különböző békalencse törzset vizsgáltunk. Tesztanyag a referenciaként már az előbbiekben is alkalmazott kálium-bikromát volt, a fent megadott koncentrációkban. A törzsek a következők voltak: Lemna 1: törzstenyészet, Lemna2: törzstenyészet, Lemna3: természetes élőhelyről (Kis-Balaton Vízminőségvédelmi Rendszer) származó törzs, Lemna4: természetes élőhelyről (Keszthely, befolyó) származó törzs, Lemna5: egy illegális hulladéklerakó mellett kialakult csurgalékvízgyűjtő medencéből gyűjtött törzs. 2.4. Az értékelési módszerek összevetése A növekedés/szaporodás számszerűsítésének látszólag legegyszerűbb módja a levélkeszám rögzítése. Levélke a-
