Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Kováts Nóra–Kiss István–Ács András: A békalencse növekedés-gátlásának vizsgálatán alapuló ökotoxikológiai teszt bizonytalansági tényezői
KOVÁIS N. - KISS I. - ÁCS A.: A békalencse-növekedés gátlása 63 latt, mivel vegetatívan szaporodó növényről van szó, nemcsak a kifejlett képződményeket, hanem levélkezdeményeket is értünk. Azt számszerűsítjük, a kezdeti 10 (5 db 2 levélkés egyeddel indítjuk a tesztet) levélkéhez képest hány új levélke fejlődik, ha nem is fejlődnek ki ezek teljesen. További lehetőség a felület mérése, erre a szabvány „manuális", valamint digitális technikákat javasol. A felület mérésére került kifejlesztésre a Duckweed Detector (DwD) v0.1/v.02 szoftver, amely a felület vizuális becslését végzi. A program megadja mind az élő, mind a halott levélkék által fedett terület teljes vizsgálati területhez viszonyított százalékos arányát (Kováts et al., 2007). 3. Eredmények és megbeszélés 3.1. Eltérő fényviszonyok Arnyékos/fényszegény élőhelyen előforduló békalencsék reakcióját vizsgálva, a szabvány protokollban előírt 650010000 (laboratóriumunkban a békalencse tesztekhez beállított 8000) lux érték helyett 2000 lux megvilágítást alkalmaztunk az expozíció teljes időtartamára. A 2. táblázatban láthatók a kontroll (8000 lux) és a csökkentett megvilágítás mellett kapott EC 5 0 értékek. (Minél alacsonyabb az EC 50 érték, annál fokozottabb érzékenységet jelez.) 2. táblázat. EC 5 0 értékek a kontroll (szabványos) EC S 0 (mg/l) Kontroll (8000 lux) 3,81 2000 lux 4,266 ECso (mg/l) Kontroll (Cu=0,0013 mg/l) 3,81 Cu = 0 mg/l 2,512 3.3 Makroelemek - N A szabványos tápoldat 14 mg/l N-t tartalmaz (62 mg/l N0 3 formájában). Ez az MSZ 12749:1993 sz. szabvány szerint erősen szennyezett vízminőséget jelez. Lényegesen kisebb tápanyag-kínálatú, a fenti szabvány szerint „kiváló" ill. ,jó"kategóriákba tartozó élővizeket jobban reprezentáló tápoldatban is vizsgáltuk a békalencse növekedés -gátlá sát. A szabvány szerinti 14 mg/l N-t tartalmazó kontroliban mutatkozott a legérzékenyebbnek a tesztnövény, feltehetően a magas tápanyagtartalom fokozta az anyagcserét és a növekedési ütemet, ami viszont gyorsíthatta a toxikus ágens felvételét is. Az 1 ill. 2 nagyságrenddel kisebb N-tartalmú közegben az érzékenység ennek megfelelően alacsonyabb volt, bár a három különböző N-tartalmú minta esetében már nem lehet egyértelmű tendenciát megállapítani. 4. táblázat EC 5 0 értékek a kontroll (szabványos) tesztköEC S„ (mg/l) Kontroll (N=14 mg/l) 3.81 N = 0,1 mg/l 5.888 N = 1 mg/l 8.71 N = 2,125 mg/l 5.754 3.4. Különböző élőhelyekről származó Lemna populációk érzékenysége Az OECD szabvány szerint törzstenyészetből származó békalencsék mellett olyan tesztnövények is alkalmazhatók, amelyeket természetes élőhelyükről gyűjtöttünk be, feltétel viszont, hogy a teszt megkezdése előtt ezeket a laboratóriumban a standard tápoldatban tartsuk legalább 8 hétig. A vizsgálat ezen fázisában azt ellenőriztük, különböző élőhelyről származó Lemna törzsek érzékenysége, reakciója ugyanazon szennyező komponensre hogyan változik. Szintén a referencia kemikáliára, kálium-bikromátra néztük meg 5 különböző törzs érzékenységét. A számított EC 50 értékeket az 1. ábra mutatja. Csökkentett fényviszonyok mellett alacsonyabb érzékenységet tapasztaltunk (2000 lux esetében az EC 5 0 érték 4,266 mg/l volt, míg a kontroliban 3,81). Feltehetőleg a kisebb mértékű anyagcsere következtében a toxikus anyag felvétele is lassabb volt. Az EC 5 0 értékekben mutatkozó különbség ugyanakkor korántsem tekinthető szignifikánsnak. 3.2. Mikroelemek A standard protokollban megadott tápoldatból ebben az esetben kihagytuk a rezet (2. táblázat). A fotoszintézisben központi szerepet tölt be a réz. Hiányában a két fotoszintetikus rendszer nem kapcsolódik össze, így akadályozott a C0 2 megkötése, ebből adódóan a szerves anyagok előállítása (Marschner, 1995). Ennek az esszenciális mikroelemnek a hiánya szintén fokozottabb érzékenységet eredményezett (az EC 5 0 érték 2,512 mg/l-nek mutatkozott) (5. táblázat). Feltehetőleg az esszenciális tápelem hiánya miatt fellépő stressz okozta a megnövekedett érzékenységet. Kiemelnénk, hogy hasonlóan a csökkentett fényviszonyokhoz, az EC 5 0 értékekben mutatkozó különbség nem tekinthető szignifikánsnak. 3. táblázat. EC 5 0 értékek a kontroll (szabványos) tesztkö1. ábra. Az egyes Lemna törzsek EC S 0 értékei mg/l-ben kifejezve. Törzsek: Lemnal és Lemna2 törzstenyészet, Lemna3 természetes élőhelyről (Kis-Balaton Vízminőségvédelmi Rendszer) származó törzs, Lemna4 természetes élőhelyről (Keszthely, befolyó) származó törzs, LemnaS egy illegális hulladéklerakó mellett kialakult csurgalékvízgyűjtő medencéből gyűjtött törzs. A két törzstenyészet, ill. a két természetes élőhelyről gyűjtött Lemna törzsek esetében is mutatkozik eltérés. A mesterséges élőhelyről (csurgalékvíz-gyüjtő medencéből származó) Lemna érzékenysége kiugróan kisebb, mint a többi tesztpopulációé. Bár a lerakó, amely mellett a csurgalékvíz-gyűjtő medence kialakult, elsősorban települési hulladékot gyűjt, itt is elképzelhetők olyan hulladékfajták, amelyek nehézfém-szennyezést okoznak. Feltehetően ennek a törzsnek a magas EC 5 0 értéke a kialakult rezisztencia következménye. Li és Xiong (2004) L. paucicostata populációban mutatott ki kadmium-rezisztenciát. 3.5. Az értékelési módszerek összevetése A DwD szoftver validálása során a kétféle módszerrel (levélkék számlálása, ill. a felület szoftveres kiértékelése) kapott eredmények korrelációját vizsgáltuk. Kálium-bikromát 1,24 - 2,48 - 4,96 -9,91 - 19,82 mg/l-es koncentrációsorozatára esetén a Pearson-féle korreláció értéke r = 0,92158 volt (Ács et al., 2008). Eberius (2001a, b) megfigyelései szerint ugyanakkor a levélke-számláláson alapuló értékelés magasabb toxikus hatásra enged következtetni, mint a felületmérésen alapuló becslés. Mkandawire et al. (2006) szerint árnyaltabb a kép: szennyezésmentes környezetben, megfelelő tápanyag (foszfát) ellátottság mellett először az egyes levélkék növekedése
