ЭКОЛОГИЯ, 2QQ4, № 3, с. 229-234
УДК 574.64
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ К ИНСЕКТИЦИДАМ ДЕЛЬТАМЕТРИН И ЭСФЕНВАЛЕРАТ ЛИЧИНОК
РЯДА АМФИБИОНТНЫХ НАСЕКОМЫХ (EPHEMEROPTERA И ODONATA) И Daphnia magna
© 2004 г. М. А. Бекетов
Институт систематики и экологии животных СО РАН 630091 Новосибирск, ул. Фрунзе, 11 Поступила в редакцию 11.03.2003 г.
Приведены данные о чувствительности к пиретроидам дельтаметрин и эсфенвалерат (водный раствор) личинок поденок Cloeon dipterum, Caenis miliaria, стрекоз Lestes sponsa, Cordulia aenea и молоди лабораторной культуры Daphnia magna в острых (96 ч) токсикологических опытах, установлены ЛК50. Чувствительность к дельтаметрину возрастает в ряду C. aenea (Odonata) < D. magna (Cladocera) < < L. sponsa (Odonata) < C. miliaria (Ephemeroptera) < C. dipterum (Ephemeroptera), а к эсфенвалерату соответственно C. aenea < D. magna < L. sponsa ~ C. miliaria ~ C. dipterum. Значения ЛК50, порядка 0.01 мкг/л, полученные для личинок поденок, ниже указанных в литературе значений для различных гидробионтов, и свидетельствуют об их крайне высокой чувствительности.
Ключевые слова: пиретроиды, токсичность, Daphnia magna, поденки, стрекозы.
Вид Daphnia magna Straus (Cladocera, Crustacea) является, пожалуй, наиболее широко применяемым тест-объектом в разного рода экотоксико-логических исследованиях и биотестировании веществ различной природы как в нашей стране, так и за рубежом ("Методика...", 1999; "Anonymous", 1993). В России дафнии этого вида используются для определения острой и хронической токсичности поверхностных пресных, грунтовых, питьевых, сточных и очищенных сточных вод ("Методика.", 1999). Следует учитывать, что один вид, конечно же, не может дать исчерпывающую информацию о степени токсичности и потенциальной опасности какого-либо вещества для живой природы. Толерантности различных видов часто разнятся между собой так же сильно, как и другие признаки организмов (Бигон и др., 1989). Поэтому наилучшим методом оценки потенциальной опасности различных токсикантов следует признать использование мезо- и микрокосмов с многовидовыми сообществами, моделирующие природные экосистемы (Crossland, La Point, 1992; Williams et al., 2002). Однако простое сравнение устойчивости различных видов, исследованное раздельно, также способно дать значительное количество информации.
Инсектициды, специально разработанные как средства, регулирующие численность насекомых, оказывают влияние не только на вредителей, но и на самых различных насекомых. Последствия, вызванные широким применением пестицидов, и
в особенности инсектицидов, с трудом поддаются учету и достоверному описанию (Jepson, Moran, 2001). Проблема сильно усложняется тем, что остаточные количества инсектицидов, находясь в почве и в растворенном виде в воде, в ничтожно малых концентрациях способны оказывать токсическое влияние на различных насекомых (Schulz, Liess, 2001). Применение наиболее устойчивых хлорорганических пестицидов запрещено, но даже быстро разлагающиеся пиретроиды способны попадать в континентальные водоемы в потенциально опасных концентрациях (Williams et al., 1995). Так, например, пиковые концентрации фенвалерата в водоемах могут достигать уровня от 0.1 до 6 мкг/л (Liess et al., 1999; Baugh-man et al., 1989) в водной фазе и до 100 мкг/кг - в донных отложениях (Liess et al., 1999). Наиболее всего подвержены воздействию инсектицидов водоемы, расположенные вблизи от сельскохозяйственных угодий. При этом непроточные водоемы, особенно имеющие развитую растительность, играют роль компенсаторных барьеров, которые препятствуют значительному распространению инсектицидов (Schulz, 2001), что, несомненно, является положительным фактом, однако при этом биота этих водоемов подвергается значительной редукции.
В данной работе исследована чувствительность личинок ряда видов амфибионтов, которые являются типичными обитателями непроточных водоемов и распространены в Палеарктике. Это
два вида поденок: Cloeon dipterum L. и Caenis miliaria Tshern., и два вида стрекоз: Lestes sponsa Hans. и Cordulia aenea L. Следует отметить, что данные организмы, как и многие другие обитатели некрупных стоячих водоемов, имеют довольно высокую толерантность к органогенам (аммоний, нитраты, фосфаты и др.) (Beketov, 2002) и другим веществам природного происхождения (Galatow-itsch et al., 1999). Однако при этом такие организмы могут обладать высокой чувствительностью к различным специфическим веществам (чуждым природному геохимическому фону), к которым и относятся пестициды. Такая избирательная чувствительность делает целесообразным использование, в частности, личинок амфибионтов в эко-токсикологических исследованиях с целью обнаружения инсектицидов и в общем для получения более подробной информации о токсических свойствах того или иного вещества, раствора или смеси.
Мы изучали толерантность личинок ряда ам-фибионтных насекомых к дельтаметрину и эс-фенвалерату и сравнивали ее с таковой D. magna не только с целью оценить потенциальную опасность этих инсектицидов для данных организмов, но и для того, чтобы определить возможную пригодность исследуемых насекомых для биомониторинга, а также использования в качестве тест-объектов в различных экотоксикологических исследованиях и, возможно, в биотестировании. В мировой практике есть примеры довольно удачного использования личинок поденок в биотестировании, например метод биотестирования с использованием вида Ephoron virgo (Greve et al., 1999). В данном методе используются только что вылупившиеся из яиц (собранных из отловленных в природе самок) личинки поденок этого вида, что позволяет избежать трудоемкого содержания культуры поденок в лаборатории.
Пиретроиды дельтаметрин и эсфенвалерат в настоящее время широко применяются как в на-
Таблица 1. Основные гидрохимические параметры прудовой воды
Параметр Средние значения ± ошибка
Растворенный кислород, мг/л 3.68 ± 0.92
БПК5, мг/л 4.66 ± 1.00
Общий аммоний (М - + МН3), мг/л 1.68 ± 0.17
Нитриты (М - МО-), мг/л 0.007 ± 0.001
Нитраты (М - N03), мг/л 0.23 ± 0.19
рН 7.5 ± 0.70
Жесткость, мг/экв 2.34 ± 0.23
шей стране, так и за рубежом ("Ежегодник...", 2001; Thomson, 1992). Эсфенвалерат ((Б)-а-циано-3-феноксибензил (8)-2-(4-хлорфенил)-3-метилбу-тират) - SS-изомер фенвалерата, более активный, чем фенвалерат, на 70% или более (Antoni-ous, 2002). Препараты эсфенвалерата содержат около 22% процентов фенвалерата и некоторое количество других его изомеров и представляют собой смесь изомеров. При этом эсфенвалерат -наиболее токсичный изомер фенвалерата (Anto-nious, 2002). Период его полураспада в воде составляет около 21 дня (Walker, Keith, 1992) и зависит от количества солнечного света. Дельтаметрин (^)-а-циано-З-феноксибензил (1Я)-цис-3-(2,2-дибромовинил)-2,2-диметилциклопропан-карбок-силат) также является высокотоксичным пирет-роидом. Период его полураспада в поверхностных водах составляет несколько дней и обусловлен высокой абсорбционной активностью этого вещества и испарением (Haug, Hoffman, 1990).
Оценка чувствительности различных организмов, включая личинок насекомых и D. magna, к дельтаметрину и эсфенвалерату, конечно же, проводилась, и значительное количество информации обобщено в таких широко доступных через сеть интернет базах данных, как ECOTOX (http://www.epa.gov/ ecotox) и EXTOXNET (http://www.ace.orst.edu/ info/extoxnet). Однако, насколько нам известно, чувствительность представителей Odonata к данным пестицидам не исследовалась, а отряд Ephemeroptera в этом плане представлен видом Baetis parvus, на котором ставились опыты с дельтаметрином (Mohs-en, Mulla, 1981). Представители как первого, так и второго отрядов играют важную роль в пресноводных экосистемах и присутствуют в большинстве пресноводных водоемов. В опытах на дафниях мы сравнивали токсичность исследуемых пестицидов с опубликованными результатами (Fairchild et al., 1992; Xiu et al., 1989). Кроме того, опыты с дафниями велись параллельно с опытами над личинками насекомых, что необходимо для достоверного сравнения результатов.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Опыты с D. magna ставили на лабораторной культуре Западно-Сибирского регионального центра мониторинга за состоянием природной среды (г. Новосибирск), содержащейся в соответствии со стандартной методикой ("Методика.", 1999). Личинок насекомых отлавливали непосредственно перед каждым опытом в небольшом пруду около Новосибирского зоопарка, на территории г. Новосибирска.
Дельтаметрин, используемый в опытах, представлял собой концентрат эмульсии 25 г/л в стеклянной ампуле объемом 2 мл, имел торговое наименование Децис®. Препарат был произведен предприятием ООО "Август" (Москва) и расфа-
Таблица 2. Значения ЛК50 (96 ч) и 95%-ные доверительные интервалы дельтаметрина и эсфенвалерата для D. magna, C. dipterum, C. miliaria, L. sponsa и C. aenea
Тест-организм ЛК50 (95% ДИ), мкг/л
Дельтаметрин Эсфенвалерат
D. magna 0.0293 (0.0179-0.0478) 0.029(0.017-0.050)
C. dipterum 0.0050 (0.0036-0.0069) 0.0096 (0.0051-0.0181)
C. miliaria 0.0091 (0.0067-0.0124) 0.0147 (0.0092-0.0222)
L. sponsa 0.0145 (0.0110-0.0190) 0.0122 (0.0062-0.0239)
C. aenea 0.7600 (0.4600-1.2400) 0.262 (0.156-0.439)
сован ЗАО "Агроветсервис" (Новосибирск); номер государственной регистрации 01—2261—0261— 1(Ф). Эсфенвалерат также представлял собой концентрат эмульсии в ампуле объемом 2 мл, но его концентрация составляла 50 г/л. Препарат имел торговое наименование Суми-Альфа® и был произведен и расфасован теми же предприятиями, что и предыдущий инсектицид; номер государственной регистрации 01-2344-0261-1(Ф).
Серию концентраций пиретроидов готовили путем многократного разбавления концентрата эмульсии таким образом, чтобы при наименьшей концентрации смертность существенно не отличалась от контроля, а при наибольшей составляла 100% (на основе результатов предварительных ориентировочных опытов). Каждую концентрацию тестировали в трех параллельных сериях. В качестве контроля использовали три параллельные серии с культивационной водой. Используемые дафнии были не более чем 24-часового возраста. Длительность опытов с дафни
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.