Testing of bottom sediments from the gulf of Finland using amphipod survival and cardiacity of unionid molluscs
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Google Scholar
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Abstract
This article presents the results of a combined assessment of bottom sediments from different parts of the eastern Gulf of Finland (Baltic Sea) using biotesting on the survival of the amphipod Gmelinoides fasciatus (Stebbing, 1899) and on the cardiac activity of the bivalve mollusks Anodonta anatina (Linnaeus, 1758) and the determination of pollutants (petroleum products, metals, organotin compounds) in bottom sediments. The survival of amphipods correlated with the content of TBT and heavy metals, especially lead, and cardio resistance (time to restore the heart rate after loading) of mollusks was most sensitive to oil pollution. At the same time, both indicator species revealed the disturbed state of the habitat at the same stations. A good indication of both indicators in relation to the potential toxicity of bottom sediments was revealed and, secondly, the importance of using both indicators in combination, since they are sensitive to the effects of various kinds of pollution. Such features may be related with the activity and feeding type of the animal species used as test objects.
Authors
References
Аринушкина Е. В. Руководство по химическому анализу почв. – Москва : Изд-во Моск. ун-та, 1961. – 491 с.
Бакаева Е. Н., Никаноров А. М. Биологические подходы к оценке экотоксикологического состояния водных экосистем // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. – 2015. – № 1 (185). – С. 72–83.
Бахмет И. Н., Фокина Н. Н., Нефедова З. А., Руоколайнен Т. Р., Немова Н. Н. Мидия Mytilus edulis L. Белого моря как биоиндикатор при воздействии растворённых нефтепродуктов // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. – 2012. – № 2. – С. 38–46.
Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний : ISO 3696:1987 : введён впервые : дата введения 1987.04.01 // РСТ. Российский институт стандартизации : [офиц. сайт]. - Москва, 2021. – URL: https://nd.gostinfo.ru/document/3628438.aspx (дата обращения: 09.06.2022).
Карандашев В. К., Лейкин А. Ю., Хвостиков В. А., Куцева Н. К., Пирогова С. В. Анализ вод методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2015 – Т. 81, № 5. – С. 5–18.
Качество почвы. Определение содержания установленных оловоорганических соединений. Газохроматографический метод : ISO 23161:2018 : взамен ISO 23161:2009 : дата введения 2018.10.09 // РСТ. Российский институт стандартизации : [офиц. сайт]. - Москва, 2021. – URL: https://nd.gostinfo.ru/document/6432906.aspx (дата обращения: 09.06.2022).
Комендантов А. Ю., Хлебович В. В., Аладин Н. В. Особенности осмотической и ионной регуляции двустворчатых моллюсков в зависимости от факторов среды // Экология. – 1985. – № 5. – С. 35–42.
Максимов А. А., Петухов В. А. Роль макро- и мейобентоса в донных сообществах вершины Финского залива // Труды Зоологического института РАН. – 2011. – Т. 315, № 3. – С. 289–310.
Методика выполнения измерений массовой доли полиароматических углеводородов в пробах почв и донных отложений методом высокоэффективной жидкостной хроматографии : ФР.1.31.2004.01279 // Eca Service : [сайт]. – [Б. м.], 2009. – URL: https://ecaservice.ru/otraslevyeresheniya/applications89/?ysclid=l8auvzkaa3142088543 (дата обращения: 09.06.2022).
Способ биологического мониторинга окружающей среды (варианты) и система для его осуществления : патент № 2308720C1 Российская Федерация : МПК G01N 33/18 (2006.01), G01N 21/17 (2006.01) / Холодкевич С. В., Иванов А. В., Корниенко Е. Л., Куракин А. С. – № 2006122457/13 ; заявл. 20.06.2006 ; опубл. 20.10.2007, Бюл. № 29.
Шаров А. Н., Холодкевич С. В. О некоторых особенностях использования пресноводных двустворчатых моллюсков при проведении экотоксикологических исследований на основе мониторинга их кардиоритма волоконно-оптическим методом // Принципы экологии. – 2015. – № 2 (14). – С. 21–28.
Bat L. A review of sediment toxicity bioassays using the amphipods and polychaetes // Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. – 2005. – Vol. 5, nr 2. – P. 119–139.
Beggel S., Geist J. Acute effects of salinity exposure on glochidia viability and host infection of the freshwater mussel Anodonta anatina (Linnaeus, 1758) // Science of the Total Environment. – 2015. – Vol. 502. – P. 659–665. – https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.09.067
Berezina N. A., Panov V. E. Establishment of new gammarid species in the eastern Gulf of Finland (Baltic Sea) and their effects on littoral communities // Proceedings of the Estonian Academy of Sciences: Biology and Ecology. – 2003. – Vol. 52, № 3 – P. 284–304.
Berezina N. A., Strode E., Lehtonen K. K., Balode M., Golubkov S. M. Sediment quality assessment using Gmelinoides fasciatus and Monoporeia affinis (Amphipoda, Gammaridea) in the northeastern Baltic Sea // Crustaceana. – 2013. – Vol. 86, № 7/8. – P. 780–801. – https://doi.org/10.1163/15685403-00003215
Cajaraville M. P., Bebianno M. J., Blasco J., Porte C., Sarasquete C., Viarengo A. The use of biomarkers to assess the impact of pollution in coastal environments of the Iberian Peninsula: a practical approach // Science of the Total Environment. – 2000. – Vol. 247, iss. 2/3. – P. 295– 311. – https://doi.org/10.1016/S0048-9697(99)00499-4
Camus L., Olsen G. H. Embryoaberrationsinseaiceamphipod Gammarus wilkitzkii exposedtowater soluble fraction of oil // Marine Environmental Research. – 2008. – Vol. 66, iss. 1. – P. 221–222. – https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2008.02.074
Chapman P. M., Swartz R. C., Roddie B., Phelps H. L., Hurk P. V. D., Butler R. An international comparison of sediment toxicity tests in the North Sea // Marine Ecology Progress Series. – 1992. – Vol. 91. – P. 253–264. – https://doi.org/10.3354/meps091253
Cole R. F., Mills G. A., Parker R., Bolam T., Birchenough A., Kröger S., Fones G. R. Trends in the analysis and monitoring of organotins in the aquatic environment // Trends in Environmental Analytical Chemistry. – 2015. – Vol. 8. – P. 1–11. – https://doi.org/10.1016/j.teac.2015.05.001
Depledge M. H., Lundebye A.-K., Curtis T., Aagaard A., Andersen B. B. Automated interpulseduration assessment (AIDA): a new technique for detecting disturbances in cardiac activity in selected macroinvertebrates // Marine Biology. – 1996. – Vol. 126, iss. 2. – P. 313–319.
Guidelines for general biological effects monitoring / Oslo and Paris Commis. – [S. l.] : OSPAR, 1998. – 38 p. – (Joint Assessment and Monitoring Programme).
Hylland K., Tollefsen K.-E., Ruus A., Jonsson G., Sundt R. C., Sanni S., Utvik T. I. R., Johnsen S., Nilssen I., Pinturier L., Balk L., Barsiene J., Marigomez I., Feist S. W., Borseth J. F. Water column monitoring near oil installations in the North Sea 2001–2004 // Marine Pollution Bulletin. – 2008. – Vol. 56, iss. 3. – P. 414–429. – https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2007.11.004
Jacobson T., Sundelin B., Yang G., Ford A. T. Low dose TBT exposure decreases amphipod immunocompetence and reproductive fitness // Aquatic Toxicology. – 2011. – Vol. 101, iss. 1. – P. 72–77. – https://doi.org/10.1016/j.aquatox.2010.09.001
Kholodkevich S. V., Kuznetsova T. V., Sharov A. N., Kurakin A. S., Lips U., Kolesova N., Lethonen K. K. Applicability of a bioelectronic cardiac monitoring system for the detection of biological effects of pollution in bioindicator species in the Gulf of Finland // Journal of Marine Systems. – 2017. – Vol. 171. – P. 151–158. – https://doi.org/10.1016/j.jmarsys.2016.12.005
Matthiessen P., Bifield S., Jarrett F., Kirby M. F., Law R. J., McMinn W. R., Sheahan D. A., Thain J. E., Whale G. F. An assessment of sediment toxicity in the River Tyne estuary, UK by means of bioassays // Marine Environmental Research. – 1998. – Vol. 45, no. 1. – P. 1–15.
Nipper M. G., Greenstein D. J., Bay S. M. Short- and long-term sediment toxicity test methods with the amphipod Grandidierella japonica // Environmental Toxicology and Chemistry. – 1989. – Vol. 8, iss. 12. – P. 1191–1200. – https://doi.org/10.1002/ETC.5620081212
Oliveira P., Lopes-Lima M., Machado J., Guilhermino L. Comparative sensitivity of European native (Anodonta anatina) and exotic (Corbicula fluminea) bivalves to mercury // Estuarine, Coastal and Shelf Science. – 2015. – Vol. 167, pt A. – P. 191–198. – https://doi.org/10.1016/j.ecss.2015.06.014
Podlesińska W., Dąbrowska H. Amphipods in estuarine and marine quality assessment – a review // Oceanologia. – 2019. – Vol. 61, iss. 2. – P. 179–196. – https://doi.org/10.1016/j.oceano.2018.09.002
Standard methods for the examination of water and sewage / Amer. Publ. Health Assoc. [et al.]. – 6th ed. – New York : APHA, 1925. – [?] p.
Strode E., Balode M. Toxico-resistance of Baltic amphipod species to heavy metals // Crustaceana. – 2013. – Vol. 86, no. 7/8. – P. 1007–1024.
Sukharenko E. V., Nedzvetsky V. S., Kyrychenko S. V. Biomarkers of metabolism disturbance in bivalve molluscs induced by environmental pollution with processed by-products of oil // Biosystems Diversity. – 2017. – Vol. 25, iss. 2. – P. 113–118. – https://doi.org/10.15421/011717
Turja R., Soirinsuo A., Budzinski H., Devier M. H., Lehtonen K. K. Biomarker responses and accumulation of hazardous substances in mussels (Mytilus trossulus) transplanted along a pollution gradient close to an oil terminal in the Gulf of Finland (Baltic Sea) // Comparative Biochemistry and Physiology. Pt C, Toxicology and Pharmacology. – 2013. – Vol. 157, iss. 1. – P. 80–92. – https://doi.org/10.1016/j.cbpc.2012.09.006
Turja R., Guimaraes L., Nevala A., Kankaanpää H., Korpinen S., Lehtonen K. K. Cumulative effects of exposure to cyanobacteria bloom extracts and benzo[a]pyrene on antioxidant defence biomarkers in Gammarus oceanicus (Crustacea: Amphipoda) // Toxicon. – 2014. – Vol. 78. – P. 68–77. – https://doi.org/10.1016/j.toxicon.2013.11.015