Testy ekotoksykologiczne- „bioeseje”- przeprowadzane przy załozeniu, ze organizm testowy reprezentuje reakcje szerokiego spektrum organizmow. Kryteria przydatności do testow: 1.wynik testu musi mowic coa na temat ryzyka ekologicznego; 2.mozliwosc ekstrapolacji wynikow na inne organizmy i cale ekosystemy; 3.wystarczajaca wrazliwosc na skażenia; 4.satysfakcjonująca precyzja; 5.prostota i mozliwosc standaryzacji; 6.powtarzalnosc wynikow. Rodzaje testow ekotoksykologicznych: ostre- czas ekspozycji na tyle krótki, aby nie odżywiane organizmy nie wykazywały objawów chorobowych; subchroniczne- dłuższe niż ostre, ale nie przekraczajace 1/3 okresu przedreprodukcyjnego; chroniczne- dluzsze niż subchroniczne (często wymaga się, aby test chroniczny obejmowal przynajmniej caly okres przedprodukcyjny i czesc okresu reprodukcyjnego; lepiej- dluzej niż cale zycie osobnika).
Testy mikrobiologiczne: zalety i przyklady. Zalety- znaczenie funkcjonalne, łatwość hodowli, szybkość odpowiedzi. Przyklady: *tempo wzrostu (biomasa lub liczba komórek); *aktywnosc enzymatyczna (np.reduktaza azotanowa, ATPaza, dehydrogenazy); *stężenie ATP (niezadowalajaca czulosc); *luminescencja- test Microtox: Vibrio fisheri (Photobacterium phosphoreum); *respiracja i mikrokalorymetria.
Testy na zwierzetach wodnych: *słonaczek (Artemia salina) i kilka gat.rotifera- standardowe, komercyjne testy (ToxKit)-> test ostry. *rozwielitki (Daphnia sp.): test ostry (OECD- 24 h; EPA- 48 h), test chroniczny- reprodukcja (21dni). *małże i ślimaki- testy ostre i chroniczne; *ryby- testy ostre (4-7 dni) i chroniczne (30->250 dni, zaleznie od gatunku).
Testy na roslinach: *glony- standardowy test US EPA- AAP (Algal Assay Procedure Bottle test)- test ostry (dni)- Selenastrum, Chlorella, Anabaena, Microcystis. *Rzęsa wodna (lemna sp.)-test ostry (4-7 dni), możliwy tez chroniczny. *Rośliny lądowe- testy subchroniczne (>10 dni): kielkowanie nasion (trawa- Lolium sp., zboża, sałata, kapusta chińska, rzepa i inne), wzrost korzenia (rozne gatunki, j.w.); cykl zyciowy (Arabidopsis sp., Brassica sp.), fotosynteza (i respiracja).
Testy na zwierzetach lądowych: *Bezkręgowce- testy ostre i chroniczne: 1.zwierzeta glebowe i epigeiczne: dżdżownica (Eiseria foetida), ślimaki (Helix aspersa), roztocze, skoczogonki (Folsomia candida); 2.bezkregowce drapieżne („pożyteczne”): biegaczowate, biedronki, kusakowate, pluskwiaki, pająki; 3.parazytoidy („pozyteczne”): blonkówki, np.Aphidiidae, Lcheneumonidae i inne. 4.inne „pozyteczne”- pszczola miodna (apis mellifera). *ptaki: przepiórka, kaczka krzyżówka, *gryzonie: mysz, szczur.
Oddzialywanie substancji toksycznych na fenotyp i genotyp osobnika:
1.plastycznosc fenotypowa -> odwracalna aklimacja- mozliwosc roznego reagowania przez organizm na czynniki srodowiskowe w ramach jednego programu genetycznego.
2.Konwersja rozwojowa- uruchomienie w trakcie rozwoju osobniczego alternatywnego programu genetycznego 1+2= plastycznosc genotypowa.
3.Adaptacja: dobor kierunkowy (eliminacja osobnikow bardziej wrazliwych), dobor twardy.
Dostosowanie genotypow. Od czasu trwania ekspozycji na substancje toksyczna i frekwencje ekspozycji zalezy, co będzie preferowal dobór.
Ekotoksykologia zespołów:
- rzeplyw skazen w łańcuchu troficznym
1. spolczynnik biokoncentracji (BCF): BCF= Cn/Co
2.spolczynnik biomagnifikacji (BMF): BMF= Cn+1/Cn
AGP (Antibiotic Growth Promotors) dodawane do pasz zwierzat hodowlanych. 95% AGP zostaje wydalanych z przewodu pokarmowego. AGP dostaja się do srodowiska: *Do gleby- redukcja populacji bakterii - wzrost populacji grzybów- zmiany struktury fizycznej w glebie- blokowanie biogenów na nierozłożonej materii organicznej- spadek plonów. *Do wód powierzchniowych- redukcja populacji bakterii- wzrost populacji grzybów- spadek tempa dekompozycji materii organicznej- akumulacja materii organicznej- pogorszenie jakosci wody- wypłycanie zbiorników.
Negatywne skutki oddzialywania pasz (po przejsciu przez przewod pokarmowy zwierzat) na srodowisko.
Rodzaj oddziaływania |
Skutki oddzialywania |
Zmiany składu avifauny |
Spadek różnorodności gatunkowej ptaków |
Zmiany składy chemicznego roślin |
Wzrost zawartosci w czesciach nadziemnych jonow potasu, chloru, azotu przewaga kationow jednowartosciowych nad dwuwartosciowymi |
Spadek jakosci pastwisk |
Akumulację materii organicznej w zbiornikach wodnych, zabagnienie łąk, sukcesję w kierunku roślinności bagiennej, bogatej w krzemionkę i nie nadającej się do koszenia, stąd jeden krok do wypalania (zamiast koszenia) |
Spadek różnorodności gatunkowej |
Zmniejszenie różnorodności gatunkowej roślin, masowe pojawianie się wysoko produktywnych gatunków nitrofilnych, w tym chwastów. |
Bioakumulacja/ Biokoncentracja (woda)- proces, w którym calkowita ilosc substancji w organizmie zywym wzrasta w ciągu całego okresu jego zycia, ponieważ wchłanianie jest wieksze niż suma wydalania i degradacji.
Bioakumulacja zalezy od: stopnia biologicznego zwielokrotnienia (biomagnifikacji), dlugosci lancucha pokarmowego, gatunku zwierzecia, rodzaju substancji.
Biomagnifikacja- akumulacja zanieczyszczen w postaci pierwiastków i związków chemicznych w nastepujacych po sobie poziomach troficznych/ ogniwach lańcucha pokarmowego. Wspolczynnik biomagnifikacji (BMF). Wspolczynnik biokoncentracji (BCF). Okreslajac biomagnifikację podajemy stezenie danej substancji w kolejnym ogniwie lancucha oraz wyliczony współczynnik.
Testy ekotoksykologiczne- „bioeseje”- przeprowadzane przy załozeniu, ze organizm testowy reprezentuje reakcje szerokiego spektrum organizmow. Kryteria przydatności do testow: 1.wynik testu musi mowic coa na temat ryzyka ekologicznego; 2.mozliwosc ekstrapolacji wynikow na inne organizmy i cale ekosystemy; 3.wystarczajaca wrazliwosc na skażenia; 4.satysfakcjonująca precyzja; 5.prostota i mozliwosc standaryzacji; 6.powtarzalnosc wynikow. Rodzaje testow ekotoksykologicznych: ostre- czas ekspozycji na tyle krótki, aby nie odżywiane organizmy nie wykazywały objawów chorobowych; subchroniczne- dłuższe niż ostre, ale nie przekraczajace 1/3 okresu przedreprodukcyjnego; chroniczne- dluzsze niż subchroniczne (często wymaga się, aby test chroniczny obejmowal przynajmniej caly okres przedprodukcyjny i czesc okresu reprodukcyjnego; lepiej- dluzej niż cale zycie osobnika).
Testy mikrobiologiczne: zalety i przyklady. Zalety- znaczenie funkcjonalne, łatwość hodowli, szybkość odpowiedzi. Przyklady: *tempo wzrostu (biomasa lub liczba komórek); *aktywnosc enzymatyczna (np.reduktaza azotanowa, ATPaza, dehydrogenazy); *stężenie ATP (niezadowalajaca czulosc); *luminescencja- test Microtox: Vibrio fisheri (Photobacterium phosphoreum); *respiracja i mikrokalorymetria.
Testy na zwierzetach wodnych: *słonaczek (Artemia salina) i kilka gat.rotifera- standardowe, komercyjne testy (ToxKit)-> test ostry. *rozwielitki (Daphnia sp.): test ostry (OECD- 24 h; EPA- 48 h), test chroniczny- reprodukcja (21dni). *małże i ślimaki- testy ostre i chroniczne; *ryby- testy ostre (4-7 dni) i chroniczne (30->250 dni, zaleznie od gatunku).
Testy na roslinach: *glony- standardowy test US EPA- AAP (Algal Assay Procedure Bottle test)- test ostry (dni)- Selenastrum, Chlorella, Anabaena, Microcystis. *Rzęsa wodna (lemna sp.)-test ostry (4-7 dni), możliwy tez chroniczny. *Rośliny lądowe- testy subchroniczne (>10 dni): kielkowanie nasion (trawa- Lolium sp., zboża, sałata, kapusta chińska, rzepa i inne), wzrost korzenia (rozne gatunki, j.w.); cykl zyciowy (Arabidopsis sp., Brassica sp.), fotosynteza (i respiracja).
Testy na zwierzetach lądowych: *Bezkręgowce- testy ostre i chroniczne: 1.zwierzeta glebowe i epigeiczne: dżdżownica (Eiseria foetida), ślimaki (Helix aspersa), roztocze, skoczogonki (Folsomia candida); 2.bezkregowce drapieżne („pożyteczne”): biegaczowate, biedronki, kusakowate, pluskwiaki, pająki; 3.parazytoidy („pozyteczne”): blonkówki, np.Aphidiidae, Lcheneumonidae i inne. 4.inne „pozyteczne”- pszczola miodna (apis mellifera). *ptaki: przepiórka, kaczka krzyżówka, *gryzonie: mysz, szczur.
Oddzialywanie substancji toksycznych na fenotyp i genotyp osobnika:
1.plastycznosc fenotypowa -> odwracalna aklimacja- mozliwosc roznego reagowania przez organizm na czynniki srodowiskowe w ramach jednego programu genetycznego.
2.Konwersja rozwojowa- uruchomienie w trakcie rozwoju osobniczego alternatywnego programu genetycznego 1+2= plastycznosc genotypowa.
3.Adaptacja: dobor kierunkowy (eliminacja osobnikow bardziej wrazliwych), dobor twardy.
Dostosowanie genotypow. Od czasu trwania ekspozycji na substancje toksyczna i frekwencje ekspozycji zalezy, co będzie preferowal dobór.
Ekotoksykologia zespołów:
- rzeplyw skazen w łańcuchu troficznym
1. spolczynnik biokoncentracji (BCF): BCF= Cn/Co
2.spolczynnik biomagnifikacji (BMF): BMF= Cn+1/Cn
AGP (Antibiotic Growth Promotors) dodawane do pasz zwierzat hodowlanych. 95% AGP zostaje wydalanych z przewodu pokarmowego. AGP dostaja się do srodowiska: *Do gleby- redukcja populacji bakterii - wzrost populacji grzybów- zmiany struktury fizycznej w glebie- blokowanie biogenów na nierozłożonej materii organicznej- spadek plonów. *Do wód powierzchniowych- redukcja populacji bakterii- wzrost populacji grzybów- spadek tempa dekompozycji materii organicznej- akumulacja materii organicznej- pogorszenie jakosci wody- wypłycanie zbiorników.
Negatywne skutki oddzialywania pasz (po przejsciu przez przewod pokarmowy zwierzat) na srodowisko.
Rodzaj oddziaływania |
Skutki oddzialywania |
Zmiany składu avifauny |
Spadek różnorodności gatunkowej ptaków |
Zmiany składy chemicznego roślin |
Wzrost zawartosci w czesciach nadziemnych jonow potasu, chloru, azotu przewaga kationow jednowartosciowych nad dwuwartosciowymi |
Spadek jakosci pastwisk |
Akumulację materii organicznej w zbiornikach wodnych, zabagnienie łąk, sukcesję w kierunku roślinności bagiennej, bogatej w krzemionkę i nie nadającej się do koszenia, stąd jeden krok do wypalania (zamiast koszenia) |
Spadek różnorodności gatunkowej |
Zmniejszenie różnorodności gatunkowej roślin, masowe pojawianie się wysoko produktywnych gatunków nitrofilnych, w tym chwastów. |
Bioakumulacja/ Biokoncentracja (woda)- proces, w którym calkowita ilosc substancji w organizmie zywym wzrasta w ciągu całego okresu jego zycia, ponieważ wchłanianie jest wieksze niż suma wydalania i degradacji.
Bioakumulacja zalezy od: stopnia biologicznego zwielokrotnienia (biomagnifikacji), dlugosci lancucha pokarmowego, gatunku zwierzecia, rodzaju substancji.
Biomagnifikacja- akumulacja zanieczyszczen w postaci pierwiastków i związków chemicznych w nastepujacych po sobie poziomach troficznych/ ogniwach lańcucha pokarmowego. Wspolczynnik biomagnifikacji (BMF). Wspolczynnik biokoncentracji (BCF). Okreslajac biomagnifikację podajemy stezenie danej substancji w kolejnym ogniwie lancucha oraz wyliczony współczynnik.
Testy ekotoksykologiczne- „bioeseje”- przeprowadzane przy załozeniu, ze organizm testowy reprezentuje reakcje szerokiego spektrum organizmow. Kryteria przydatności do testow: 1.wynik testu musi mowic coa na temat ryzyka ekologicznego; 2.mozliwosc ekstrapolacji wynikow na inne organizmy i cale ekosystemy; 3.wystarczajaca wrazliwosc na skażenia; 4.satysfakcjonująca precyzja; 5.prostota i mozliwosc standaryzacji; 6.powtarzalnosc wynikow. Rodzaje testow ekotoksykologicznych: ostre- czas ekspozycji na tyle krótki, aby nie odżywiane organizmy nie wykazywały objawów chorobowych; subchroniczne- dłuższe niż ostre, ale nie przekraczajace 1/3 okresu przedreprodukcyjnego; chroniczne- dluzsze niż subchroniczne (często wymaga się, aby test chroniczny obejmowal przynajmniej caly okres przedprodukcyjny i czesc okresu reprodukcyjnego; lepiej- dluzej niż cale zycie osobnika).
Testy mikrobiologiczne: zalety i przyklady. Zalety- znaczenie funkcjonalne, łatwość hodowli, szybkość odpowiedzi. Przyklady: *tempo wzrostu (biomasa lub liczba komórek); *aktywnosc enzymatyczna (np.reduktaza azotanowa, ATPaza, dehydrogenazy); *stężenie ATP (niezadowalajaca czulosc); *luminescencja- test Microtox: Vibrio fisheri (Photobacterium phosphoreum); *respiracja i mikrokalorymetria.
Testy na zwierzetach wodnych: *słonaczek (Artemia salina) i kilka gat.rotifera- standardowe, komercyjne testy (ToxKit)-> test ostry. *rozwielitki (Daphnia sp.): test ostry (OECD- 24 h; EPA- 48 h), test chroniczny- reprodukcja (21dni). *małże i ślimaki- testy ostre i chroniczne; *ryby- testy ostre (4-7 dni) i chroniczne (30->250 dni, zaleznie od gatunku).
Testy na roslinach: *glony- standardowy test US EPA- AAP (Algal Assay Procedure Bottle test)- test ostry (dni)- Selenastrum, Chlorella, Anabaena, Microcystis. *Rzęsa wodna (lemna sp.)-test ostry (4-7 dni), możliwy tez chroniczny. *Rośliny lądowe- testy subchroniczne (>10 dni): kielkowanie nasion (trawa- Lolium sp., zboża, sałata, kapusta chińska, rzepa i inne), wzrost korzenia (rozne gatunki, j.w.); cykl zyciowy (Arabidopsis sp., Brassica sp.), fotosynteza (i respiracja).
Testy na zwierzetach lądowych: *Bezkręgowce- testy ostre i chroniczne: 1.zwierzeta glebowe i epigeiczne: dżdżownica (Eiseria foetida), ślimaki (Helix aspersa), roztocze, skoczogonki (Folsomia candida); 2.bezkregowce drapieżne („pożyteczne”): biegaczowate, biedronki, kusakowate, pluskwiaki, pająki; 3.parazytoidy („pozyteczne”): blonkówki, np.Aphidiidae, Lcheneumonidae i inne. 4.inne „pozyteczne”- pszczola miodna (apis mellifera). *ptaki: przepiórka, kaczka krzyżówka, *gryzonie: mysz, szczur.
Oddzialywanie substancji toksycznych na fenotyp i genotyp osobnika:
1.plastycznosc fenotypowa -> odwracalna aklimacja- mozliwosc roznego reagowania przez organizm na czynniki srodowiskowe w ramach jednego programu genetycznego.
2.Konwersja rozwojowa- uruchomienie w trakcie rozwoju osobniczego alternatywnego programu genetycznego 1+2= plastycznosc genotypowa.
3.Adaptacja: dobor kierunkowy (eliminacja osobnikow bardziej wrazliwych), dobor twardy.
Dostosowanie genotypow. Od czasu trwania ekspozycji na substancje toksyczna i frekwencje ekspozycji zalezy, co będzie preferowal dobór.
Ekotoksykologia zespołów:
- rzeplyw skazen w łańcuchu troficznym
1. spolczynnik biokoncentracji (BCF): BCF= Cn/Co
2.spolczynnik biomagnifikacji (BMF): BMF= Cn+1/Cn
AGP (Antibiotic Growth Promotors) dodawane do pasz zwierzat hodowlanych. 95% AGP zostaje wydalanych z przewodu pokarmowego. AGP dostaja się do srodowiska: *Do gleby- redukcja populacji bakterii - wzrost populacji grzybów- zmiany struktury fizycznej w glebie- blokowanie biogenów na nierozłożonej materii organicznej- spadek plonów. *Do wód powierzchniowych- redukcja populacji bakterii- wzrost populacji grzybów- spadek tempa dekompozycji materii organicznej- akumulacja materii organicznej- pogorszenie jakosci wody- wypłycanie zbiorników.
Negatywne skutki oddzialywania pasz (po przejsciu przez przewod pokarmowy zwierzat) na srodowisko.
Rodzaj oddziaływania |
Skutki oddzialywania |
Zmiany składu avifauny |
Spadek różnorodności gatunkowej ptaków |
Zmiany składy chemicznego roślin |
Wzrost zawartosci w czesciach nadziemnych jonow potasu, chloru, azotu przewaga kationow jednowartosciowych nad dwuwartosciowymi |
Spadek jakosci pastwisk |
Akumulację materii organicznej w zbiornikach wodnych, zabagnienie łąk, sukcesję w kierunku roślinności bagiennej, bogatej w krzemionkę i nie nadającej się do koszenia, stąd jeden krok do wypalania (zamiast koszenia) |
Spadek różnorodności gatunkowej |
Zmniejszenie różnorodności gatunkowej roślin, masowe pojawianie się wysoko produktywnych gatunków nitrofilnych, w tym chwastów. |
Bioakumulacja/ Biokoncentracja (woda)- proces, w którym calkowita ilosc substancji w organizmie zywym wzrasta w ciągu całego okresu jego zycia, ponieważ wchłanianie jest wieksze niż suma wydalania i degradacji.
Bioakumulacja zalezy od: stopnia biologicznego zwielokrotnienia (biomagnifikacji), dlugosci lancucha pokarmowego, gatunku zwierzecia, rodzaju substancji.
Biomagnifikacja- akumulacja zanieczyszczen w postaci pierwiastków i związków chemicznych w nastepujacych po sobie poziomach troficznych/ ogniwach lańcucha pokarmowego. Wspolczynnik biomagnifikacji (BMF). Wspolczynnik biokoncentracji (BCF). Okreslajac biomagnifikację podajemy stezenie danej substancji w kolejnym ogniwie lancucha oraz wyliczony współczynnik.