Combinație de experimente cu rata de hrănire in situ și analiză a sarcinii chimice a corpului pentru a evalua

Sarah Könemann

1 Departamentul de Analiza Ecosistemelor, Institutul pentru Cercetări de Mediu, Universitatea RWTH Aachen, Worringerweg 1, 52074 Aachen, Germania; [email protected] (Y.M.); [email protected] (D.T.); [email protected] (S.S.)

2 Departamentul de toxicologie a mediului, Institutul Federal Elvețian de Știință și Tehnologie Acvatică, Eawag, Überlandstrasse 133, 8600 Dübendorf, Elveția

Yvonne Müller

Daniel Tschentscher

Martin Krauss

3 Departamentul de analiză direcționată prin efecte, Institutul Helmholtz pentru Cercetarea Mediului-UFZ, Permoserstrasse 15, 04318 Leipzig, Germania; [email protected] (M.K.); [email protected] (P.A.I.)

Pedro A. Inostroza

4 Departamentul de Științe Biologice și de Mediu, Universitatea din Göteborg, PO BOX 461, 40530 Göteborg, Suedia

Ira Brückner

5 Waterboard Eifel-Rur, Eisenbahnstrasse 5, 52353 Düren, Germania; [email protected]

Johannes Pinnekamp

6 Institutul de Inginerie de Mediu, Universitatea RWTH Aachen, Mies-van-der-Rohe-Strasse 1, 52074 Aachen, Germania; ed.nehcaa-htwr.asi@pmakennip

Sabrina Schiwy

Henner Hollert

Date asociate

Abstract

1. Introducere

Scopul studiului de față a fost de a evalua bioanalitic starea ecotoxicologică a râului Wurm și de a determina impactul ecotoxicologic al apelor uzate tratate eliberate predominant de stația de epurare Aachen-Soers și de stația de epurare mai mică Eilendorf în cursurile de primire. Prin urmare, în acest studiu, un experiment de inhibare a hranei in situ a fost combinat cu cuantificarea micropoluanților din extracte de gammaride ale întregului corp care au fost colectate la siturile de-a lungul râurilor studiate.

2. Material și metode

2.1. Zona de studiu și proiectare

2.2. Inhibarea ratei de alimentare

Un test de inhibare a ratei de alimentare in situ a fost utilizat pentru a determina influența apelor uzate evacuate asupra performanței tocătorului amfipodului G. pulex de apă dulce. Înainte de experimente, au fost construite cuști, s-au pregătit discuri de frunze și s-au colectat organisme de testare (pentru informații detaliate, consultați Informații suplimentare (Materiale suplimentare, secțiunea 1). În prima zi a experimentului, G. pulex de dimensiuni egale de aproximativ 1,5 cm au fost amplasați individual în cuștile numerotate, care conțineau două discuri de frunze. Un număr total de 25 de cuști au fost desfășurate pe fiecare loc. Pentru a lua în considerare factorii biotici și abiotici, care pot modifica greutatea frunzelor, cinci cuști conțineau doar discuri de frunze. Pentru a reduce incertitudinea și variabilitatea seturilor de date, au fost realizate șapte experimente independente cu durata de câte o săptămână în octombrie și decembrie 2015, ianuarie și iulie 2016 și iulie, august și octombrie 2017. Experimente înființate în mai 2017 și aprilie 2018 au fost excluse din cauza vremii nefavorabile și a condițiilor de curgere a apei în care s-au pierdut cuștile.

Începând cu iulie 2016, temperatura a fost înregistrată la fiecare loc de prelevare pentru a evalua posibilele efecte asupra vitezei de hrănire cauzate de modificările temperaturii apei. În 2017, au fost adăugate trei situri suplimentare de prelevare (H1, H2 și W1) ca situri experimentale pentru a obține informații despre influențele anterioare ale afluenților pe râul Wurm.

2.2.1. Calculul ratei de hrănire

Rata de hrănire C, exprimată ca greutatea uscată a gammaridelor pe greutatea uscată a frunzelor pe zi, a fost calculată conform Maltby și colab. [42]:

L1 este greutatea inițială uscată a discului frunzei în mg, L2 este greutatea uscată a materialului frunzelor rămase în mg, W este greutatea uscată a organismului testat în mg, CL este factorul de corecție și T este momentul desfășurării (7 zile). Acesta din urmă a fost calculat folosind

unde C1 reprezintă greutatea uscată a frunzelor martor în mg înainte de desfășurare și C2 reprezintă greutatea uscată a frunzelor martor în mg după test. N este cantitatea totală de frunze de control la fiecare sit.

2.2.2. Analize statistice

Analiza statistică a fost efectuată cu SigmaPlot (versiunea 12, Systat Software Inc., San Jose, CA, SUA). Datele au fost testate pentru normalitate folosind testul Shapiro-Wilks și pentru omogenitatea varianței folosind testul lui Levene. Dacă probele au fost distribuite în mod normal și omogene în varianță, s-a efectuat un ANOVA unidirecțional cu corecția Bonferroni. În caz contrar, s-a folosit testul Kruskal-Wallis sau un ANOVA bidirecțional pe ranguri (pentru informații detaliate a se vedea Materialele suplimentare, Secțiunea 1.5).