Iron accumulation in selected elements of pond ecosystem food chain

Marcin Niemiec , Michał Cupiał , Anna Klimas , Anna Szeląg-Sikora , Jakub Sikora

Abstract

The aim of this study was to determine the accumulation of iron in the individual links of aquatic ecosystems food chain under extensive farming of carp. Based on ascertained in these organisms the contents of this element calculated value of bioaccumulation in the aquatic system and evaluated the degree of contamination. The study was performed in the breeding pond, located in Mydlniki, supplied with water from the river Rudawa. From the study pond collected: water, sediment from the bottom of the pond, benthic organisms represented by the larvae of flies of the chironomid family organs in, and carps from which were dissected the most associated with metals metabolism organs (gills, gonads, liver and muscle). In all samples determine the content of iron by atomic emission spectrometry in the camera JY 238 Ultrace Jobin Yvon Emission. Digestion of the samples were made by the wet method in a closed system with the use of microwave energy. Based on the results concluded that in the studied ecosystem, there is no risk of iron poisoning. The contents of this element in the water and bottom sediments are comparable to other reservoirs, of anthropogenic and natural origin. Was found a high value of the sediments enrichment factor sediments with iron in relation to its content in the water. The content of iron in the benthic organisms have taken high values, from 1189 to 1997 mg kg–1d.m. The iron content in organisms of the examined fish ranged from 2.951 to 395.9 mg kg–1d.m. Most of this element was found in the gills, then in liver, gonads and the least iron is accumulated muscles. Literature data show that regardless of the amount of iron in the environment, bioaccumulation factor in fish organs takes a value close to those obtained in own research. The content of iron in the liver and gills of fish is the most authoritative indicator of environmental contamination by iron compounds.
Author Marcin Niemiec (FoAE / DoAaECh)
Marcin Niemiec,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
, Michał Cupiał (FoAaE / DoAaECh)
Michał Cupiał,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
, Anna Klimas (FoAaE / DoAaECh)
Anna Klimas,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
, Anna Szeląg-Sikora (FoAaE / DoAaECh)
Anna Szeląg-Sikora,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
, Jakub Sikora (FoAaE / DoAaECh)
Jakub Sikora,,
- Department of Agricultural and Environmental Chemistry
Other language title versionsAkumulacja żelaza w wybranych elementach łańcucha pokarmowego ekosystemu stawowego
Journal seriesEcological Chemistry and Engineering. A, ISSN 1898-6188, e-ISSN 2084-4530, (B 11 pkt)
Issue year2013
Vol20
No10
Pages1103-1113
Publication size in sheets0.5
Keywords in Polishżelazo, bioakumulacja, łańcuch pokarmowy, akwakultura, karp
Keywords in Englishiron, bioaccumulation, food chain, aquaculture, carp
Abstract in PolishCelem pracy było określenie akumulacji żelaza w poszczególnych ogniwach łańcucha pokarmowego ekosystemu wodnego w warunkach ekstensywnego chowu karpi. Na podstawie zawartości tego pierwiastka w biotycznych i abiotycznych elementach ekosystemu oszacowano stopień jego zanieczyszczenia. Badania wykonano w stawie hodowlanym, położonym w Mydlnikach, zasilanym wodą z rzeki Rudawa. Z badanego stawu pobrano: wodę, osad z dna stawu, organizmy bentosu reprezentowane przez larwy muchówek z rodziny ochotkowatych, a także karpie, z których wypreparowano narządy w największym stopniu związane z metabolizmem metali (skrzela, gonady, wątroba i mięśnie). We wszystkich próbkach oznaczono zawartość żelaza metodą emisyjnej spektrometrii atomowej w aparacie JY 238 ULTRACE Jobin Yvon Emission. Mineralizację próbek wykonano metodą na mokro w systemie zamkniętym z wykorzystaniem energii mikrofalowej. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że w badanym ekosystemie nie ma zagrożenia zatrucia żelazem. Zawartości tego pierwiastka w wodzie i osadach dennych są porównywalne do innych akwenów, pochodzenia antropogennego i naturalnego zasobnych w ten pierwiastek. Stwierdzono dużą wartość współczynnika wzbogacenia osadów w żelazo w stosunku do jej zawartości w wodzie. Zawartość żelaza w organizmach bentosu przyjmowała duże wartości, od 1189 do 1997 mg kg–1s.m. Wartości współczynnika bioakumulacji żelaza w larwach ochotkowatych w stosunku do jego ilości w wodzie i osadach wynosiły odpowiednio 1602 i 0,198. W organizmach badanych ryb zawartość żelaza kształtowała się w zakresie 2,951 do 395,9 mg kg–1s.m. Najwięcej tego pierwiastka stwierdzono w skrzelach, następnie w wątrobie, gonadach, a najmniej żelaza akumulowały mięśnie. Dane literaturowe wskazują, że zawartość żelaza w rybach zależy od ilości tego pierwiastka w środowisku, ale w większym stopniu od właściwości abiotycznych elementów środowiska. Sumaryczna zawartość żelaza w osadach dennych i wodzie nie pozwala ocenić zagrożenia środowiska zanieczyszczeniem żelazem, dlatego tak ważne jest stosowanie bioindykacji. Zawartość żelaza w skrzelach i wątrobie ryb jest najbardziej miarodajnym wskaźnikiem zanieczyszczenia środowiska związkami żelaza. Wartość współczynnika bioakumulacji żelaza w skrzelach badanych karpi wynosiła w stosunku do jej zawartości w wodzie i osadach dennych odpowiednio 195,1 i 0,024 natomiast w stosunku do jego zawartości w larwach owadów wartość tego parametru wynosiła 0,122. Dane literaturowe wskazują, że poziom akumulacji żelaza w organizmach żywych jest uzależniony od środowiska w którym żyją.
DOIDOI:10.2428/ecea.2013.20(10)100
URL http://tchie.uni.opole.pl/ece_a/A_20_10/ECE_A20(10).pdf
Internal identifierWRE/2013/91
Languageen angielski
Score (nominal)11
Score sourcejournalList
Publication indicators WoS Citations = 3
Citation count*
Cite
Share Share

Get link to the record


* presented citation count is obtained through Internet information analysis and it is close to the number calculated by the Publish or Perish system.
Back
Confirmation
Are you sure?