Nederlandse organisatie Hoofdg roep Maatschappelijke voortoegepast ' TechnologieTNO natdurwetenschappelijk 13. APR, 1 989 onderzoek o. LI YT,,.,-
Nederlandse organisatie voor toegepast natuurwetenschappelijk onderzoek TNO-rapport Rapport nr.: R 89/097 Auteur: N. v.d. Hoeven ( (pt7o_1 Hoofdgroep Maatschappelijke Technologie TNQ ':1:2)11: Postbus 217 2600 AE Delft Schoemakerstraat 97 2628 VK Delft TelefaxOl5-61 6812 Telex 38071 zptno fl1 Telefoon 015-696900 V.00RTGANGSRAPPORT DAPHNIA PROJECT "EFFECTS OF POLLUTANTS ON DAPHNIA POPULATIONS" III. september 1988 - maart 1989 Niets uit deze uitgave mag worden vermenigvuldigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook, zonder voorafgaande toestemming van TNO. Het ter inzage geven van het TNO-rapport aan direct belanghebbenden is toegestaan. Datum : 3 april 1989 Opdrachtnummer : 16864 RtJç. ' i WA rer,si, r 2 Indien dit rapport in opdracht werd uitgebracht, wordt voor de rechten en verplichtingen van opdrachtgever en opdrschtnemer verwezen naar de 'Algemene Voorwaarden voor Onderzoeksopdrachten TNO', dan wel de betreffende terzake tussen partijen gesloten overeenkomst. TNO Opdrachtgever Programma Commissie voor Toxicologisch Onderzoek (PCTO) Rijkswaterstaat, Dienst Binnenwateren! Rij ksinstituut Zuivering Afvalwater (DBW/RIZA).. RIJKSWATERS VAAT Dienst Binnenwateren RIZA Maerant 4-6 8224 AC Postbus 17 8200 AA Le1ytbd
MTWJ57/L 2 T!rurTm Blz. SANENVATTING 3 INLEIDING 3 CONTACTEN MET JOB 4 CONTACTEN DBW-RIZA 4 EXPERIMENTEEL ONDERZOEK 5 THEORETISCH ONDERZOEK 6 OVERIGE ACTIVITEITEN IN RELATIE TOT HET DAPHIVIA PROJECT 7 LITERATUIJR 7
HTW1 57 / L SANENVATTING Een kort overzicht wordt gegeven van de in de periode september 1988 t/m maart 1989 uitgevoerde studies in het kader van het "Daphnia" project, "Effects of pollutants on Daphnia p op u l a ti ons u. De onderzoekingen staan ieder afzonderlijk beschreven in bijlagen. 1. INLEIDING In de derde periode (september 1988 tot en met maart 1989) zijn enkele experimenten uitgevoerd of afgerond. In dit rapport zullen de voornaamste resultaten van de afgeronde studies uit deze onderzoeksperiode worden weergegeven. Een meer gedetailleerde weergave van de resultaten en de gebruikte methoden is te vinden in afzdnderlijke rapporten, die als bijlagen aan dit rapport zijn toegevoegd. De in deze periode afgeronde onderzoekingen zijn: - Een langdurige overlevingsproef met Vanadate (zie bijlage 1). - Enkele pilot experimenten met het insecticide chloorpyrifos (zie bijlagen III, IV, V en VI). - Een literatuurstudie naar Daphnia populaties onder een of ander constant voedingsregime in het laboratorium (zie bijlage II). Tevens is een nieuwe populatieproef gestart met metavanadate als toetsstof.
NTW1 57 / L 4 CONTACTEN HET IOB In de afgelopen periode zijn de experimenten met de gezamenlijke toetsstof, chloorpyrifos, gestart. De resultaten van de experimenten uitgevoerd bij TNO en IOB bleken met elkaar in overeenstemming te zijn. De analyses van de chloorpyrifos concentraties in de testmedia zijn uitgevoerd op het IOB. Tevens zijn verschillende wijzen van zoöplankton bemonstering van de proefsloten besproken. Een definitieve keuze voor een monstermethode is echter nog niet gedaan. - o &)( k -=) CONTACTEN DBW-RIZA Er is regelmatig overleg geweest met 11w. Drs L. Enserink van DBW-RIZA. Zij onderzoekt de gevolgen van de voedingstoestand van ouder-daphnia's op de grootte en gevoeligheid van hun jongen voor toxicanten. Uit haar onderzoek blijkt dat de jongen kleiner zijn naarmate het ouderdier meer voer heeft gehad. Jongen van ouders met veel voer zijn (acuut) gevoeliger voor cadmium dan jongen van ouderdieren met weinig voer. De voedingstoestand van de ouderdieren had geen waarneembaar effect op de gevoeligheid voor chroom.
MTW1 57 / L 5 4. EXPERIIIENTEEL ONDERZOEK In de langdurige overlevings-, groei- en reproductietoets met D. magna blootgesteld aan vanadium toegediend als metavanadate blijkt de groei van de dieren licht geremd te worden bij 0,8 mg/l. De reproductie van de dieren blootgesteld aan 0,4 mg/l of meer is iets lager dan in de blanco controle. Dit wordt veroorzaakt doordat aan vanadate blootgestelde volwassen dieren bij een vervelling vaker geen jongen krijgen. Bij 1.6 mg/l overleefde geen van de 50 Daphnia's in de toets lang genoeg om volwassen te worden. Nadere details staan in bijlage T. De experimenten met het insecticide chloorpyrifos zijn uitgevoerd met de watervlo Daphnia pulex. De resultaten zijn vergeleken met de resultaten van R. van Wijngaarden (IOB) voor Daphnia znagna. Deze resultaten komen redelijk overeen. De NOEC voor overleving in een combinatie van alle experimenten is 0,1 pg/1. Jonge D. pulex blijken acuut (48 uur) iets gevoeliger te zijn dan jonge D. magna. De gevoeligheid van 7 dagen oude D. pulex is van dezelfde orde als van D. magna (LC50 0,2 0,3 pg/l). De iets grotere gevoeligheid \ van D. pulex is misschien te wijten aan de iets geringere grootte van D. tpulex. Bij langdurigere blootstelling blijkt er echter geen verschil te zijn tussen beide Daphnia soorten. Reproduktie van overlevende Daphnia's lijkt niet te worden aangetast door chloorpyrifos. Nadere details over deze experimenten zijn te vinden in de bijlagen III t/m VI. Een populatie-experiment met D. magna en metavanadate is gestart. Dit experiment zal nog tenminste tot week 25 voortduren. Voorlopig kan hierover worden opgemerkt dat Daphnia populaties niet kunnen overleven bij 3,2 mg vanadium per liter. Bij 1,6 mg/l komt de populatiegroei slechts langzaam van start. De populatie lijkt bij deze concentratie relatief veel kleine Daphnia's te bevatten. De extra grootte eerste populatiepiek zoals gevonden in een vorig populatie-experiment met vanadate (Van der Hoeven, 1988) lijkt in dit experiment ook op te treden bij 0,8 mg/l.
NTW1 57/ L 5. THEORETISCH ONDERZOEK De literatuurstudie naar laboratorium Daphnia populaties met een constant voerregime is afgerond (bijlage II). Uit deze studie blijkt dat de fluctuatiefrequentie van Daphnia populaties afhankelijk is van de Daphnia soort. Grotere soorten vertonen een langere oscillatieperiode. Een populatie die ver onder zijn "carrying capacityt' wordt gebracht zal sterk toenemen tot ver boven het aantal dat zich bij dat voedselregime kan handhaven. Oscillaties lijken enigszins uit te dempen. Of de demping zo sterk is dat bij langdurige voortzetting de populatie naar een constant aantal nadert, kan niet worden vastgesteld. In sommige onderzoekingen is de dichtheid van Daphnia's zeer groot (tot 36.000 Daphnia's per liter). Zelfs bij dergelijke hoge dichtheden is er geen aanwijzing voor tt crowdi ng tt (het aantal dieren is nog steeds min of meer evenredig met de toegediende hoeveelheid voer).
MTW157/L 7 OVERIGE ACTIVITEITEN IN RELATIE TOTHET DAPHNIA PROJECT Op 22 februari 1989 heeft Mw. Dr Van der Hoeven gezamenlijk met Drs A. de Roos (Instituut voor Theoretische Biologie, RU Leiden) en Prof. Dr S.A.L.N. Kooijman (Theoretische Biologie, VUA) een lezing gehouden voor de Oecologische kring over modellen voor Daphnia populaties. Mede naar aanleiding van deze lezing is regelmatig overleg gevoerd tussen N. van der Hoeven en A. de Roos over het modelleren van Daphnia populaties. In mei 1989 zal Mw. Van der Hoeven op de PAO cursus "Ecotoxicology, 1989" een lezing geven. Als cursusmateriaal is een kort stuk, "Effects of pollutants on population level", geschreven. Hierin wordt een korte inleiding gegeven in eenvoudige populatiegroeimodellen, en worden de voordelen van modellen die rekening houden met populatiestructuur geschetst. In juni-juli 1988 is door DBW-RIZA en MT-TNO een meso-ecosysteemproef ("zakken"proef) uitgevoerd met zoetwater in het Ijsselmeer. Bij deze proef werden in iedere "zak" direct na elkaar op dezelfde plaats in de zak twee steekproeven met een steekbuis genomen. Om een beeld te krijgen van de betrouwbaarheid van zoöplanktonmonsters zullen de data van beide steekproeven met elkaar worden vergeleken. Inzicht in de betrouwbaarheid van zoöplanktonmonstertechnieken is noodzakelijk voor het kiezen van een goede methode om de proefsloten van het IOB te bemonsteren. LITERATUUR Hoeven, N. van der, 1988 Effects of 3,4-dichloroaniline and metavanadate on Daphnia populations. TNO report P 88/022b.
RHODOS*