Biologische Konsequenzen schwefelsäure- und eisensulfathaltiger Industrieabwässer. Mortalität jungerGobius pictus undSolea solea (Pisces)

Abstract

Industrial waste products containing primarily H₂SO₄ and FeSO₄ (for details consult Table 1) are scheduled to be discharged in quantities of some 1,200 tons per day into a North Sea area beginning 11.5 nautical miles north-west of Helgoland. Discharging is announced to start in early 1969. In view of these plans, the Biologische Anstalt Helgoland has initiated a research programme comprising studies in the field, in large sea-water containers and in artificial eco-systems, as well as mortality and capacity tests of animal, plant and micro-organism representatives of the discharge area. The present study deals with mortality tests conducted on fishes: fry ofGobius pictus (total length: 20 ± 2 mm) and 6-day old larvae ofSolea solea (total length: 4.1 ± 0.2 mm). Mortality ofG. pictus is, at 18.5° C, significantly increased down to waste product dilutions (with sea-water of 32 ‰ S) of 1:8000. Our experiments reveal increased mortality also in 1:12000, 1:16000, 1:24000 and 1:32000 (Abb. 2, 3); further investigations are required in order to evaluate the statistical significance of the negative biological consequences suffered in these rather diluted test media. The 50% lethal dose (LD₅₀) after 24 hours lies near 1:6000. Sublethal consequences (marked temporary increase in frequency and fluctuations of operculum movements) occur down to dilutions of 1:32000 (Abb. 4, 5).S. solea larvae show, at 20° C, increased mortalities down to waste product dilutions of 1:12500 and 1:15000; the observed mortality increases in 1:17500 and 1:20000 need support through further experiments based on larger numbers of test fish. The 50% lethal dose (LD₅₀) after 24 hours lies near 1:15000. Thus theS. solea larvae are more sensitive to the industrial wastes in question than are the young ofG. pictus. It is planned to continue and to deepen these studies through further and more detailed experiments. On the whole, our results are quite comparable to those obtained earlier byKinne &Rosenthal (1967) on eggs and larvae of the herringClupea harengus (8.0° C; 16.5 ‰ S).

Zusammenfassung

1. Die biologischen Konsequenzen schwefelsäure- und eisensulfathaltiger Industrieabwässer wurden unter einfachen, definierten Bedingungen im Laboratorium getestet. Es kamen Verdünnungen von 1:2000 bis 1:32000 zur Anwendung. Als Versuchstiere dienten Jungfische der FleckengrundelGobius pictus und Larven der SeezungeSolea solea, als Kriterien deren Mortalität (beiG. pictus außerdem die Kiemendeckelfrequenz).

2. Bei 20 ± 2 mm langen Jungfischen vonGobius pictus läßt sich bei 18,5° C eine signifikant erhöhte Mortalität noch bei Verdünnungen bis zu 1:8000 nachweisen. Die 50 %-Letaldosis (LD₅₀) nach 24 Stunden liegt etwa bei 1:6000. Subletale Konsequenzen (starke, temporäre Intensivierung und Fluktuationserhöhung der Kiemendeckelfrequenz) sind noch bei Verdünnungen bis zu 1:32000 erkennbar. Sie werden als Indiz für erhöhten Umweltstress gedeutet.

3. Sechs Tage alte Larven der SeezungeSolea solea (Totallänge: 4,1 ± 0,2 mm) lassen bei 20° C noch bei Verdünnungen von 1:17500 bzw. 1:20000 Erhöhung der Mortalität gegenüber den Kontrolltieren erkennen; ihre 50%-Letaldosis nach 24 Stunden liegt etwa bei 1:15000. Sie reagieren empfindlicher als jungeG. pictus.

4. Das Ausmaß der negativen biologischen Konsequenzen der getesteten Industrieabwässer nimmt zu mit der Konzentration des Testmediums. Es nimmt ab mit dem „Alter“ des Testmediums (Zeitspanne zwischen Vermischen der Stammlösung mit Meerwasser und dem Beginn des Tests).