Để đánh giá tính nhạy cảm của M. macrocopa đối với độc chất, nghiên cứu này nhằm xác định ngưỡng nồng độ của chất độc làm chết 50% cá thể tại 3 mốc thời gian 12, 24 và 48 giờ. Các giá trị LC50 qua các mốc thời gian sẽ được tính toán bằng phương pháp probit, lần thử nghiệm này nồng độ gây tỷ lệ tử vong 50% xảy ra cao nhất ở Sắt và thấp nhất là ở Asen, thứ tự độ nhạy cảm của loài M. macrocopa đối với độc chất được thử nghiệm trong lần này lần lượt là Asen > BPA > Sắt.
3.1.1. Asen
Qua quá trình thử nghiệm thu được kết quả rằng giá trị 12-h LC50, 24-h LC50, 48-h LC50 lần lượt là 0,126 mg/l; 0,11 mg/l; 0,092 mg/l. Phần trăm số lượng cá thể chết được mô tả trong (Hình 3.1).
Hình 3.1. Ảnh hưởng cấp tính của Asen ở các nồng độ khác nhau tới loài M. macrocopa sau 12-h, 24-h, và 48-h phơi nhiễm
Trong suốt quá trình thử nghiệm cho thấy rằng tỷ lệ sống sót của M. macrocopa ở nghiệm thức đối chứng đạt 93% ở 12h và 24h, 83,3% ở 48-h. Sự ảnh hưởng của độc chất được theo dõi thông qua tỷ lệ chết ở loài được biểu hiện rõ khi càng gia tăng các nồng độ thì tỉ lệ về số lượng cá thể sống chết ở loài M. macrocopa có sự gia tăng. Cụ thể ở 12-h các nồng độ 0,1; 0,11; 0,12; 0,13; 0,135; 0,14; 0,15 mg/l lần lượt là 6,67% 16,67%; 16,67%;
46,67%; 63,33%; 86,67%; 100%; với 24-h là 16,67%; 30%; 40%; 76,67%; 86,67%; và 100% ở 2 nồng độ cao nhất, tương tự như vậy ở 48h tại nồng độ 0,14 mg/l và 0,15 mg/l
ghi nhận tỷ lệ sống sót là 0%, tỷ lệ chết ở các nồng độ 0,1; 0,11; 0,12; 0,13; 0,135 mg/l là 23.33%; 33.33%; 50.00%; 93,33%; 90% tương ứng.
Với một vài nghiên cứu trước đây như (Suhendrayatna & cs., 1999) thử nghiệm trên loài Daphnia magna với giá trị 24-h LC50 là 5 mg/l hay (Byeon & c.s., 2020) ghi nhận giá trị 24h- LC50 khi phơi nhiễm với độc chất Asen (V) trên loài Paracyclopina nana là 10,8 mg/l. Mức độ mẫn cảm ở loài M. macrocopa đối với độc chất Asen có độ nhạy cảm rất cao. Kết quả thử nghiệm trên, M. macrocopa là một loài phù hợp cho việc giám sát Asen trong môi trường nước.
3.1.2. Sắt
Hình 3.2. Ảnh hưởng cấp tính của Sắt ở các nồng độ khác nhau tới loài M. macrocopa sau 12-h, 24-h, và 48-h phơi nhiễm
Thí nghiệm được thực hiện trên các khoảng nồng độ là 0,001; 0,002; 0,005; 0,01;
0,02 g/l. Mẫu đối chứng được đảm bảo là có tỉ lệ sống sót > 90%. Sự tác động của Sắt được mô tả trên hình. Việc gia tăng nồng độ cũng như là thời gian phơi nhiễm khiến cho tính độc của Sắt gây lên loài M. macrocopa cũng tăng theo, ghi nhận tỷ lệ chết cao nhất ở thời gian 48-h tại nồng độ 0,02 g/l là 83,33%. Trong khoảng thời gian đầu phơi nhiễm Sắt sự ảnh hưởng ở các nồng độ thử nghiệm tại 12-h thông qua việc theo dõi tỷ lệ chết, dao động từ 10% - 27%, giá trị này cho thấy tác động vẫn không quá lớn đến 24-h thì giá trị ở 2 nồng độ cuối là 0,01 và 0,02 g/l có sự gia tăng tỷ lệ cá thể chết từ 27% - 40% và 23% - 50%.
Mặc dù ở một vài nồng độ đầu các cá thể ở loài M. macrocopa có sự gia tăng số lượng cá thể chết nhưng không đáng kể. Kết quả ghi nhận này có thể được hiểu là tại thời điểm theo dõi cá thể chết sau khi phơi chỉ ghi nhận cá thể đã chết hoàn toàn dẫn đến việc các giá trị
nồng độ ở thấp có giá trị cao hơn so với nồng độ cao ví dụ: ở 12-h 0,01 g/l là 27% và 0,02 g/l là 23%, cũng như khoảng thời gian tiếp xúc lâu hơn 12-h đến 24-h nhưng các cá thể chết không có sự gia tăng quá khác biệt, mặc dù phơi nhiễm độc chất ở nồng độ cao trong một thời gian dài khiến cho các cá thể ở loài M. macrocopa bị suy yếu nhưng chưa hẳn chết.
Giá trị LC50 ghi nhận được ở 12-h; 24-h và 48-h lần lượt là 0,045 g/l; 0,018g/l; 0,002 g/l.
Theo nghiên cứu của tác giả (Kumar & c.s., 2017) có sử dụng loài Artemia để đánh giá độc tính Sắt II, tại nồng độ 1 mg/l trong bất kỳ thời gian thử nghiệm từ 24 - 96h xác nhận không có bất kỳ cá thể nào chết, ở 10 mg/l cũng ghi nhận là không có cá thể nào chết ở khoản thời gian đầu 24-h nhưng cho đến 48-h số lượng cá thể sống sót bắt đầu có sụt giảm đáng kể so với đối chứng ở mức 65% sau đó thì chỉ còn 55% đối với 96-h còn đối với nồng độ 100 mg/l được báo cáo chết hoàn toàn ở bất kể khoảng thời gian thử nghiệm.
Ngoài ra ở một báo cáo khác của (Mohd Jaafar & cs., 2018) ước tính giá trị LC50 và khoảng tin cậy đối với tác động của nano Sắt trên loài Daphnia magna từ kết quả của một nghiên cứu (Keller & cs., 2012) trong đó xác định được LC50 của Sắt II có giá trị là 1,020 mg/l ở khoảng thời gian là 96-h. Kết quả nghiên cứu ghi nhận, M. macrocopa cũng là một loài tiềm năng có thể được sử dụng để đánh giá sự tồn tại của Sắt có trong môi trường nước ở các ngưỡng nồng độ thấp.
3.1.3. BPA
Đối với chất phụ gia nhựa BPA, qua các nồng độ thử nghiệm thu được kết quả giá trị LC50 ở 12-h: 0,03 g/l; 24-h: 0,01 g/l và 48-h là < 0,005 g/l.
Hình 3.3. Ảnh hưởng cấp tính của BPA ở các nồng độ khác nhau tới loài M. macrocopa sau 12-h, 24-h, và 48-h phơi nhiễm
Từ kết quả, nhận thấy rằng sự ảnh hưởng của BPA có tác động đến kể đến khả năng sống sót ở loài M. macrocopa, tác động của độc chất được thể hiện khi cho phơi nhiễm ở nồng độ thấp nhất là 0,005 g/l, tỉ lệ chết ở loài tăng lên, kết quả ghi nhận được ở 12-h; 24- h; 48-h lần lượt là 43%; 60%; 93%, theo xu hướng chung việc gia tăng nồng độ cho phơi nhiễm với độc chất ở loài M. macrocopa thì tỉ lệ chết cũng gia tăng theo cũng như cho phơi nhiễm trong một khoảng thời gian dài thì tính độc càng được biểu hiện rõ hơn, với nồng độ 0,0125 g/l khi cho tiếp xúc và ghi nhận ở thời gian 12-h thì tỷ lệ chết đạt 30%, khi qua 24-h là 60% và cuối cùng 48-h ghi nhận chết hoàn toàn. Đối với 0,05 g/l là nồng độ cao nhất cũng như cho sự tác động lớn nhất trong lượt thử nghiệm này kết quả thu được là ở 12-h; 24-h; 48-h là: 70%; 93.33%; 100%. Ở đây khi cho phơi nhiễm với độc chất 12-h, 2 nồng độ đầu là 0,005 g/l; 0,01 g/l cho kết quả về tỷ lệ chết cao hơn so với nồng độ cao là 0,0125 g/l và 0,025 g/l. Điều này có thể được hiểu do sự không đồng đều ở cá thể đầu vào
< 24h, dẫn đến việc những cá thể có kích thước nhỏ hơn chúng dễ mẫn cảm hơn với độc chất khiến cho tỉ lệ chết trong khoảng thời gian đầu không thể hiện được rõ, ngoài ra một nguyên nhân nữa cũng có thể dẫn đến kết quả trên là do việc chia khoảng cách nồng độ thử nghiệm ở trong những nồng độ đầu khá hẹp chẳng hạn như: từ nồng độ 0,01 g/l - 0,0125 g/l, làm cho kết quả được ghi nhận ở khoảng thời gian đầu không có sự khác biệt hoặc là nồng độ thấp có tỷ lệ chết lớn hơn nồng độ cao. Nhưng sau đó qua 24-h thì giá trị ở 2 nồng độ 0,125 g/l và 0,025 g/l có sự gia tăng về tỷ lệ cá thể chết trở lại.
Trong một nghiên cứu (Alexander & cs., 1988) về độc tính thủy sinh, trong đó sử dụng độc chất BPA thử trên loài D.magna, ghi nhận kết quả cấp tính với giá trị LC50 24- h là 15,5 mg/l và 48-h: 10,2 mg/l, độc tính sinh thái của BPA và nolylphenol trên loài cladocera nước ngọt Ceriodaphnia silvestri và D.similis (Spadoto & cs., 2018), giá trị cấp tính BPA thử nghiệm trong 48-h được ghi nhận ở loài C.silvestri 14,44 mg/l và ở loài D.similis là 12,05 mg/l, kết quả do (Gerhardt., 2019) trình bày về chất phụ gia nhựa BPA trong nghiên cứu đã sử dụng một số loài nước ngầm và nước mặt từ đó để so sánh sự nhạy cảm với độc chất, ở thử nghiệm cấp tính 24-h ghi nhận giá trị ở các loài Eucyclops serrulatus; Gammarus fossarum; Niphargopsis casparyi; Proasellus slavus; Daphnia magna lần lượt là 0,8 mg/l; 10,6 mg/l; 12,3 mg/l; 6,30 mg/l; 11,2 mg/l. Và với kết quả nghiên cứu được thử nghiệm cũng khá tương đồng, cũng như giá trị cấp tính nằm trong khoảng phạm vi ở tài liệu được báo cáo trước đây. Do đó loài M. macrocopa cũng là một loài phù hợp để đánh giá độc tính của BPA trong môi trường nước.