Influence of IHSS Standard and Reference Materials on Copper and Mercury Toxicity to Vibrio fischeri

The reduction in light emission of the marine bacterium Vibrio fischeri used in the standard Microtox® bioassay was measured for the metals copper and mercury. The concentration at which the light emission was reduced by 50% (EC50) was determined to be (3.43 ± 0.83) μmol/L for Cu2+ and (0.66 ± 0.01) μmol/L for Hg2+. The reduction of the toxicity of these metals by humic and fulvic acids were studied using IHSS Standard and Reference Materials. Copper toxicity was reduced 17.20% by the soil and peat fulvic acids and 9.20% by the aquatic fulvic acids. While there appeared to be little difference in the reduction of Cu toxicity by fulvic acids from soils, peats, or aquatic systems, Hg toxicity was reduced 3.6. 7.3% by the soils and peats, while aquatic fulvic acids reduced Hg toxicity 14.16%. Soil fulvic acids appear to have significantly less capacity to reduce Hg toxicity than Cu toxicity. Humic acids had much higher reductions of Cu toxicity (44.124%) compared to the fulvic acids, with little difference between aquatic and soil or peat humic acids, 44.124% and 67.100%, respectively. However, humic and fulvic acids, regardless of origin, had approximately the same effect on Hg toxicity with 3.5. 16% reduction by fulvic acids and 8.20% reduction by humic acids. Unlike the fulvic acids, no clear trend was observed relative to origin of the humic acids. There was no correlation between percent reduction of Cu or Hg toxicity by the organic compounds and copper binding capacity (CuBC), C/N ratio, or carboxyl content of the materials. Examination of natural organic matter (NOM) isolated by reverse osmosis techniques from three water sources had reductions of both Cu and Hg toxicity that were most similar to the Suwannee River and Nordic fulvic acids. Der Einfluss von IHSS-Standard- und Bezugssubstanzen auf die Toxizitat von Kupfer und Quecksilber gegenuber Vibrio fischeri Untersucht wurde die Hemmung der Leuchtintensitat des im Standard-Microtox®-Biotest eingesetzten marinen Bakteriums Vibrio fischeri durch die Metalle Kupfer und Quecksilber. Die Konzentration, bei der die Lichtemission um die Halfte reduziert ist (EC50), wurde fur Kupfer zu (3.43 ± 0.83) μmol/L und fur Quecksilber zu (0.66 ± 0.01) μmol/L bestimmt. Die Verminderung der Toxizitat dieser Metalle durch Huminsauren und Fulvinsauren wurde an IHSS-Standard- und Bezugssubstanzen untersucht. Die Toxizitat des Kupfers wurde durch Fulvinsauren aus Boden und Torf um 17.20% und durch aquatische Fulvinsauren um 9.20% reduziert. Fur Kupfer scheint im Hinblick auf die detoxifizierende Wirkung zwischen bodenburtigen, torfstammigen und aquatischen Fulvinsauren nur ein geringer Unterschied zu bestehen. Die Toxizitat des Quecksilbers hingegen wurde durch Boden- und Torf-Fulvinsauren um 3.6. 7.3% vermindert, durch aquatische Fulvinsauren jedoch um 14.16%. Aus Boden isolierte Fulvinsauren haben offensichtlich auf Quecksilber eine signifikant geringere detoxifizierende Wirkung als auf Kupfer. Huminsauren hatten im Vergleich zu Fulvinsauren auf die Kupfertoxizitat eine viel starker vermindernde Wirkung (44.124%), wobei zwischen aquatischen Huminsauren (44.124%) und Huminsauren aus Boden und Torf (67.100%) nur ein geringer Unterschied bestand. Auf Quecksilber hatten Fulvinsauren mit 3.5. 16% bzw. Huminsauren mit 8.20% ungeachtet ihrer Herkunft ungefahr die gleiche detoxifizierende Wirkung. Anders als bei den Fulvinsauren zeigt sich hier kein klarer Trend, der mit der Herkunft der Huminsauren in Verbindung gebracht werden konnte.Es wurde keine Korrelation zwischen der auf den Kohlenstoffgehalt der Probe bezogenen detoxifizierenden Wirkung und den Eigenschaften Kupferbindungskapazitat (CuBC), C/N-Verhaltnis oder Carboxlygruppengehalt der organischen Substanz gefunden. Aus drei verschiedenen Gewassern durch Umkehrosmose isolierte naturliche organische Wasserinhaltsstoffe (NOM) entsprachen in ihrer detoxifizierenden Wirkung auf Cu und Hg in etwa den Fulvinsauren Suwannee River Fulvic Acid und Nordic Fulvic Acid.