Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2014. № 4 (28).

Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби

Приведены результаты многолетнего (1994-2012) изучения содержания тяжелых металлов (Cd, Hg, Pb, Co, Ni, Cu, Zn, Cr, Mn, Fe) в мышечной ткани 17 видов рыб из водоемов бассейна реки Оби: рек и озер Горного Алтая, р. Томи, оз. Чаны, р. Оби в ее верхнем, среднем и нижнем течениях. Выявлено, что концентрация тяжелых металлов в пробах различается как между выборками одного и того же вида рыб из разных водоемов, так и разных видов рыб из одного водоема. Ртуть накапливается, как правило, в больших концентрациях в мышцах хищных рыб. Полученные данные позволяют считать, что характер накопления тяжелых металлов в мышечной ткани рыб Оби обусловлен особенностями конкретных условий обитания, экологии и физиолого-биохимическим статусом рыб. Уровень содержания тяжелых металлов в мышечной ткани рыб исследованных водоемов в среднем не превышает принятые в России нормы для свежих рыбопродуктов, что является косвенным подтверждением результатов определения ТМ (за исключением Fe и Cu) в водоемах Оби химическими методами.

Metal content in the muscular tissue of fish from the Ob River.pdf Введение Проблема накопления тяжелых металлов (ТМ) в органах и тканях рыб является актуальной в связи с продолжающимся загрязнением водоемов (рек, озер и водохранилищ) этой группой химических элементов во многих про-мышленно развитых странах [1-3], включая Россию [2, 4-6]. В отличие от органических соединений, ТМ в водных экосистемах существуют неопределенно долго, переходя из ионной формы в связанную с тем или иным ли-гандом, накапливаясь в гидробионтах в существенно большем количестве, чем в среде их обитания, становясь, таким образом, высокотоксичными для живых организмов всех трофических уровней [4, 7]. Информация об уровне и характере накопления ТМ в мышечной ткани рыб может быть использована при оценке миграции ТМ в гидроэкосистемах и индикации степени загрязнения последних металлами [1, 2, 8], а также в связи с необходимостью нормирования содержания этих элементов в рыбопродуктах [9]. Цель настоящей работы - анализ информации по содержанию ТМ в мышечной ткани (мышцах) рыб из водоемов бас. р. Оби. При этом использованы как опубликованные, так и не опубликованные ранее данные, полученные авторами в процессе проведения ИВЭП СО РАН многолетнего (1994-2012 гг.) комплексного мониторинга экологического состояния водоемов указанного бассейна. Материалы и методики исследований В работе приведены сведения по содержанию ТМ в мышечной ткани 17 видов рыб из водоемов бас. р. Оби: стерлядь - Acipenser ruthenus Linnaeus, 1758; сибирский осетр - Acipenser baerii Brandt, 1869; ленок - Brachymystax lenok (Pallas, 1773); муксун - Coregonus muksun (Pallas, 1814); пелядь - Core-gonus peled (Gmelin, 1789); сибирский хариус - Thymallus arcticus (Pallas, 1776); обыкновенная щука - Esox lucius Linnaeus, 1758; лещ - Abramis bra-ma (Linnaeus, 1758); серебряный карась - Carassius auratus (Linnaeus, 1758); сазан - Cyprinus carpio Linnaeus, 1758; язь - Leuciscus idus (Linnaeus, 1758); сибирский елец - Leuciscus leuciscus baicalensis (Dybowski, 1874); алтайский осман Потанина - Oreoleuciscus potanini (Kessler, 1879); плотва - Rutilus ru-tilus (Linnaeus, 1758); ерш - Gymnocephalus cernuus (Linnaeus, 1758); речной окунь - Percafluviatilis Linnaeus, 1758; обыкновенный судак - Sander lucioper-ca (Linnaeus, 1758); сибирский подкаменщик - Cottus sibiricus (Kessler, 1899). Выборки каждого изучавшегося авторами вида рыб включали 30-35 экз. половозрелых особей без разделения по полу. Методика отбора проб металлов в органах и тканях рыб в полевых условиях изложена нами в работах [2, 6]. В мышечной ткани рыб определялось содержание кадмия (Cd), ртути (Hg), свинца (Pb), кобальта (Co), никеля (Ni), меди (Cu), цинка (Zn), хрома (Cr), марганца (Mn) и железа (Fe). Химический анализ проб осуществлялся в Аналитическом центре Объединенного института геологии, геофизики и минералогии СО РАН методом атомной абсорбции с электротермической атомизацией на приборе 3030Z c HGA-600 (Perkin Elmer, США) с зеема-новской коррекцией фона (Hg - методом атомной абсорбции «холодного пара» с использованием техники амальгамации). Во всех случаях концентрация металлов определялась в сырой массе проб (таблица). Статистическую значимость различий средних арифметических значений оценивали по t-критерию исходя из нормального распределения вариант вариационных рядов, ошибки репрезентативности 10% от средней арифметической и уровня вероятности > 0,999. Краткая характеристика водоемов Озера Узункель (50° 27' с.ш., 87° 40' в.д.), Джулукуль (50° 30' с.ш., 89° 45' в.д.) и Укок (49° 15' с.ш., 87° 20' в.д.) расположены на территории Южного Алтая на высоте 1 700-2 200 м над ур. м. и являются типично олиго-трофными и практически не загрязняемыми водоемами [10]. Озеро Узункель расположено в границах Акташского месторождения Hg и повышенных концентраций ряда других ТМ, а оз. Укок - в границах комплексного рудо-проявления Аюту [11]. Река Катунь на участке отлова рыб (25 км выше по течению от створа проектируемой Алтайской, или Катунской, ГЭС) практически не загрязняется. Не обнаружено в воде и превышения санитарно-гигиенических и ры-бохозяйственных нормативов (ПДК) по Hg [11, 12]. Сравнительно высокая степень химического загрязнения характерна для самого крупного правого притока Верхней Оби - р. Томь, включая ее устьевой участок. Прежде всего это относится к фенолам, нефтепродуктам, легко- и трудноокисляемой органике, некоторым металлам [13]. Озеро Чаны расположено на юге Западной Сибири в междуречье рек Обь и Иртыш. Это сравнительно мелководный и умеренно загрязняемый (преимущественно отходами сельскохозяйственного производства) крупный по площади водного зеркала (в настоящее время 184 тыс. га) водоем мезоэв-трофного типа. В Новосибирском водохранилище, которое по совокупности абиотических и биотических характеристик относится к водоемам мезо-трофного типа, и в р. Оби на участке ниже плотины Новосибирской ГЭС постоянно регистрируются повышенные или высокие концентрации фенолов и нефтепродуктов, легкоокисляемой органики (судя по БПК5), азота аммонийного, нитритов, на отдельных участках - Fe и Cu [14]. В среднем течении р. Оби (в том числе на участке отбора проб - в 15 км выше пос. Парабель Томской области) также постоянно фиксируются сравнительно высокое содержание фенолов и нефтепродуктов и относительно невысокие (не превышающие ПДКРХ) концентрации металлов. Однако содержание Cu практически на всем протяжении Оби высокое, причины чего - естественное вымывание этого металла из минеральных пород Горного Алтая [15]. В нижнем течении Оби пробы всех указанных в таблице видов рыб отбирались нами в 120 км ниже устья Иртыша в районе пос. Карымкары. Как и на среднем участке, в воде Оби в ее нижнем течении регистрируются повышенные концентрации Cu, а также и Fe [16]. Результаты исследований и их обсуждение Как следует из данных, представленных в таблице, концентрация определявшихся металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бас. Оби в большинстве выборок невысокая - ниже или существенно ниже существующих в России допустимых остаточных концентраций (ДОК) этих элементов в свежих рыбопродуктах [17]. Однако имеется ряд исключений. В оз. Узун-кель оказалась высокой концентрация Cr и повышенное содержание Hg в мышцах пеляди и подкаменщика. Сравнительно высокая (но не выше ДОК) концентрация Hg обнаружена в мышцах османа из озер Джулукуль и Укок. Это может быть связано с вышеназванными геохимическими особенностями района. В донных отложениях оз. Узункель содержание Hg составляет 0,098-0,180, в среднем 0,125 мг/кг сухой массы, в оз. Тархатинское (плато Укок) - 0,100-0,140, в среднем 0,130 мг/кг [18]. Для сравнения: в Телец-ком озере зимой 1994 г. содержание Hg в донных отложениях равнялось в среднем (по четырем разрезам) 0,07 мкг/г сухой массы [19], в донных отложениях озер равнинного Алтая - в пределах от 0,01 (оз. Уткуль) до 0,09 (оз. Круглое) и лишь в предгорных районах юго-западной части Алтайского края (оз. Баево) - в среднем 0,11 мг/кг сухой массы [15, 18]. Также отметим, что основу питания названных рыб в олиготрофных озерах высокогорий Алтая составляют организмы зообентоса и рыбы [10], что, как известно [2], способствует прогрессивному накоплению Hg в мышечной ткани. Содержание металлов в мышечной ткани рыб из некоторых водоемов бассейна р. Оби / Metal content in the muscle tissue of fish from certain water bodies of the Ob River Водоем, месяц и год отбора проб, источник / Water body, month and year of sampling, source Вид / Species Элементы, мкг/г/ Elements, mkg/g Cr Mn Fe Cu Zn Cd Hg Pb 0,3* 10 30 10 40 0,2 0,5 1,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Оз. Узункель / Lake Uzunkel VII, 2001 [8, 9] Coregonus peled (Gmelin, 1789) 0,80 1,50 18,5 0,75 6,40 0,003 0,21 0,18 Cottus sibiricus, Warpachowski, 1889 1,10 1,25 22,0 1,55 8,74 0,004 0,41 0,29 Оз. Джулукуль / Lake Djulukul VII, 2001 [8, 9] Thymallus arcticus (Pallas, 1776)

Ключевые слова

heavy metals, fish, Ob River, накопление тяжелых металлов, рыбы, река Обь

Авторы

ФИООрганизацияДополнительноE-mail
Андросова Наталья ВалерьевнаИнститут геологии, геофизики и минералогии СО РАН (г. Новосибирск)старший инженер Аналитического центраandrosovanv@igm.nsc.ru
Попов Петр АлексеевичИнститут водных и экологических проблем СО РАН (Новосибирский филиал)д-р биол. наук, профессор, в.н.с.popov@iwep.nsc.ru
Всего: 2

Ссылки

Моисеенко Т.И. Биоаккумуляция металлов в организме рыб как индикатор гидрогеохимического фона и антропогенной нагрузки // Развитие идей континентальной биогеохимии и геохимической экологии. М. : ГЕОХИ РАН, 2010. С. 288-301.
Морозов Н.П. Химические элементы в гидробионтах и пищевых цепях // Биогеохимия океана. М. : Наука, 1983. С. 127-164.
Ветров А., Корнакова Э.Ф., Кузнецова А.И., Коробейникова Л.Г. Содержание металлов в рыбах Байкала // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. Т. 12. С. 88-100.
Коваль П.В., Бутаков Е.В., Удодов Ю.Н., Андрулайтис Л.Д. Ртутное загрязнение водоемов ангаро-байкальской водной системы и его изменение со снижением техногенной эмиссии ртути в Приангарье // Фундаментальные проблемы изучения и использования воды и водных ресурсов : материалы науч. конф. 20-24 сентября 2005 г. Иркутск : ИрГУ, 2005. С. 277-279.
Сороковикова Л.М., Андрулайтис Л.Д., Домышева В.М. Изменение концентрации ртути в природных объектах экосистемы Курейского водохранилища // География и природные ресурсы. 1977. № 1. С. 55-58.
Пинтаева Е.Ц., Базарсадуева С.В., Раднаева Л.Д., Петров Е.А., Смирнова О.Г. Содержание и характер накопления металлов в рыбах реки Кичеры (приток оз. Байкал) // Сибирский экологический журнал. 2011. № 1. С. 87-92.
Соболев К.Д. Особенности накопления тяжелых металлов в органах и тканях рыб различных экологических групп // Современные проблемы водной токсикологии. Борок : РАН, 2005. С. 128-129.
Кириллов А.Ф., Иванов Е.В., Ходулов В.В., Салова Т.А., Соломонов Н.М., Шахтарин Н.М., Венедиктов С.Ю. Зависимость накопления и ранжирования микроэлементов от трофического уровня рыб бассейна реки Лены // Проблемы региональной экологии. 2009. № 6. С. 189-191.
Михайлова Л.В., Исаченко-Боме Е.А., Кудрявцев А.А. Состояние донных сообществ гидробионтов при хроническом загрязнении реки, пересекающей территорию нефтедобычи // Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов. М. : Ноосфера, 2001. С. 50-51.
Кузнецов В.В., Кузнецова Е.Н., Ключарева Н Г., Гангнус И.А., Белорусцева С.А., Широков Д.А. Экология размножения сиговых рыб Coregonidae в Обской губе Карского моря. М. : Изд-во ВНИРО, 2011. 136 с.
Цибульчик В.М., Аношин Г.Н., Маткова И.Н., Маликов Ю.И. Тяжелые металлы и 137Cs в донных осадках Новосибирского водохранилища // Современные проблемы исследований водохранилищ. Пермь : Изд-во ПермГУ, 2005. С. 109-113.
Попов П.А., Визер А.М., Андросова Н.В. Содержание металлов в мышечной ткани промысловых видов рыб из Новосибирского водохранилища и реки Оби на приплотинном участке // Сибирский экологический журнал. 2012. № 4. С. 479-483.
Газина И.А. Особенности распределения и накопления тяжелых металлов в органах и тканях рыб // Известия АлтГУ Серия Химия. География. Биология. № 3. Барнаул : Изд-во АлГУ, 2005. С. 90-93.
Попов П.А., Андросова Н.В., Аношин Г.Н. Накопление и распределение тяжелых и переходных металлов в рыбах Новосибирского водохранилища // Вопросы ихтиологии. 2002. № 2. С. 264-270.
Артемьева С.С., Гундризер А.Н., Голубых О.С. Количественная оценка некоторых тяжелых металлов в гидробионтах р. Томи // Проблемы экологии Томской области. Томск : Изд-во ТГУ, 1992. Т. 2. С. 5-6.
Эйрих С.С., Папина Т.С. Особенности определения ртути в водных экосистемах бассейнов рек Катунь и Томь. Оценка биодоступности // Проблемы ртутного загрязнения природных и искусственных водоемов, способы его предотвращения и ликвидации. Иркутск : ИрГУ, 2000. С. 10.
Попов П.А. К прогнозной оценке влияния Алтайской ГЭС на рыб реки Катуни // Материалы Всерос. науч.-практ. конф. «Научные основы экологического мониторинга водохранилищ». Хабаровск : ДВО РАН, 2005. Вып. 2. С. 150-153.
Попов П.А., Трифонова О.В. Содержание и характер накопления металлов в рыбах р. Томи // Сибирский экологический журнал. 2007. №. 6. С. 961-967.
Грошева Е.И. Ртуть в природных объектах бассейна р. Катунь // География и природные ресурсы. 1992. Вып. 2. С. 53-57.
Аношин Г.Н., Маликова И.Н., Ковалев С.И., Андросова Н.В., Сухоруков Ф.В., Цибульчик В.М., Щербов Б.Л. Ртуть в окружающей среде юга Западной Сибири // Химия в интересах устойчивого развития. 1995. № 1, 2. С. 69-111.
Щербов Б.Л., Андросова Н.В., Иванова Л.Д.,Маликов Ю.И., Страховенко В.Д. Тяжелые металлы и техногенный радионуклид Cs-137 в донных отложениях Телецкого озера // Геология и геофизика. 1997. № 9. С. 1497-1507.
Санитарные правила и нормы 2.3.2.560-960, 1997. Гигиенические требования к качеству и безопаснсти продовольственного сырья и пищевых продуктов. М. : Деловой центр, 1997. 269 с.
Темерев С.В. Микроэлементы в поверхностных водах бассейна Оби. Барнаул : Изд-во АлГУ, 2006, 326 с.
Васильев О.Ф., Савкин В.М., Двуреченская С.Я., Попов П.А. Экологическое состояние Новосибирского водохранилища // Сибирский экологический журнал. 2000. Т. 7, № 2. С. 149-163.
Росляков Н.А., Ковалев В.П., Сухоруков Ф.В., Щербаков Ю.Г., Аношин Г.Н., Рассказов Н.М., Шварцев С.Л. Экогеохимия Западной Сибири: тяжелые металлы и радионуклиды. Новосибирск : СО РАН НИЦ ОИГГМ, 1996. 248 с.
Папина Т. С., Третьякова Е.И. Гидрохимическое состояние и качество поверхностных вод бассейна Томи // Обской вестник. 1997. № 1. С. 27-36.
Папина Т.С., Артемьева С.С., Темерев С.В. Особенности миграции ртути в бассейне Катуни // Водные ресурсы. 1995. № 1. С. 60-66.
Мальгин М.А. Тяжелые металлы в почвах и водах бассйна реки Катунь // Поведение ртути и других тяжелых металлов в экосистемах. Новосибирск : ГПНТБ СО АН СССР, 1989. С. 43-55.
Ким И.Н., Штанько Т.И. О содержании ртути в рыбной продукции (Обзор литературы) // Гигиена и санитария. 2009. № 1. С. 38-42.
Попов П.А., Ермолаева Н.И., Киприянова Л.М., Митрофанова Е.Ю. Состояние гидробиоценозов высокогорий Алтая // Сибирский экологический журнал. 2003. № 2. С. 181-192.
Голованова И.Л. Влияние тяжелых металлов на физиолого-биохимический статус рыб и водных беспозвоночных // Биология внутренних вод. 2008. № 1. С. 99-108.
Моисеенко Т.И. Водная экотоксикология. Теоретические и прикладные аспекты. М. : Наука, 2009. 400 с.
Кириллов А.Ф., Саввинов А.И., Ходулов В.В., Попов П.А. Содержание металлов в рыбах среднего течения реки Лены // Доклады III Междунар. науч.-практич. конф. «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде». Семипалатинск : СемГУ, 2004. Т. 2. С. 227-231.
Попов П.А., Андросова Н.В. Индикация экологического состояния водных объектов Сибири по содержанию тяжелых металлов в рыбах // География и природные ресурсы. 2008. № 3. С. 36-41.
Комов В.Т., Степанова И.К., Гремячих В.А. Содержание ртути в мышцах рыб из водоемов Северо-Запада России: Причины интенсивного накопления и оценка негативного эффекта на состояние здоровья людей // Актуальные проблемы водной токсикологии. Борок : ИБВ РАН, 2004. С. 99-123.
Лобус Н.В., Комов В.Г., Нгуен Тхи Хай Тхань. Содержание ртути в компонентах экосистем водоемов и водотоков провинции Кхань Хоа (Центральный Вьетнам) // Водные ресурсы. 2011. № 6. С. 733-739.
Попов П.А. Оценка экологического состояния водоемов методами ихтиоиндикации. Новосибирск : Изд-во НГУ, 2002, 267 с.
Кашулин Н.А., Лукин А.А., Амундсен П.А. Рыбы пресных вод Субарктики как биоиндикаторы техногенного загрязнения. Апатиты : РАН, 1999, 142 с.
 Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2014. № 4 (28).

Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби | Вестн. Том. гос. ун-та. Биология. 2014. № 4 (28).