Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 11
Химический состав поверхностных вод и его значение для гидробиоресурсов 11
Загрязнение природных вод тяжелыми металлами 16
Поступление в гидроресурсы полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и полихлорбифенилов (ПХБ) 19
Видовой состав биоценозов рыб Башкортостана 20
1. Характеристика влияния неорганических и органических токсикантов на 22 ихтиофауну
2. Влияние тяжелых металлов на организм рыб 24
3. Влияние полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и полихлорированных бифенилов (ПХБ) на организм рыб 30
Характеристика крови рыб по гематологическим и биохимическим показателям 31
1. Влияние тяжелых металлов, полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и полихлорированных бифенилов (ПХБ) на физиологическое состояние крови рыб 35
Характеристика строения и функции печени рыб 37
1. Влияние тяжелых металлов, полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ), полихлорированных бифенилов (ПХБ) на гистологию печени рыб 38
Заключение по обзору литературы 40
Материалы и методы 42
Результаты собственных исследований 54
(Комплексное изучение содержания и влияния токсикантов на организм рыб в районе рудного производства г. Сибай)
1. Гидрохимические показатели поверхностных вод 54
1.1 Характеристика донных отложений 62
2. Биоаккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях рыб 66
3 Содержание полихлорированных дибензодиоксинов, полихлорированных дибензофуранов в организме рыб 75
4. Характеристика морфологических показателей крови рыб 78
5. Характеристика гематологических показателей крови рыб 83
6. Характеристика биохимических показателей крови рыб 86
7. Гистологическая характеристика внутренних органов рыб 88
8. Оценка видового состава и промысловой добычи рыб 95 в Зауралье Республики Башкортостан
Обсуждение результатов исследований 103
Выводы
Практические предложения
Библиографический список из
Приложения 139
- Загрязнение природных вод тяжелыми металлами
- Влияние полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и полихлорированных бифенилов (ПХБ) на организм рыб
- Влияние тяжелых металлов, полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ), полихлорированных бифенилов (ПХБ) на гистологию печени рыб
- Биоаккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях рыб
Введение к работе
Актуальность темы. На современном этапе развития общества все большее значение приобретает использование природных биоресурсов, но из-за быстрого развития промышленности крайне остро встали вопросы взаимодействия человека и природы. Наиболее тяжелые потери несет рыбное хозяйство, которое полностью зависит от качества воды. Исследования в области взаимосвязи среды обитания и состояния организма рыб являются актуальными для получения качественной рыбной продукции как в целом в Российской Федерации, так и на территории Республики Башкортостан. Поступление из внешней среды тяжелых металлов и других токсикантов приводит к нарушению структурно-функциональных характеристик различных органов и тканей рыб, а также снижению рыбопродуктивности (Назыров А.Д., 2003; Смирнова Т.П., 2007; Галатова Е.А., 2008; Курамшина Н.Г. и др., 2008; Воронина Е.А., Дубовская А.В., 2009).
Наличие медно-колчеданных месторождений в рудных районах Башкирского Зауралья способствовало бурному развитию в регионе горнодобывающей и перерабатывающей промышленности цветной металлургии, строительство предприятий в котором велось без должного учета самоочищающей способности водных объектов и оценки последствий для водных биологических ресурсов. Это вызывает необходимость проведения гидрохимических и ихтиологических исследований для оценки современного состояния биоресурсов Зауралья Республики Башкортостан, биоаккумуляции и негативного влияния токсикантов на ихтиофауну.
Цель исследований - изучить современное состояние ихтиоресурсов Башкирского Зауралья - озера Култубан, реки Худолаз и ее правобережного притока - реки Карагайлы, биоаккумуляцию тяжелых металлов, хлорсодержащих органических соединений в рыбе, влияние на физиологические показатели крови и гистоструктуру печени щуки (Esox Lucius), карася серебряного (Са-rassius auratus gibelio), плотвы (Rutilus ratilus) и оценке видового состава рыб.
Задачи исследований: 1) Оценить состояние ихтиоресурсов - видовой состав и динамику вылова рыб в Зауралье Республики Башкортостан;
Установить степень загрязнения тяжелыми металлами (медь, цинк, свинец, кадмий) поверхностной воды и донных отложений, обусловленных сбросом сточных вод горно-обогатительного комбината;
Определить экологический риск по тяжелым металлам;
Изучить биоаккумуляцию тяжелых металлов, полихлорированных дибензо-диоксинов, полихлорированных дибензофуранов, полихлорированных бифени-лов в органах и тканях (мышечная ткань, печень) представителей ихтиофауны;
Исследовать морфологические, гематологические и биохимические показатели крови рыб;
Изучить влияние экотоксикантов на гистологическое состояние печени рыб.
Представленные задачи исследований легли в основу написания диссертационной работы.
Научная новизна. Впервые в Зауралье Башкортостана проведены комплексные исследования, раскрывающие биоресурсный потенциал Зауральских водоемов и экобезопасность рыбы. Изучена биоаккумуляция экотоксикантов представителями ихтиофауны в Зауралье Республики Башкортостан, исследованы морфо-физиологические показатели крови и влияние токсических веществ на гистоструктуру печени рыб. Отмечены патологические изменения в крови и печени рыб, установлен уровень накопления тяжелых металлов (медь, цинк, свинец, кадмий) в воде и донных отложениях, определен потенциальный экологический риск по тяжелым металлам в поверхностных водах.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные данные позволяют дать оценку современного состояния ихтиоресурсов Башкирского Зауралья и расширяют знания о качественном составе ихтиофауны, обосновывают количественные показатели по экотоксикологическим тяжелым металлам в современных условиях нагрузки на водные экосистемы. Выполненные исследования содержат решение актуальных проблем по выяснению особенностей накопления и распределения тяжелых металлов, диоксинов в рыбе,
необходимых при выборе и обосновании мероприятий по максимальному предотвращению неблагоприятного воздействия на условия обитания рыб в зоне влияния Сибайского горно-обогатительного комбината и получение экологически безопасных рыбопродуктов. Представленные в диссертации результаты используются при чтении лекций по дисциплинам «Рыбоводство», «Физиология рыб» со студентами биолого-технологического факультета ФГОУ ВПО БГАУ, также могут быть применены в последующих ихтиологических и гидробиологических исследованиях.
Апробация результатов работы. Основные материалы диссертационной работы представлены и получили положительную оценку на Всероссийской научно-практической конференции (г. Москва, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции (г. Бирск, 2007); на Республиканской научно-практической конференции (г. Сибай, 2008); на Всероссийских научно-практических конференциях с международным участием (г. Уфа, 2009-2010).
Публикация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 18 научных статьях, в том числе 2 работы в ведущих рецензируемых научных журналах, рекомендуемых ВАК РФ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах, содержит - 28 таблиц и 27 рисунков, состоит из введения, обзора литературы, результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, практических предложений и приложений. Библиографический список включает 252 источника, в том числе 40 иностранных авторов.
Загрязнение природных вод тяжелыми металлами
В условиях активной антропогенной деятельности загрязнение пресных вод ТМ, которое отрицательно влияет на процессы самоочищения в водоемах, стало особо острой проблемой (Роева Н.Н. и др., 1996; Amindsen R.A. et al., 1997; Томилина И.И., Комов В.Т., 2002; Ляшенко О.А., 2009). Главным их источником поступления в водоемы являются отвалы некондиционных руд и вскрышных пород, хвост- и шламохранилища, отвалы шлаков цветной металлургии (Кашапов Р.Ш. и др. 1999; Клысов У.И., Волков A.M., 2001; Янин Е.П., 2006). Величина рН в шахтных и рудничных водах уменьшается до 2-3, усиливается выщелачивание пород, повышается концентрация токсичных металлов для обитателей водной среды- железа, алюминия, марганца, меди, цинка, свинца, кадмия (Никаноров A.M., 1984; Смирнова Т.П., 2007). Для" них не существует надежных механизмов самоочищения, они лишь перераспределяются из одного природного резервуара в другой, повсюду оставляя видимые нежелательные последствия этого взаимодействия (Израэль Ю.А., 1984; Brafield 1994; Dauvalter, 1997; Гриневич В.И. и др. 1997; Lukin, 2003; Майстренко В.Н. и др. 2004; Моисеенко Т.Н., 2006; Сафарова В.И. и др., 2008).
Источниками загрязнения водных ресурсов медью являются добыча и переработка медьсодержащих полезных ископаемых. Медные руды
\ содержат серу, цинк, свинец, никель, кобальт, кадмий и другие элементы (Янин Е.П., 2006; Филенко О.Ф., Михеева И.В., 2007; Смирнова Т.П. и др., 2008). Форма нахождения меди во многом определяется физико-химическими и гидродинамическими параметрами водной среды, она может существовать в трех основных формах:" взвешенной, коллоидной и растворенной (Линник П.Н., Набиванец Ю.Б., 1986; Даувальтер В.А., 1997; Лукин А.А.,1999). Значительно более высокие ч концентрации меди характерны для горнорудных районов, наблюдают сезонные колебания ее концентрации: в зимний период они максимальны, а летом вследствие активного роста биомассы снижаются (Мур Дж. Рамамурти, 1987; Никаноров A.M., Жулидов А.В., 1991; Майстренко В.Н. и др. 1996). Повышение содержания меди в донных отложениях часто связано с влиянием сточных вод рудников. (Даувальтер В.А., 2002). Предельно допустимая концентрация меди в воде водоемов санитарно-бытового водопользования составляет 0,1 мг/л, (лимитирующий признак вредности — общесанитарный), в воде рыбохозяйственных водоемов - 0,001 мг/л (Яржомбек, 2007).
Цинк попадает в природные воды со сточными водами рудообогатительных фабрик, а также в результате протекающих в природе процессов разрушения и растворения горных пород и минералов (Евтушенко Н.Ю., Данилко О.В., 1996; Кузьмина В.В. и др., 2005). В воде существует главным образом в ионной форме или в форме его минеральных и органических комплексов. Иногда встречается в нерастворимых формах: в виде гидроксида, карбоната, сульфида (Голованова И.Л., 2006). Содержание в рудных и особенно в шахтных водах с низкими значениями рН концентрация цинка может быть значительным (Линник П.Н., Набиванец Ю.Б., 1986; Фаухутдинов А.А., 1999). Предельно допустимая концентрация цинка в воде водоемов санитарно-бытового водопользования составляет 1 мг/л, (лимитирующий показатель вредности — органолептический), в воде рыбохозяйственных водоемов - 0,01 мг/л (лимитирующий признак вредности — токсикологический) (Яржомбек, 2007).
Свинец содержится во всех компонентах окружающей среды: в горных породах, почвах, природных водах, атмосфере, живых организмах. Находится в природных водах в растворенном и взвешенном состоянии. В поверхностных водах время жизни свинца составляет несколько лет, а в глубинных до 100 лет (Брукс, 1982). Значительное повышение"содержания свинца в поверхностных водах связано с выносом в водные объекты со сточными водами рудообогатительных фабрик, некоторых металлургических заводов, шахт (Клысов У.И., Волков A.M., 2001; Нюкканов А.Н., 2003). Лимитирующий показатель вредности свинца -- санитарно-токсикологический. Предельно допустимая концентрация свинца в воде водоемов санитарно-бытового водопользования составляет 0,03 мг/л, в воде рыбохозяйственных водоемов — 0,1 мг/л (Яржомбек, 2007).
Кадмий выносится в поверхностные воды со сточными водами рудообогатительных фабрик, а также с шахтными водами. По химическим свойствам и специфике поведения в различных природных средах он имеет определенную аналогию с цинком (Giguere А., 2003; Чернова Е.Н., 2005). В повышенных концентрациях токсичен, особенно в сочетании с другими токсичными веществами (Golovanova I.L.,1994; Балашова СП. и др., 2001). Предельно допустимая концентрация кадмия в воде водоемов санитарно-бытового водопользования составляет 0,001 мг/л, в воде рыбохозяйственных водоемов —, 0,005 мг/л (лимитирующий признак вредности — токсикологический) (Яржомбек, 2007).
Влияние полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД) полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ) и полихлорированных бифенилов (ПХБ) на организм рыб
Рыбы обладают мощными физиолого-биохимическими механизмами адаптации к изменениям экологических факторов и к довольно длительному обитанию в экстремальных условиях. .Однако, длительное воздействие абиотических факторов внешней среды ведут к физиолого-биохимическим изменениям в их организме, угнетению основных жизненных процессов и к деструктивным преобразованиям во внутренних органах (Кашулин Н.А., Решетников Ю.С., 1995; Неваленый А.Н. и др., 2001-2004; Фомин И.В., 2002; Желтов В.А., Лавров А.А. и др., 2008; Воронина Е.А. и др., 2009). Соединения ТМ, диоксинов и диоксиноподобных веществ негативно воздействуют на самоочищение водоемов и оказывают токсическое влияние на гидробионтов, включая рыб. Патологические изменения, возникающие на уровне макромолекул и органоидов клетки в результате взаимодействия с тяжелыми металлами и диоксинами, могут передаваться по цепочке до самых «высоких» структур организации живого, популяций и целых биогеоценозов Отмечается общая закономерность: с повышением концентрации преобладает деструктивный и некробиотический эффект, с понижением ее — функциональные расстройства. Имеются экспериментальные данные о том, что под действием загрязнения среды обитания токсическими веществами происходят различные патологические изменения в тканях печени (Загороднов М.В., 1976; Гильденскиольдом Р.С. и др., 1992; Калашникова М.М.,1996; Хади СМ., 2000; Трубачева B.C. и др., 2001; Голованова И.Л., 2004-2006). (Перевозников М.А., Богданова Е.А., 1999; Решетников Ю.С., 1999; Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В., 2002; Ковальчук Л.А. и др., 2002; Васильев А.С. и др., 2002; Назыров А.Д., 2003; Гомбоева СВ. и др., 2003; Курамшина Н.Г. и др., 2001-2009). Действие токсикантов на печень определяют по ее внешнему виду и гистологической картине срезов. При патологоанатомическом обследовании она бывает кровенаполненной, темно-красного цвета и дряблой консистенции. Наблюдаются повышенное кровенаполнение сосудов, вакуолизация цитоплазмы отдельных гепатоцитов. Отмечается застойная гиперемия межтрабекулярных капилляров, вакуольная (гидропическая) и зернистая дистрофия, а также некробиоз целых групп печеночных клеток, деструкция паренхимы. В срезах отмечаются множественные очаги деформированных, интенсивно окрашенных гематоксилином гепатоцитов с признаками плазмо- и кариопикноза или распада клеток. Параллельно с белковой развивается водяночная дистрофия (Щербаков Ю.А., 1983; Калашникова М.М., 1996; Лукин А.А., 1999; Заботкина Е.А., 2001; Рудницкая О.А., Бугаев Л.А., 2001; Кузьмина В.В., 2005; Ващенко М.А. и др. 2005; Комарова Н.А., 2008).
Таким образом, при детоксификации токсических веществ повышается нагрузка на печень, повреждается ее структура. Вопросы патологических изменений гистоструктуры печени рыб вследствие загрязнения водоемов ТМ и диоксинами изучены недостаточно.
Вопросы загрязнения водоемов токсикантами и рационального использования биоресурсов в последние годы приобрели особую актуальность в РБ. Обзор литературных источников показывает, что извлечение металлов из земных недр и их обогащение, использование водоемов для сброса сточных вод сопровождается их искусственным рассеиванием в окружающей среде. Развитие водоемных отраслей промышленности обусловливает высокую степень использования поверхностных водных объектов, как для забора воды, так и для сброса сточных вод. Следствием этого является высокая антропогенная нагрузка на естественную среду обитания гидробионтов, изменение видового состава ихтиофауны и снижение видового состава рыб. В / урбанизированных территориях водоемы и водотоки- места естественного обитания рыб -находятся под антропогенным прессом. Непрерывное техногенное воздействие человека на водные экосистемы и увеличение естественного круговорота химических элементов в природных комплексах значительно увеличило поступление ТМ и диоксинов в водоемы и по пищевым цепям в организм человека. Они представляют несомненную и недостаточно оцененную опасность для гидробионтов и здоровья людей. Нормативная оценка содержания ТМ и диоксинов в рыбах, значительно отличается у разных исследователей, а по некоторым элементам достигает нескольких порядков, а ихтиофауна РБ по сравнению с другими регионами изучена недостаточно.
Содержание ТМ и хлорсодержащих органических соединений в рыбе адекватно отражает экологическую ситуацию и может использоваться как объективный критерий интенсивности техногенной нагрузки на водные организмы. Токсические вещества на уровне и нередко ниже ПДК вызывают разноуровневые функциональные и структурные нарушения, оказывают неблагоприятное влияние на состояние организма гидробионтов и приводятк патологическим изменениям показателей крови и гистоструктуры внутренних органов рыб. При детоксификации загрязняющих веществ повышается нагрузка на печень, повреждается ее структура. В связи с этим одной из актуальных задач современных направлений рыбного хозяйства является определение количественной оценки и степени влияния ТМ и диоксинов на состояние организма рыб. Возрастает роль и значение токсикологических и эколого- физиологических рыбохозяйственных исследований, которые призваны не только оценивать и прогнозировать экологические и рыбохозяйственные последствия нарушения качества водной среды, но и разрабатывать новые методы подхода для оптимизации биопродукционных процессов в естественных водоемах.
Влияние тяжелых металлов, полихлорированных дибензодиоксинов (ПХДД), полихлорированных дибензофуранов (ПХДФ), полихлорированных бифенилов (ПХБ) на гистологию печени рыб
Академии наук РБ «Развитие научной и инновационной деятельности в АПК РБ» № регистрации ВНТИЦ 0120.0950318 «Инновационные подходы в микроэлементарном обеспечении рыб и оценка экобезопасности продукции» и «Экомониторинг сельскохозяйственных районов, оценка и получение экобезопасной продукции», № регистрации ВНТИЦ 01201068225.
Объектом исследований явился организм мирных и хищных рыб, как представителей пресных водных экосистем реки Худолаз и озера Култубан в зоне влияния горно-обогатительного комбината: щуки (Esox Lucius), карася серебряного (Carassius auratus gibelio) и плотвы (Rutilus rutilus).
Исследования на содержание ТМ в пробах воды, донных отложений, мышечной ткани и печени рыб проведены в аттестованных и аккредитованных лабораториях ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в РБ» г. Сибай, изомеров диоксинов и ПХБ в ГУ «Башкирский республиканский экологический центр», донные отложения в ГУ «Управление государственного аналитического контроля» в г.Уфе, гематологические, биохимические показатели крови рыб в Баймакской зональной ветеринарной лаборатории и отделении переливания крови г. Сибай, гистологическая характеристика внутренних органов в лаборатории гистологии Башкирского государственного медицинского университета. За период 2006-20 Юг времени были обработаны выборки названных трех видов.
С целью определения содержания ТМ отбор проб воды проводился согласно ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб воды». Пробы не менее 1 л отобрали батометром из поверхностных и придонных слоев на глубине 30-50 см в чистые стеклянные бутыли. Перед заполнением посуду ополаскивали 3 раза исследуемой водой. Время транспортировки не составляло больше суток, поэтому их не консервировали. Анализ на содержание ТМ выполнен методом инверсионной вольтамперометрии (ИВА) по методике измерений массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди и цинка в питьевых, природных, морских и очищенных сточных водах (ГОСТ Р-51301-99) . Измерения проводили на приборе АКВ-07 МК.
Исследования проведены на базе аттестованной и аккредитованной лаборатории ФГУЗ «Центр эпидемиологии и гигиены в РБ», г.Сибай Для количественного анализа на содержание меди, цинка, свинца, и кадмия в органах и тканях, рыбы вылавливались из разных участков водоемов в разное время года, возраста и пола- по 10 экземпляров каждого вида. Определение количества содержания ТМ производили с использованием метода инверсионной вольтамперометрии (ИВА) в соответствии с СаН ПиН 2.3.2.1078-01, ГОСТ- ами 269321-86, 26932-86, 26933-86, 26934-86 .
Донные отложения (песок, окисленный ил) массой 2 кг были отобраны дночерпателем Экмана на разных участках водоемов по ГОСТ 17.1.5.01-80 «Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность» и упакованы в полиэтиленовые мешки. В лаборатории ДО высушивали до воздушно-сухого состояния, удалили остатки растений, камни, измельчили в ступке и просеяли через сито с диаметром отверстий 1 мм. Песок промыли чистой питьевой водой, сливая воду с мелкими пылеватыми частицами, и готовили стандартный грунт- смесь песка и ила (1:1), размер частиц смеси - от 0,005 до 1, 0 мм (песок- 0,5-1,0 мм, ил 0,005-0,5 мм) и анализировали на наличие ТМ .
Для количественного химического анализа полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов использовали метод изотопного разбавления с высокоразрешающей масс-спектрометрией . Степень извлечения изомеров ІЖДД/ПХДФ оценивали по стандарту извлечения смеси -1,2,3,4-ТХДД и 1,2,3,7,8,9,ГсХДД, 100 пг/мкл для каждой вводимой непосредственно перед анализом пробы.
Анализы выполнены на базе аттестованной и аккредитованной лаборатории ГУ «Управление государственного аналитического контроля», г.Уфа
Анализы выполнены в аттестованной и аккредитованной лаборатории Башкирского Республиканского Экологического Центра, г.Уфа Степень потери на стадии очистки оценивали по стандарту 2,3,7,8-ТХДД. В природных объектах и биосредах.обнаруживаются до 100 индивидуальных конгенеров" ПХБ. Количественную оценку содержания нативных изомеров ГТХДД/ПХДФ проводили по внутреннему стандарту-набору из шестнадцати изотопно-меченых аналогов диоксинов, содержащему по 100 пг/мкл -изомеры-2,3,7,8-ТХДД, 2,3,7,8-ТХДФ, 1,2,3,7,8-ПнХДД, 1,2,3,7,8-, 2,3,4,7,8-ПнХДФ, 1,2,3,4.7,8-, 1,2,3,6,7,8-, 1,2,3,7,8,9-ГсХДД, 1,2,3,4,7,8-, 1,2,3,6,7,8-, 1,2,3,6,7,8-, 1,2,3,7,8,9-, 2,3,4,6,7,8-ГсХДФ, 1,2,3,4,6,7,8-ГнХДД, 1,2,3,4,6,7,8-, 1,2,3,4,7,8,9-ГПХДФ и ОХДД (200 пг/пкл). Изомерспецифический анализ полихлорированных дибензо-п-диоксинов проводили с использованием измерительной системы, состоящей их хроматографа Carlo Erba 8035 (Италия, 1993) и масс-спектрометра высокого разрешения Autospec-Ultima (VG) (Великобритания, 1992) в режиме электронного удара (36 ev) с разрешением 10.000. Для установки массовых чисел применяли перфторкеросин. Регистрации молекулярных ионов осуществляли для нативных и изотопно-моченых изомеров ПХДД и ГТХДФ. Обработку данных проводили с использованием специализированного пакета программ OPUS. Для определения полихлорированных бифенилов (ПХБ) применяли хромато-масс-спектрометрию.
Биоаккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях рыб
При повышении содержания металлов в абиотических компонентах экосистем - воде, донных отложениях, увеличивается их концентрация в органах и тканях рыб. Качественный и количественный анализ состава ихтиофауны, биологическое состояние особей, содержащих ТМ, служит важным показателем при комплексной оценке состояния водной экосистемы (Кашулин, Решетников, 1995; Попов, 2001 и др.).
ТМ являются опасными контаминатами, которые более и менее прочно связываются в системе метаболизма с органами и тканями рыб и могут сохраняться в них достаточно длительное время, а вследствие химико-ферментативных и окислительных реакций превращаться в структурные аналоги, представляя тем самым большую опасность для человека. Существует реальность экологического риска, связанного с формированием техногенных аномалий в районе г.Сибай.
Для аналитических исследований рыбы вылавливались в разное время года в р. Худолаз ниже и выше сбросов сточных вод и оз.Култубан — по 10 экземпляров каждого вида, разного размера, возраста и пола. В число определяемых элементов были включены цинк, медь, свинец, кадмий. Для сравнительной оценки уровней содержания металлов в рыбах из разных мест вылова взята мышечная ткань, так как она занимает одно из важных мест в рационе человека и также печень, как наиболее предрасположенный орган к биоаккумуляции ТМ. Все результаты анализа выражены в мг/кг сырой массы и сравнены с ПДУ и физиологическими нормативами содержания в рыбах по Сухопаровой В.П. (табл. 10,11,12).
В мышечной ткани и печени рыб содержание ТМ выше, чем их концентрация в воде, что обусловлено способностью данных представителей ихтиофауны к биоаккумуляции. Содержание в мышечной ткани и печени позволили выявить следующее: их количество в рыбах, вылавливаемых в различных местах, отличалось. Больше содержание токсикантов выявлено у щук, обитающих в реке после сбросов сточных вод (табл.10). Таблица 10 Содержание тяжелых металлов в органах и тканях щуки реки Худолаз (п=20) Показатели Содержание ТМ, мг/кг Район обитания рыбы Физиологическаянорма ( по Сухопаровой В.П. и др., 1994. ПДУ Выше сбросов Ниже сбросов мышцы печень МЫШЦЫ печень мышцы печень Медь 1,98±0,04 3,01±0,03 2,36±0,23 6,73±1,17 0,1-0,12 0,1-0,2 10,0 Цинк 3,45±0,19 4,69±0,21 8,29±1,25 22,13±1,78 8,3-17,7 45,0-238,0 40,0 Свинец 0,02±0,01 0,03±0,01 0,26±0,02 0,41±0,04 1,0-3,7 1,0-38,0 1,0 Кадмий 0,02±0,01 0,03±0,02 0,12±0,02 0,27±0,03 0,003-0,1 0,001-0,7 0,2 Примечай] -іе: - различ ля достовер] ны при р 0,05 Содержание меди в мышечной ткани щуки ниже сбросов сточных вод, в 1,2 раза выше, чем выше сбросов, а в печени выше в 2,2 раза. Содержание меди в мышечной ткани щук р.Худолаз превышает физиологическую норму в 19,8 раз, в печени- 67,3 раза (Сухопарова В.П., 1994), но не превышает ПДУ. Согласно существующим санитарно-гигиеническим требованиям в рыбе концентрация меди не должна превышать 10 мг/кг сырой массы (СанПиН 2.3.2.560-96). В печени щук, выловленных из загрязненного участка реки, среднее содержание меди близко к этому значению (6,73 мг/кг).
Содержание цинка в мышечной ткани щуки, выловленных ниже сбросов, в 2,4 раза выше, чем у щук выше поступления загрязняющих веществ, а в печени- в 4,7 раза. Количество цинка в мышцах и печени щук р. Худолаз не превышает физиологическую норму (Сухопарова В.П., 1994) и ПДУ. Уровни накопления свинца в мышечной ткани рыб обычно незначительно ниже, чем в органах. В литературе приводятся данные по содержанию свинца в хищных рыбах пресных водоемов: мышцы -1,0-3,7; печень- 1,0-38,0 мг/кг сырого веса. Наши данные по этому металлу выше в печени, чем в мышечной ткани и не превышает физиологическую норму и ПДУ. Были обнаружены высокие содержания кадмия: количество в мышечной ткани щуки ниже сбросов, в 13,5 раза выше, чем выше сбросов, а в печени — в 9 раз. Уровень накопления кадмия в мышечной ткани щук р. Худолаз превышает физиологическую норму в 6,6 раз, в печени- 1,35 раз (Сухопарова В.П., 1994). Согласно существующим санитарно-гигиеническим требованиям в рыбе концентрация кадмия не должна превышать 0,2 мг/кг сырой массы (СанПиН 2.3.2.560-96). В печени шук ниже сбросов ее среднее содержание превышает ПДУ, установленных санитарными нормами и правилами для пресноводных рыб и рыбопродуктов в 1,35 раза (0,27 мг/кг). Содержание определяемых ТМ в мышечной ткани и печени плотвы р. Худолаз, были ниже по сравнению с количеством этих элементов в органах и тканях щуки (табл.11). Таблица 11 Содержание тяжелых металлов в органах и тканях плотвы реки Худолаз РБ (п=20) Показатели Содержание ТМ, мг/кг Район обитания рыбы Физиологическаянорма (по Сухопаровой В.П. и др., 1994. ПДУ Выше сбросов Ниже сбросов мышцы печень мышцы печень мышцы печень Медь 1,72±0,04 2,78±0,01 2,04±0,03 6,73±1,17 0,3 6,4 10,0 Цинк 2,75±0,21 2,85±0,14 6,02±1,05 18,21±1,02 7,8 29,9 40,0 Свинец 0,03±0,01 0,04±0,01 0,2б±0,02 0,35±0,03 0,41 0,58 1,0 Кадмий 0,02±0,01 0,03±0,01 0,12±0,02 0,16±0,02 0,06 0,10 0,2
Примечай] іе: - различ ия достовері -іьі при р 0,С )5 Уровень накопления меди в мышечной ткани плотвы ниже сбросов, в 1,1 раза выше, чем выше сбросов, а в печени выше в 2,4 раза. Количество меди в мышцах плотвы р. Худолаз превышает физиологическую норму в 6,8 раза, в печени- 1,05 раза (Сухопарова В.П., 1994), но не превышает ПДУ. Согласно существующим санитарно-гигиеническим требованиям в рыбе концентрация меди не должна превышать 10 мг/кг сырой массы (СанПиН 2.3.2.560-96). Содержание цинка в мышечной ткани плотвы ниже сбросов, в 2,2 раза выше, чем выше сбросов, а в печени- в 6,4 раза. Концентрация цинка в мышечной ткани и печени щук р. Худолаз не превышает физиологическую норму (Сухопарова В.П., 1994) и ПДУ. Уровень накопления свинца в мышечной ткани плотвы после сбросов, выше в 6,8 раза, чем до поступления сточных вод, а в печени- 8,8 раза, но не превышает физиологическую норму и ПДУ. Были обнаружены высокие содержания кадмия в мышцах и печени плотвы. Ее количество в мышечной ткани плотвы ниже сбросов, в 6 раз выше, чем выше сбросов, а в печени - в 5,3 раза. Содержание кадмия в мышцах плотвы р. Худолаз превышает физиологическую норму в 2 раза, в печени 1,6 раз (Сухопарова В. П., 1994). Оценка количества определяемых элементов в мышечной ткани и печени карасей серебряных позволили выявить следующее: содержание меди в мышечной ткани карасей серебряных 6,4 раза превышает физиологическую норму (табл.12). Таблица 12 Содержание тяжелых металлов в органах и тканях карася серебряного озера Култубан РБ (п=10) Показатели Содержание ТМ, мг/кг Мышцы Печень Физиологическая норма( по Сухопаровой В.П. идр., 1994. ПДУ Мышцы Печень Медь 1,92 ±0,05 3,01±0,03 0,3 6,4 10,0 Цинк 3,54 ± 0,28 5,73 ± 0,29 7,8 29,9 40,0 Свинец 0,03 ±0,02 0,04 ±0,03 0,41 0,58 1,0 Кадмий 0,02±0,01 0,03 ±0,02 0,06 0,10 0,2 Концентрация других определяемых элементов в органах и тканях карасей серебряных не превышает физиологическую норму и находится в пределах допустимых норм (не превышает ПДУ, установленный СанПиН). В целом, во всех рассмотренных образцах преобладают цинк и медь, минимальные концентрации характерны для свинца и кадмия. Наиболее содержание меди и цинка отмечено в щуке, выловленной в реке Худолаз, после впадения реки Карагайлы. В мышечной ткани плотвы и щуки, выловленных в реке Худолаз выше сбросов, и карасей серебряных из оз. Култубан концентрации тяжелых металлов оказались незначительными.
