Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) Перевозников Михаил Александрович

Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы)
<
Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы)
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Перевозников Михаил Александрович. Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы) : диссертация ... доктора биологических наук : 03.00.16 / Перевозников Михаил Александрович; [Место защиты: Петрозаводский государственный университет].- Петрозаводск, 2003.- 277 с.: ил.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Экологические аспекты рыбохозяйственной токсикологии пестицидов 5

Глава 2. Экологическая паспортизация рыбопромышленных предприятий 49

Глава 3. Фоновое содержание тяжелых металлов в природных водах 72

Глава 4. Основные формы миграции тяжелых металлов в водной среде 80

Глава 5. Накопление тяжелых металлов в водной экосистеме 88

Глава 6. Загрязнение тяжелыми металлами экосистемы в разнотипных водоемах Европейской России 96

6.1. Водохранилища 97

6.2. Озера 153

6.3. Реки 172

Глава 7. Эколого-токсикологическое состояние рыбоводных хозяйств Центральной России 211

Глава 8. Мониторинг ионов тяжелых металлов в водных объектах 218

Глава 9. Экологически безопасный способ извлечения тяжелых металлов из

рыбного сырья* 229

Заключение (выводы) 243

Список литературы

Экологические аспекты рыбохозяйственной токсикологии пестицидов

Нами систематизирован накопившийся материал по токсичности различных пестицидов для рыб и дан анализ гидробиологической активности инсектицидов, акарицидов, фунгицидов, гербицидов и других препаратов. Пестициды рассмотрены с учетом целевого применения, включая характеристики их токсичности для теплокровных животных. Распределение пестицидов по основным химическим классам дает более полное представление о биологической активности соединений того или иного класса (табл. 1) (А.с. №884650 (1981); А.с. №1037439 (1983); А.с. №1149908 (1984); А.с. №1175413 (1985); А.с. №1257875 (1986); А.с. №1282835 (1986); А.с. №1464989 (1988); А.с. №1515421 (1989); А.с. №1482630 (1989).

Под биологической активностью химического соединения понимают его способность изменять функциональные возможности компонентов организма (in vivo или in vitro), живого организма в целом или сообщества организмов (Баренбойм, Маленков, 1986). Следовательно, практически любое химическое соединение или их композиция обладают тем или иным типом биологической активности. В настоящее время наблюдается существенный разрыв между возрастающей массой новых синтетических пестицидов и определением их гидро-биоцидной активности. Для преодоления этого разрыва создаются программы скрининга. Разработка стандартизированных экспресс-приемов скрининга природных и синтетических химических соединений на их гидробиологическую активность должна найти свое место и в рыбохозяйственной ихтиотоксикологии. В одной из работ нами уже были определены параметры скрининга химических веществ на ихтиоцидную активность (Перевозников. 1985). Следует подчеркнуть, что экономическая эффективность скрининга повышается, если одновременно увеличивается число тестируемых активностей, т.е. когда он принимает многоцелевую направленность и одновременно с ихтиотоксичностью определяется, например, ре-пеллентность или аттрактивные свойства вещества, крустоцидность, альгацидность. моллю-скоцидность и т.д.

Информация об известной уже принадлежности пестицидов к различным типам биологической активности позволяет с определенной долей надежности прогнозировать их опасность для рыбного хозяйства. Например, гербициды по своему целевому назначению обычно обладают пролонгирующим действием, в следствии чего могут вызывать хроническое отравление гидробионтов. Поэтому экологическое обоснование оптимизации применения пестицидов должно обосновываться на выявлении их многофункциональной биологической активности.

В природных условиях различия в устойчивости гидробионтов играют важную роль в сохранении биоценозов и экосистем в целом, что должно учитываться для прогнозирования изменений в экосистемах (Путинцев, 1981).

Из ароматических соединений следует отметить салициловую кислоту и ее производные, используемые в качестве бактерецидов, антегельминтиков. фунгицидов, моллюскоци-дов, акарицидов. Наибольшую биологическую активность имеют замещенные кислоты, содержащие в ароматическом ядре одновременно галогены и нитрогруппы, а также галогены и гидроксигруппы (Мельников, 1987). Высокой фунгицидной активностью обладают бром- и хлорсалициланилиды, которые используются в качестве антисептиков.

Представленный в табл. 1 салициланилид не обладает выраженной ихтиоцидной активностью, но введение его в молекулу галогенов хлора или брома резко увеличивает токсичность соединения для рыб. С увеличением в ароматическом ядре атомов галогена ихтио-токсичность возрастает, причем бромсалициланилиды более токсичны, чем хлорсалициланилиды.

К данному классу соединений относится и выпускаемый отечественной промышленностью препарат 2-КФ (трисбен), который состоит из смеси солей изомерных трихлорбен-зойных кислот, обладающих низкой токсичностью для рыб. Производные дикарбоновых ароматических кислот (даконил и неорон) отнесены к средне- и умереннотоксичным соединениям.

Производные карбаминовой и тиокарбаминовой кислот обладают широким спектром биоцидного действия, для теплокровных - это от высокотоксичных (хлоркснлам) до малотоксичных соединений (см. табл. 1). Используются они в качестве фунгицидов, инсектоака рмпддов и гербицидов. Изучение отдаленных последствий воздействия севнна на организм теплокровных показало, что уже в дозе 0,5 мг/кг препарат оказывает гонадотропное, эмбрио-токсическое и мутагенное действие. В связи с этим применение севнна в стране существенно ограничено, остатки его в продуктах питания не допускаются. Диапазон СКзо этого класса соединений для рыб находится в пределах 0,047-2,0 мг/л.

Высокой биологической активностью обладают производные мочевины и тиомочеви-ны. Сама же мочевина применяется в сельском хозяйстве в качестве концентрированного минерального удобрения и не оказывает биоцидного действия (Мельников, 1987). Топсин-М являющийся производным тиомочевины, наряду с высокой фунгицидной активностью обладает достаточно выраженной ихтиотоксичностью. В целом же этот класс соединений по острой токсичности для рыб следует отнести к умеренно опасным пестицидам. Однако необходимо иметь в виду, что гербициды, например диурон, отличаются большой стойкостью в условиях внешней среды и длительным остаточным действием (Груздев, 1987).

Представленное в табл. 1 производное сернистой кислоты - тиодан, относится к хло-рорганическим соединениям. Препарат обладает широкими биоцидными свойствами. СК;о тиодана для разных видов рыб составляет 0,002-0,003 мг/л, высоко токсичен он для насекомых и водных беспозвоночных.

Органические соединения фосфора - один из важнейших и наиболее широко распространенных классов современных пестицидов, среди которых найдены вещества с различной биологической активностью и избирательностью действия. Особенно широко применяются органические соединения фосфора для борьбы с вредителями растений и экто- и эндопаразитами домашних животных. По масштабам применения в сельском хозяйстве они занимают первое место среди пестицидов различных классов и их мировое производство приближается к 200 тыс. т в год (Мельников, 1984; Новожилов, Фадеев и др., 1984).

К отрицательным свойствам большинства фосфорорганнческих соединений следует отнести прежде всего токсичность для человека и животных, в том числе и водных организмов. Накоплен большой экспериментальный материал, однозначно свидетельствующий об однотипности антихолинэстеразного действия фосфорорганнческих соединений на рыб и теплокровных животных (Лукьяненко, 1983; Гантверг, Перевозников, 1983; Чуйко, 1986).

В организме животных метаболизм фосфорорганнческих соединений может не только менять их физиологическую активность, но и приводить к появлению новых соединений -метаболитов, которые обладают значительной и существенно иной активностью. Так, в организме теплокровных животных карбофос способен окисляться в токсичный малаоксон, угнетающий ацетилхолинэстеразу, тогда как сам карбофос антизстеразной активностью не об ладает (О Брайн, 1964). Малаоксон оказался сильным ингибнтором аоетшполииэстераш и карбоксилэстеразы рыб (Гантверг, Перевозииков, Роэенгврт, 1983).

Совокупность накопленных к настоящему времени данных свидетельствует о возможности практического использования активности холинэстеразы различных органов и тканей животных в качестве надежного биохимического критерия токсичности пестицидов, а также для прогностических целей (Лукьяненко, 1983,1987).

Фоновое содержание тяжелых металлов в природных водах

Нормативы ПДВ и ПДС загрязняющих веществ не согласованы с контролирующими органами. Подготовлен проект расчета ПДВ для котельной. Срок действия ранее утвержденных ПДС истек. Из-за несовершенства очистных сооружений завода ПДК в сточной воде по многим показателям не выдерживается. План по освоению капитальных вложений на строительство биологических очистных сооружений в 1988 и 1989 гг. не выполняется. Разрешение на специальное водопользование не получено.

Локальные очистные сооружения завода нуждаются в реконструкции, так как не обеспечивают необходимого уровня очистки сточных вод, заложенного в проекте строящихся очистных сооружений биологической очистки. Содержание загрязняющих веществ в поступающей на биологическую очистку сточной воды не должно превышать по взвешенным веществам 197 мг/л, по БПК — 20S мгО/л, по жирам — отсутствие. В настоящее время локальные очистные сооружения завода не обеспечивают необходимой очистки по жирам.

Выполненный в 1987 г. Росрыбколхозпроектом (г. Волгоград) проект капитального ремонта внутриплощадных сетей и сооружений канализации рыбзавода стоимостью 72,8 тыс. руб. нуждается в доработке, поскольку не предусматривает строительство ливневой канализации на территории завода, находящейся в водоохранной зоне. В проекте отсутствует расчет конечной характеристики качества очистки сточных вод завода, поступающих на биологическую очистку, а также не приведены сведения об утилизации жиров и сброженного осадка, извлекаемых из отстойников локальных очистных сооружений.

Территория завода нуждается в благоустройстве. Необходима организация на заводе лаборатории гидрохимического контроля, а также контроля за выбросами вредных веществ в атмосферу.

В настоящее время под фоновыми кондентращими химических, элементов обычно по-нимают уровень содержания в природных средах на территориях, удаленных от источников поступления загрязняющих веществ. В данный период ввиду глобальных атмосферных переносов токсикантов практически невозможно выявить экосистемы, лишенные антропогенного воздействия. Поэтому следует считать, что понятие "фоновые концентрации" является в значительной степени условным. Имеющиеся данные также свидетельствуют, о том что содержание многих химических элементов в объектах биосферы изменяется под влиянием природных и антропогенных факторов. Вследствие этого под фоновыми концентрациями токсикантов можно понимать уровни их концентраций в биогеохимических образцах, собранных на территориях, менее всего подверженных прямому антропогенному воздействию. Исходя из этого, следует признать, что в настоящее время фоновое содержание химических элементов в природных объектах является суммой естественного их уровня с добавлением ингредиентов, которые имеют антропогенное происхождение.

В последние десятилетия этот пресс возрастает, что способствует постоянному увеличению фонового глобального загрязнения окружающей среды, включая атмосферу, водоемы, почву, биоту.

По этой причине исследования, выполненные в заповедниках (в том числе и биосферных), не позволяют получить данные, полностью исключающие антропогенное влияние (Ника-норов, Жулидов, 1991). Учитывая эти факторы, в мире действует концепция фонового экологического мониторинга (в частности, система глобального комплексного мониторинга загрязнения биосферы), которая обеспечивается деятельностью сети базовых региональных станций. В табл. 17-19 приведены обобщенные данные о распространении ряда тяжелых металлов, как наиболее приоритетных загрязнителей в атмосфере, атмосферных осадках, донных отложениях рек и озер фоновых районов мира (Израэль и др., 1989).

Как видно из данных таблиц 17, 18 содержание тяжелых металлов в атмосфере и осадках подвержено значительным колебаниям и иногда изменяется в пределах одного-двух порядков величин для фоновых районов. Так, в Северном полушарии этот показатель в атмосфере и атмосферных осадках оказался максимальным в континентальных районах Европы, Азии, Северной Америки и минимальным - в полярных районах и открытых зонах Мирового океана. Эти особенности распространения свинца, кадмия, мышьяка, ртути в глобальном масштабе напрямую зависят от размещения источников поступления их в атмосферу. Так, до 90% свища, 70-80% кадмия и мышьяка, более 10% ртути, содержащихся в атмосфере, имеют антропогенное происхождение.

Данные также свидетельствуют, что в атмосферных осадках Западной Европы максимальные значения концентраций свинца значительно выше, чем в Северной Америке и Восточной Европе. Этот же элемент намного чаще регистрируется в атмосферных осадках северной части Атлантического океана - 9,0 мкг/л (по сравнению с Тихим океаном и арктическими зонами - 0,11-0,62 мкг/л), то есть в зоне, прилежащей к наиболее развитым в экономическом отношении странам упомянутых, континентов, хотя и расположенной на огромном расстоянии от основных источников поступления этих поллютантов в атмосферу.

Повышенный уровень глобального загрязнения в Северном полушарии по сравнению с Южным сохраняется и в настоящее время (Патин, 1997). Фоновые концентрации металлов в донных отложениях внутренних водоемов многих стран оказались выше по сравнению с таковыми в воде; особенно это касается водоемов Европы (см. табл. 19). Если ранее фоновые значения ряда металлов в большинстве случаев были весьма низкие, то сейчас в отдельных водоемах страны среднее количество их значительно возросло. Так, в воде р. Волги концентрация меди увеличилась в 1-1,5 раза, цинка - в 9,8, свинца - в 5,6, кадмия - в 4,9. При этом в летний период фоновые величины меди и цинка были в 3-7 раза выше ПДК. Уровень ртути в воде за последние 3-4 года тоже возрос - от следовых количеств до 2-3 ПДК.

Источники поступления токсикантов, в том числе и тяжелых металлов, в окружающую среду подразделяются на природные и антропогенные (Виноградов, 1962, 1967; Фрумин, 2000).

Природные источники загрязнения весьма распространены. К ним относятся продукты выветривания горных пород; вулканическая деятельность; поверхностные воды; крупные и локальные месторождения ископаемых и др. В настоящее время при повсеместном развитии промышленности, транспорта, энергетики основными антропогенными источниками поступления тяжелых металлов являются предприятия металлургического производства. Наибольшее количество их (до 95%) поступает в атмосферу и вовлекается в глобальный перенос благодаря деятельности предприятий черной и цветной металлургии (табл. 21). К ним относятся также все возрастающие мощности ТЭЦ, предприятия машиностроения, радио- и электротехники, разных отраслей химической промышленности, где металлы являются основными конструкционными материалами и др.

Водохранилища

Прежде чем приступить к рассмотрению имеющихся данных о встречаемости ТМ в различных компонентах экосистем трех крупных водохранилищ Волжского каскада -Куйбышевское, Саратовское, Волгоградское - мы сочли необходимым дать краткую их характеристику, обратив основное внимание на ряд особенностей, которые оказывают влияние на процессы распространения и кумуляции этих токсикантов в абиотической и биотической среде упомянутых водоемов.

К концу 70-х годов XX столетия на земном шаре имелось 1797 водохранилищ, в том числе на территории бывшего СССР - более 1000 объемом более 1 млн. м3 каждое, суммарная площадь которых равна суммарной площади Каспийского и Аральского (в период естественного состояния) морей (Авакян и др., 1977,1987 и др.).

На территории Росси наибольших масштабов создание водохранилищ достигло в 50-60-ые годы в связи с развитием гидростроительства., преимущественно на многоводных равнинных реках. В бассейне р. Волги, например, имеется 11 водохранилищ (Авакян и др., 1987). Среди них наиболее крупные характеризуются следующими показателями (Авакян и др., 1977, 1987; Лукин, 1975; Небальсина, 1975; Яковлева, 1975, и др.):

Для равнинных водохранилищ характерна относительно большая площадь зеркала и ее постоянные изменения при колебаниях уровня, небольшая максимальная (15-20 м) и средняя (5-9 м) глубины, интенсивные процессы переработки берегов ввиду преобладания рыхлых, легко размываемых пород, комплексность использования (транспорт, энергетика, промышленность, сельское хозяйство и др.). В зонах затопления этих водоемов происходят изменения многих природных процессов, которые в значительной степени определяются их проточностью и водообменом (Буторин, 1969, Матарзин, 1971; Лукин, 1975 и др.), Здесь большей частью преобладают постоянные (стоковые) течения, характерные для водоемов

речного тнії а также времешіне, возникающие пр мышленными предприятиями. В целом этот фактор сущеспато влияет на гядрохюапе-ский, гидробиологический, гидрологический режимы, способствующие перемешиванию водных масс и направляющие процессы илонакопления. Здесь коренным образом изменяет» ся также волновой режим - на многих водохранилищах равнинного типа высота волн достигает иногда 3 и более метров (вместо 0,5-0,75 м в реке), что усиливает процессы эрозии берегов и «перестройки» подводного рельефа, в результате размыв дна водоема наблюдается в зонах глубиной до 8-10 м (Широков, 1966).

Водообмен в водохранилищах происходит сравнительно быстро. Так, в Камском, Куйбышевском, Волгоградском - 4-Ю раз в год, в Саратовском -17-18 раз (Яковлева, 1975; Авакян и др., 1987).

Как известно, загрязнение окружающей среды промышленными отходами, пестицидами, тяжелыми металлами, нефтепродуктами и другими токсичными веществами в последние десятилетия достигло глобальных масштабов, охватив и гидросферу.

Водохранилища Волжского каскада в силу своего географического положения находятся в огромном промышленно развитом регионе. Практически на всем протяжении р. Волги от верхнего участка Куйбышевского водохранилища и до нижнего бьефа Волгоградского расположено множество разнопрофильных промышленных, хозяйственно-бытовых, сельскохозяйственных комплексов, сточные воды которых непрерывно поступают в водоемы. Кроме того, р. Волга - крупная судоходная артерия России, что существенно влияет на уровень ее загрязнения. Многочисленные токсиканты проникают в акватории водоемов и с атмосферными осадками, пылевыми и дымовыми выбросами. В конечном итоге это сопровождается преобразованием гидробиоценозов в водоемах, как это наблюдается и в озерах (Баранов, 1964; Лукин, 1975; Небольсина, 1975; Яковлева, 1975; Богданова, 1995; Перевоз-ников, Богданова, 1996, и др.).

Заканчивая краткое описание водохранилищ равнинного типа, отметим, что они представляют собой весьма сложные и достаточно непостоянные по своему внутреннему состоянию водные объекты, которые одновременно оказывают как положительное, так и у негативное влияние на окружающую природа; особенно это относится к распространению и кумуляции ТМ, включая и ртуть, среди различных ингредиентов водной среды, в том числе и рыб. Прогноз изменений внешней среды в период комплексного использования водных ресурсов и усиливающегося антропогенного воздействия возможен при наличии совокупных данных, характеризующих состояние экосистемы водоемов, включая абиотические и биотические их компоненты, что в конечном итоге позволяет проследить постепенное распространение токсикантов по внутриводоемным цепочкам. Одним из фрагментов экологи ческих переходов, комплексного подхода к решению указанной проблемы и характеризующих качество объектов окружающей среды является получение сведений о содержании ТМ в воде, донных отложения и рыбах. Это вызвано тем, что большинство их этих поллютантов оказывает высокотоксичное действие на организм животных и человека. Поэтому изучение особенностей их накопления в биоте является неотъемлемой частью общего аналитического контроля за состоянием водных объектов. Среди ТМ особую опасность представляют РЬ, Си, Cd, Zn, Cr, Hg и ряд других, которые практически постоянно присутствуют в воде водоемов и накапливаются в гидробионтах, включая и рыб.

При изучении этого вопроса основное внимание было уделено наиболее ценным промысловым рыбам волжских водохранилищ (лещ, судак, реже стерлядь, синец) которые составляют значительную часть пищевого рациона местного прибрежного населения. Для исследований обычно отбирали половозрелых особей примерно одного возраста: лещ -6-9 лет, судак - 4-9. Из внутренних органов химическому анализу в основном подвергались мышечная ткань, печень, жабры и др.

Во внешней среде ртуть, как и многие другие металлы, встречается в различных формах - общей, минеральной, органической. В процессе миграции происходит их трансформация. Поэтому этот металл обычно присутствует в абиотических и биотических ингредиентах водоемов в виде постоянного динамического равновесия между их различными формами. В экосистемах водохранилищ Волжского каскада также выявлены указанные формы ртути, однако, при рассмотрении содержания ее в биоте этих водоемов мы приводим данные по общей ртути, как суммарного показателя уровня их загрязнения, включающего метилированные формы элемента, этилмеркурхлорид (гранозан) и др. В многочисленных публикациях, относящихся к самым различным водоемам, приводятся данные именно по общей ртути, что позволяет осуществлять сравнительный анализ имеющихся показателей.

Эколого-токсикологическое состояние рыбоводных хозяйств Центральной России

В настоящий период в стране распространены рыбоводные хозяйства по выращиванию товарной продукции, водоснабжение которых осуществляется из различных естественных водоемов и где. как показано выше, содержится широкий набор различных поллютан-тов. включая ТМ. Наряду с ними в период широкого развития теплоэнергетики значительное количество тепловодних рыбоводных хозяйств, функционирует на сбросных каналах и водоемах-охладителях вблизи различных ГРЭС, АЭС и многих других источниках сброса промышленной теплой воды. Этот фактор в свою очередь способствует поступлению в выростные пруды, садки и бассейны различных токсичных веществ, обычно содержащихся в сбросных водах промышленных предприятий различного профиля. Помимо этого практически все рыбоводные хозяйства, как и естественные водоемы, подвергаются загрязнению вредными соединениями проникающими из атмосферы с кислотными дождями, пылью, дымом и др. В результате воздействия комплекса этих факторов абиотическое и биотические компоненты всех типов рыбоводных хозяйств загрязняются многими токсикантами, в том числе и металлами. С целью выяснения степени накопления их во внешней среде (вода, грунт) и в организме выращиваемых рыб в 15 областях центральной Европейской России проведено скри-нинговое обследование 25 рыбоводных хозяйств (табл. 111). При анализе прежде всего обращает на себя внимание факт широкого распространения токсикантов в рыбхозах разного типа на всей территории обширного региона России. Это - Zn, Си, Cd, РЬ, Ni, Hg, Со, As В II рыбоводных хозяйствах (из 25 обследованных) наиболее часто регистрируются превышение ПДК по ртути, меди, кадмия, цинка, которые отмечены в 35, 32, 23 и 16 пробах воды соответственно. Установлено, что в воде предприятий разных областей некоторые элементы обнаружены в больших количествах, например, цинк - в Киришских прудах-отстойниках (Ленинградская обл.), Муромском рыбзаводе (Владимирская обл.), Сормовском рыбхозе (Нижегородская обл.). Имеются сведения, что средние показатели меди в воде водоема-охладителя Ростовской ГЭС превышают ПДК в 59 раз,(максимальные - в 172 раза), а цинка- в 6-32 раза. Накопление этих и других токсикантов (Pb, Sr) вызывает острое и хроническое отравление рыб (Некрасов и др., 1989).

Эти данные свидетельствуют, что и в абиотических компонентах сравнительно небольших по площади водных объектов (пруды) также проявляется известная тенденция концентрации микроэлементов, что, как отмечено выше, характерно и для естественных водоемов.

При питании кормовыми беспозвоночными (а также с водою) ТМ проникают в организм выращиваемых рыб, где постепенно кумулируются. В результате этих процессов мышцы и печень прудовых рыб повсеместно загрязнены многими токсикантами. Санитарно-гигиенические допустимые нормы (ДОК) в рыбах были превышены для Cd - 26 пробах, Ni - в 16, Zn -1. Pb и Hg - в двух. Превышение ДОК достигало у сазана по Ni -0,84 мг/кг, Со - 0,84, Hg - 0,94, карася - по РЬ -1,96. В целом этот показатель в мышцах рыб обследованных рыбхозов, как правило, значительно выше по сравнению с таковым в воде (рис. 16). Характерно, что в одном и том же рыбхозе уровень накопления практически всех микроэлементов в мышцах осетра (К) и форели (2+) ниже, чем у карпа того же возраста. Количественные показатели большинства их с увеличением возраста этого же вида рыб в целом повышаются (табл. 113), Одновременно установлено, что у прудо их рыб основным депо для тяжелых металлов является печень, что видно на примере Zn и Cd (рис. 17, 18). Лишь в мышечной ткани сазана Новомичуринского водоема-охладителя значения Со (0,84 мг/кг) и Hg (0,94) оказались более высокими, чем в печени (0,15мг/кг). В этой связи следует отметить, что в табл. 113 содержатся сведения о концентрации элементов лишь в мышцах карпа, форели, осетра и некоторых других рыб, поскольку их печень население, как правило, в пищу не использует.

Таким образом, накопление микроэлементов в абиотических и биотических компонентах экосистем разнотипных хозяйств Центральной России, как и крупных естественных водоемов (озера, водохранилища) имеет общие закономерности. Однако количественные показатели этого процесса в каждом отдельном случае подвержены значительным колебаниям, что обусловлено целым комплексом внешних факторов.

Вместе с тем на основании приведенных выше данных отметим следующее. В процессе проектирования и выбора участка (и водоема) для размещения рыбоводных хозяйств (садков) необходимо осуществлять тщательный химический анализ сбросных вод промпредприятий, вблизи которых предполагается сооружение прудов. Это же касается и каналов сбросных теплых вод ГРЭС, АЭС и др., поскольку, как показано выше, даже при незначительном загрязнении водоисточников токсикантами накопление их в организме рыб протекает весьма интенсивно. В результате их внутренние органы, в том числе и мышцы содержат широкий набор поллютантов, концентрация некоторых из них иногда превышает допустимые нормативы (ДОК).

Так, зимой 1988-1989 гг. в воде, поступающей на Волгореченское рыбоводное хозяйство из р. Волги, концентрация цинка достигала 1,5 мг/л, а садковых участках-3,33 и 5,22 мг/л, что превышает ПДК в 150 и 300-500 раз соответственно. Ввиду присутствия в воде тяжелых металлов и других токсикантов выращиваемые рыбы подвергаются тяжелой интоксикации - гибель их составляет 75-80% (Денисов, 1991 и др.).

Одновременно в период эксплуатации уже существующих и вновь построенных рыбхозов необходимо систематически контролировать содержание их в воде и организме разводимых рыб. Весьма желательно подобный контроль осуществлять в течение ряда лет, а практически постоянно, что позволит мыявить динамику поступления различных вредных веществ в рыбоводные сооружения и исключить таким образом ухудшение качества воды, а, следовательно, и качество выращиваемой рыбопродукции.

Современный этап развития общества характеризуется повышением требований к экологической безопасности хозяйственной деятельности человека.

Антропогенное воздействие на природу при различных технологических процессах приводит к накоплению в водоемах ионов тяжелых металлов, которые оказывают крайне неблагоприятное влияние на водные организмы.

В связи с этим весьма важным представляется определение количества загрязняющих веществ, содержащихся и поступающих в водоемы в единицу времени, а не их концентрация (ПДК). Такой принцип нормирования применяется и в ряде зарубежных стран (США, Финляндия, Швеция и др.).

Известно, что многие рыбохозяйственные водоемы страны находятся в неблагоприятном экологическом состоянии. Снижаются запасы и уловы ценных видов промысловых рыб, происходит их гибель на разных этапах развития, ухудшаются товарные качества. В то же время отсутствует достоверная информация о качестве среды обитания рыб и сложившейся неблагоприятной экологической ситуации на водоемах (Перевозников и др., 1990).

Среди поллютантов тяжелые металлы представляют наиболее приоритетный интерес не только из-за их высокой токсичности для водных организмов, но значительной стабильности в водной среде и способности к аккумуляции и трансформации внутри биоценоза водоема.

Источники поступления ТМ в окружающую среду разделяются на природные (в основном - разрушение горных пород) и антропогенные, представляющие наибольшую опасность. В настоящее время техногенный путь поступления тяжелых металлов в водоемы значительно превышает естественный.

Похожие диссертации на Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы)