Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РЫБАХ (ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР) 9
1.1. Экотоксикологическое состояние и биотестирование как метод выявления антропогенного загрязнения поверхностных вод 9
1.2. Влияние цинк-, кадмий-, свинец- и медьсодержащих соединений на организм рыб 19
1.2.1. Медь 22
1.2.2. Цинк 25
1.2.3. Кадмий 28
1.2.4. Свинец 34
1.3. Способы снижения токсического действия металлов 38
1.4. Содержание тяжелых металлов в рыбах Байкальского региона 42
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ЭКОЛОГИ ЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОДОЕМОВ 47
2.1. Материал и методы исследования 47
2.2. Гидрологические и гидрохимические особенности 52
2.2.1. Чивыркуйский залив оз. Байкал 53
2.2.2. Дельта реки Селенга 57
2.2.3. Озеро Гусиное 60
ГЛАВА 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ОРГАНАХ И ТКАНЯХ РАЗНЫХ ВИДОВ РЫБ 62
3 Л. Распределение тяжелых металлов в органах и тканях рыб 62
3.1.1. Байкальский омуль 62
3.1.2. Обыкновенная щука 68
3.1.3. Сибирская плотва 71
3.1.4. Окунь речной 73
3.1.5. Содержание тяжелых металлов в паразитах рыб 75
3.2. Изменение содержания тяжелых металлов в зависимости от вида рыб 78
3.2.1. Байкальский омуль 79
3.2.2. Сибирская плотва 81
3.2.3. Обыкновенная щука 82
3.2.4. Окунь речной 84
I, 3.2.5. Содержание тяжелых металлов у омулей различных морфоэколо-гических групп 89
ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РЫБАХ ВОДОЕМОВ РАЗНОГО ТИПА 94
ГЛАВА 5. ВЛИЯНИЕ ВОЗРАСТА РЫБ НА СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХМЕТАЛЛОВ 108
ГЛАВА 6. СЕЗОННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ГОДОВОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ЦИКЛА РЫБ 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 126
ВЫВОДЫ 127
ЛИТЕРАТУРА 129
- Экотоксикологическое состояние и биотестирование как метод выявления антропогенного загрязнения поверхностных вод
- Гидрологические и гидрохимические особенности
- Содержание тяжелых металлов в паразитах рыб
Введение к работе
Актуальность проблемы. К числу важнейших факторов, влияющих на устойчивость биоценозов, относится антропогенное химическое загрязнение поверхностных вод тяжелыми металлами (Патин, Петров, 1980; Струбицкая, Струбицкий, 1989; Исидоров, 1999).
Изучение биологических систем различного уровня организации в условиях, как их естественной среды обитания, так и изменения под воздействием антропогенного фактора позволяет непосредственно выявить эффекты, обусловленные воздействием всего комплекса загрязняющих веществ и естественных абиотических факторов за продолжительный период времени, определить пороговые уровни нагрузок и дать наиболее реалистичный прогноз ее развития. Особо острой проблемой является загрязнение природных пресных вод тяжелыми металлами, для которых в воде не существует надежных механизмов самоочищения: они лишь перераспределяются в экосистемах, взаимодействуя с организмами разных трофических уровней и оставляя видимые или невидимые последствия.
Изучение элементного состава гидробионтов позволяет решить ряд вопросов экологического, физиологического и практического характера. Этим фактором обусловлено появление в последнее десятилетие довольно большого числа работ, посвященных содержанию микроэлементов группы тяжелых металлов в промысловых гидробионтах. Рыбы способны аккумулировать тяжелые металлы даже в тех случаях, когда содержание их в водной экосистеме не превышает установленных предельно допустимых норм. Под действием токсических веществ в организме рыб могут происходить патологические изменения на молекулярном, организменном и на популяционном уровнях. Возникает серьезная угроза здоровью человека, так как рыба — один из основных продуктов его питания (Перевозников, Понаморенко, 1991).
Водоемы республики Бурятии относятся к двум великим бассейнам Ледовитого океана: Байкальско-Енисейскому и Ленскому. К первому относятся притоки Байкала, сам Байкал, а также бассейны рек Иркут, Китой, Ока (притоки р. Ангары); ко второму — водоемы бассейна р. Витима, включая Еравно-Харгинскую систему, Баунтовские озера и часть водоемов Северного Прибайкалья. Общий рыбохозяйственный фонд Бурятии составляет 18300 км рек и 28125 км2 озер (Неронов, Пронин, Соколов, 2002). Рыбный промысел играет существенную роль в жизни населения, живущего около озер и рек Бурятии.
Исследование тяжелых металлов в гидробионтах Байкальского региона, в частности, в рыбах начато сравнительно недавно (во 2-й половине XX в.). Несмотря на наличие серии работ (Ветров с соавт, 1982, 1989, 1997; Кор-накова с соавт., 1985, 1986; Грошева с соавт., 1990, 1991; Погадаева с соавт., 1998; Дырхеева, Пронин, 2000; Руднева, 2001), многие экологические аспекты этой проблемы освещены слабо или не изучались. В первую очередь это относится к данным по накоплению некоторых тяжелых металлов в зависимости от условий обитания рыб и их эколого-трофического статуса. Кроме того, фактически не исследованы вопросы зависимости содержания тяжелых металлов от возраста рыб и от сезонов года.
В литературных источниках приводятся противоречивые данные о содержании тяжелых металлов в гидробионтах озера Байкал. Суммируя различные факты негативных моментов, некоторые исследователи считают, что оз. Байкал испытывает значительную антропогенную нагрузку (Мамонтов, 2001). С другой стороны, есть весомые аргументы о существенном преувеличении напряженности экологической ситуации на оз. Байкал (Грачев, 2002), что актуализирует вопрос о получении достоверных данных и проведении междисциплинарных исследований, в том числе на содержание тяжелых металлов в гидробионтах.
В качестве объектов данного исследования выбраны медь, цинк, кадмий и свинец, так как они относятся к числу экологически значимых тяже-
лых металлов по решению Европейской экономической комиссии ООН и являются наиболее важными с позиции водной токсикологии и приоритетными загрязнителями окружающей среды (Зимаков, 1988; Исидоров, 1999).
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлось определение зависимости содержания тяжелых металлов в рыбах Байкальского региона от абиотических и биотических факторов.
В связи с этим были поставлены следующие задачи:
определить содержание цинка, меди, свинца и кадмия в органах и тканях омуля, щуки, плотвы и окуня в водоемах (оз. Байкал, оз. Гусиное) и водотоках (р. Селенга), подверженных различному уровню антропогенного загрязнения;
установить влияние типа питания рыб на содержание тяжелых металлов;
выявить влияние возраста рыб на содержание цинка, меди, свинца и кадмия в органах и тканях щуки и плотвы;
определить содержание меди, цинка, свинца и кадмия в органах и тканях щуки, плотвы и окуня в зависимости от сезона года;
провести анализ изменения содержания тяжелых металлов у основных промысловых рыб за последние десятилетия.
Научная новизна. Установлено, что содержание тяжелых металлов (Си, Zn, Cd, Pb) зависит не только от видовой принадлежности исследованных рыб, но и от внутривидовых морфоэкологических групп.
Впервые для Байкальского региона получены материалы по изменению содержания тяжелых металлов в организме рыб в зависимости от сезона года и установлено, что наибольшее содержание тяжелых металлов наблюдается в весенне-летний период, наименьшее — в осенне-зимний.
Выявлена возрастная динамика содержания тяжелых металлов в органах и тканях плотвы и щуки, с увеличением возраста рыб накопление металлов увеличивается.
Практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы в качестве банка данных для последующих исследований и решений конкретных задач биомониторинга. В программах мониторинга содержания тяжелых металлов в гидробионтах предлагается: использовать в качестве объектов исследования рыб разной пищевой специализации; отбирать для анализа рыб старших возрастных групп; проводить отбор проб в весенне-летний период. Чивыркуискии залив рекомендуется в качестве контрольного полигона экологического биомониторинга, как наиболее чистый район оз. Байкал.
Материалы исследования используются в преподавании элективных курсов по экологии («Мониторинг окружающей среды», «Инструментальные методы анализа токсичных элементов в объектах окружающей среды» для студентов пищевого факультета Восточно-Сибирского государственного технологического университета).
Положения, выносимые на защиту:
Рыбы с различным типом питания имеют видовые особенности по содержанию некоторых элементов, но накопление тяжелых металлов в трофической цепи консументов 1, 2 и 3-го порядка может не происходить.
Морфоэкологические группы одного вида рыб в одном водоеме могут различаться по содержанию тяжелых металлов в органах и тканях.
Содержание тяжелых металлов в популяциях плотвы, щуки и окуня зависит от условий обитания в разных водоемах и увеличивается в зависимости от уровня загрязнения в ряду: озеро Байкал - дельта реки Селенги -озеро Гусиное.
Накопление тяжелых металлов (Си, Zn, Cd, Pb) в органах и тканях рыб увеличивается с их возрастом.
В весенне-летний период содержание тяжелых металлов в органах и тканях рыб наибольшее.
- Озеро Байкал является чистым по содержанию тяжелых металлов (Си, Zn, Cd, Pb) в основных промысловых рыбах (омуль, плотва, окунь, щука).
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены на:
о Ежегодных научных конференциях преподавателей, научных сотрудников и аспирантов ВСГТУ (г. Улан-Удэ, 2000-2003 гг.);
о Международном симпозиуме «Пищевые биотехнологии: проблемы и перспективы в XXI веке» (Владивосток, 2000);
о Международной научно-практической конференции «Пища. Экология. Качество» (Краснообск, 2001);
о Втором Международном симпозиуме «Экологически эквивалентные и экзотические виды гидробионтов в великих и больших озерах мира» (Улан-Удэ, 2002);
о Международном научном форуме «Теория и практика производства продуктов питания. Технология, Техника. Качество» (Владивосток, 2002);
о IV Международной конференции «Актуальные проблемы современной науки» (Самара, 2003);
о Международной конференции «Экологические проблемы бассейнов крупных рек - 3» (Тольятти, 2003);
о Всероссийская молодежная научно-техническая конференция «Молодые ученые Сибири» (Улан-Удэ, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, 4 глав, выводов и списка использованной литературы, включающего 244 наименования источника, в том числе 62 источника иностранных авторов. Работа иллюстрирована 18 рисунками и 30 таблицами.
Экотоксикологическое состояние и биотестирование как метод выявления антропогенного загрязнения поверхностных вод
Несмотря на то, что за последние годы наблюдается резкий спад промышленного производства в России, эквивалентного снижения антропогенного давления на природную среду не произошло. Так, по данным сводки «Российские национальные экологические интересы» (1999), валовый внутренний продукт за 1990 - 1995 годы уменьшился на 39%, а выбросы в атмосферу - на 38%, водозабор - на 17%, сброс загрязненных вод - на 12%, величина нарушенных земель - на 1%, В результате возрос разрыв между требованиями экологической безопасности и экономическими возможностями страны.
В конце XX века по экологическим показателям Россия значительно отстала от уровня развитых стран (Российские национальные.., 1999). В то же время расходы бюджета на решение экологических задач сократились (Комплексная эколого-геохимическая ..., 1997). Естественно, что все это существенно ухудшает и без того неблагополучную, экологическую ситуацию.
Ежегодно в Мировой океан и внутренние водоемы сбрасывается более 180 км сточных вод, содержащих более 30 тыс. различных загрязнителей, в том числе канцерогенных и токсичных веществ, около 10 млн. тонн нефти и нефтепродуктов (Головин, 1997). По подсчетам Калифорнийского технологического института, ежегодно с дождем осаждаются и попадают в воздух с выхлопными газами 50 тыс. тонн свинца (Мур, Рамамурти, 1987).
Глобальную опасность рассеивания металлов заключается не в явном отравлении организмов, а в том, что они способны постепенно концентриро ваться в пищевых цепях и в силу этого воздействовать на функционирование отдельных звеньев биосферы и влиять на здоровье человека. В табл. 1 приведены данные по глобальному переносу металлов, из которых следует, что для меди, цинка, кадмия и свинца поступление их в организм человека значительно превышает масштабы природных процессов переноса.
- захват годовым приростом живого вещества.
— техногенное рассеяние, в скобках - выбросы от сжигаемого ископаемого топлива.
Растения, поглощая металлы, увеличивают их концентрацию в своих тканях. У травоядных животных происходит еще большая концентрация металлов в отдельных органах. Человек, употребляя в пищу мясные и молочные продукты, получает наибольшие концентрации тяжелых металлов. Кроме того, рассеянные элементы поступают в организм человека не только с продуктами питания и питьевой водой, но и с воздухом, где они присутствуют в виде тонких аэрозолей (Добровольский, 1983). Концентрация тяжелых металлов подвержена значительным колебаниям и зависит от ряда внешних факторов. Первоначально поступая в водную толщу, взвеси и донные отложения, тяжелые металлы через трофические связи постепенно аккумулируются в организмах рыб. Эти токсиканты вновь возвращаются в воду в случае гибели гидробионтов, и происходит повторное загрязнение тяжелыми металлами (Метелев с соавт., 1971; Blevins et ah, 1985; Белохонь, 1989; Грошева, 1990; Исидоров, 1999).
Рыбы и другие гидробионты способны сорбировать и аккумулировать многие токсичные органические и неорганические вещества, содержащиеся в воде. Рыбы, как консументы, чувствительны к нарушению условий обитания в водоемах, в частности, к изменению микроэлементного состава. Следовательно, металлы, накопленные тканями и органами рыб, могут дать информацию о хроническом антропогенном воздействии загрязняющих веществ на водные экосистемы.
Тяжелые металлы могут попадать в организм рыб различными путями: через жабры или кожные покровы (механический захват взвешенных частиц гидроокисей металлов и хемосорбция ионов слизистыми оболочками, поглощение при дыхании) или желудочно-кишечный тракт (ЖКТ), но не вполне ясно, который из них является наиболее опасным для организма рыбы (Эйхенберг, 1983). Прямой путь поступления металлов с водой и взвесью через ЖКТ изучен слабо. Поступление металлов в организм рыб с пищей не вызывает сомнений (Некоторые вопросы.., 1995; Dallmger et al., 1987; Морозов с соавт., 1986). По мнению О.А. Дубининой с соавт. (1997), главную роль в поступлении металлов из кишечника в кровь и лимфу у рыб играют его передний и средний отделы. Р. Хенди и Ф. Иддай (Handy, Eddy, 1990) показали, что первоначально металлы, растворенные в водоеме, адсорбируются слизью на поверхности жабр и тела, которая может играть роль защитного агента, предотвращающего нарушения транспортного эпителия жабр и снижающего токсичность тяжелых металлов за счет связывания специфических лиганд. Важной особенностью металлов является то, что они относятся к неспецифическим веществам, которые в отличие от специфических загрязнителей (таких как, например, пестициды или бенз(а)пирен), чуждых геохимическому фону в норме присутствуют в биосфере. К настоящему времени известно, что практически все химические элементы, относимые к группе металлов, присутствуют в организме рыб. В небольших, чаще всего в микроконцентрациях, они, как правило, необходимы для нормальной жизнедеятельности этих гидробионтов. С другой стороны, эти же самые металлы, но в более высоких концентрациях или в иных формах (в том числе в форме соединений с органическими лигандами), с высокой вероятностью проявляют по отношению к организму рыб токсический эффект (Линник, Набиванец, 1986; Мур, Рамамурти, 1987; Некоторые вопросы.., 1993).
Основным путем (до 70%) поступления соединений тяжелых металлов в организм человека являются пищевые продукты, 30% - через воду и воздух, и поэтому проблема безопасности продуктов питания не потеряла своей остроты (Тутельян, 1987; Тетерева, Головков, Толкачев, 1988).
Гидрологические и гидрохимические особенности
Бурятия богата водными ресурсами. Его общая озерная акватория без озера Байкал составляет примерно 2 тыс. км2.
Изучение минерального состава рыб в зависимости от различных эко-лого-физиологических и эколого-биохимических особенностей организма является особенно важным для понимания причин устойчивости организма в постоянно меняющихся условиях внешней среды. Выявление общих зако-номерностей распределения микроэлементов по органам и тканям будет иметь большое значение не только в биологическом, но и технологическом и санитарно-гигиенических аспектах.
Приводим краткую характеристику районов (водоемов) исследований: озеро Байкал (Чивыркуйский залив), дельта реки Селенга, озеро Гусиное. Байкал является важнейшим хранилищем чистой пресной воды источником высокоценной рыбопродукции. В Байкале обитают 54 вида рыб (Неронов, Пронин, Соколов, 2003).
Карта-схема Чивыркуйского залива. Места отбора проб: Монахово (щука, окунь, плотва), Онгокон (омуль).
Озеро Байкал расположено на 4620 - 5640 с.ш. и 9550 -114010 в.д., на абсолютной высоте 454 м. Байкал имеет длину 636 км, ширину в средней, самой широкой его части, 79,4 км. Общая площадь его равна 31600 км . Максимальная глубина 1620 м, объем водной массы 22000 км . Байкал считается одним из величайших озер мира (Ветров, Кузнецова, 1987). Вода Байкала очень прозрачна, особенно в зимний период (декабрь-январь), когда в открытых районах белый диск виден на глубине до 30-40 м. Но весной и особенно в августе прозрачность падает до 6-10 м, а в мелководных районах - до 3-4 м и ниже (Рыбы и рыбное хозяйство, 1958). Воды открытого Байкала в химическом отношении характеризуются богатством кислорода. Насыщенность кислородом всюду близка к 100% и даже в придонных слоях глубоких впадин не падает ниже 70% насыщения. Так, на глубине 1300-1400 м кислорода не меньше, чем 10,0-9,5 мг/л, что зависит от мощного ветрового и конвекционного перемешивания вод Байкала, особенно в период осеннего охлаждения, захватывающего самые глубокие придонные слои. В Байкале, в отличие от морей, нет следов сероводорода.
Изменение активной реакции воды (рН) соответствует изменениям в содержании кислорода, рН вод Байкала лежит в нейтрально-щелочной области - около 7,4 - 8,6. В период, когда Ог находится в дефиците и увеличивается содержание С02, рН понижается до 7. В течение года рН изменяется в пределах 7,6 - 8,6 на поверхности и 7,1 - 7,2 на глубине 1000 — 1200 м.
Воды Байкала относятся к слабоминерализованным мягким водам гидрокарбонатного класса, группе кальция, первого типа по классификации О.А. Алекина (1970). Содержание микроэлементов в объектах природной среды в фоновых районах бассейна чрезвычайно низкое и соответствует чистым, незагрязненным районам земного шара. Сопоставление поступления микроэлементов в озеро из атмосферы и со стоком рек с их выведением из водной толщи дает основание утверждать, что в настоящее время антропогенный вклад в концентрации микроэлементов в воде озера мал (не более 1% в глубинных водах и 5 % - в воде поверхностных горизонтов) (Израэль, Ровинский, 1987).
Озеро Байкал можно рассматривать как уникальный модельный регион для геосферных исследований. Благодаря низкому уровню антропогенной нагрузки концентрации металлов в природных средах региона находятся преимущественно на доиндустриальном уровне. Систематические исследования Института экологической токсикологии Минприроды России (ИЭТ) показали, что содержание тяжелых металлов в абиотических средах и водных организмах озера Байкал находится преимущественно на фоновом уровне, который существенно ниже концентраций, характерных для других пресноводных водоемов России и мира (Проблемы охраны озера Байкал, 1996; 1997). Отклонения от фоновых уровней, как правило, связаны с локальными антропогенными воздействиями. Таким образом, исследования содержания металлов в средах и гидробионтах Байкала являются ценными, так как дают представление о доиндустриалъном уровне концентраций.
Берега Байкала изрезаны неравномерно. Вдоль западного берега (исключая Малое Море) изрезанность очень слабая. Вдоль восточного берега расположены п-ов Святой Нос и образованные им самые крупные заливы Байкала - Чивыркуйский и Баргузинский (Рыбы и рыбное хозяйство.., 1958).
Чивыркуйский залив (основной район наших исследований) находится на территории Забайкальского национального природного парка и не испытывает существенной антропогенной нагрузки. Он организован в 1986 г, площадь его 269 тыс. га, в том числе 37 тыс. га акватории Байкала (Чивыркуйский и часть Баргузинского заливов) (Рыбы и рыбное хозяйство.., 1958; Положение об охране рыбных запасов, 1974).
Чивыркуйский залив - второй по величине залив Байкала. Он расположен в восточной части Байкала и заключается между полуостровом Святой Нос, с одной стороны, и материком - с другой. Его площадь - около 270 км (Кожов,1962), ширина у входа (на линии Верхнее Изголовье — р. Малая Сухая) достигает 13 км, длина - 27 км. Он представляет собой хорошо связанный с Байкалом водоем, восточный и западный берега которого в средней части образуют ряд мелких губ, хорошо защищенных от влияния ветров. Ширина внутренней части залива колеблется от 6 до 13 км. В заливе имеется 7 островов, 3 из которых - скальные выступы. В заливе много глубоко вдающихся в берег бухт. В бухтах преобладают илистые грунты, а в открытой части залива - песчаные и песчано-штистые (Федоров, 1935).
Залив хорошо защищен от юго-восточных, южных, западных и отчасти северо-западных ветров, но открыт для северных. В Чивыркуйском заливе замечена следующая метеорологическая особенность: за редкими исключениями здесь ежедневно, при ясной штилевой погоде на Байкале дует ме стныи северный или северо-северовосточный ветер, который к полудню значительно усиливается (иногда до 6 баллов), а к 17 ч. стихает (Кожов, 1962).
Малые глубины и относительная защищенность вод залива от влияния открытого Байкала способствуют более быстрому прогреванию его вод. А по сравнению с водами открытого Байкала вода при входе в залив оказывается сравнительно мало нагретой, чем в южной и средней части залива.
Прогревание воды начинается сразу же после очищения льда. К концу июня - началу июля температура достигает в средней части 10-11 С, в южной - 15-16С, в мелких губах - еще выше. В течение лета вода в южной части нагревается до 21-22С, в средней - 18-19С, в северной - 17-18С. У берегов температура воды поднимается еще выше. Повышение температуры воды продолжается до августа. К середине августа наблюдается похолодание поверхностных слоев (Бочкарев, 1935).
Южная часть Чивыркуйского залива (к югу от о.Бакланьего) с глубинами не более 4-5 м, а также внутренняя часть губ и бухт по условиям жизни и населению должны быть отнесены к прибрежно-соровой области, заселенной общесибирской флорой и фауной.
Описываемый район представляет собой богатое пастбище для бенто-соядных рыб в течение всего года. Из донных рыб сюда приходят для нагула сиги, хариусы, постоянно живут осетр, язь, плотва, елец, окунь, щука, многочисленные широколобки. Осенью сюда же заходят крупные стада нерпы.
В средней части залива пески как мелкозернистые, так и крупнозернистые, на глубинах от 1 до 10-15 м население очень богато.
Чивыркуйский залив является одним из самых богатых жизнью районов Байкала. Здесь вместе с сором Арангатуй добывалось в 60-е г. ежегодно 500-600 т частиковых пород, преимущественно ельца, плотвы, а также окуня и щуки. В заливе живет черный и белый хариусы, сиги, нерестящиеся в южной части залива, затем осетр. В речках Чивыркуйского залива нерес тится омуль чивыркуйской расы, который в этом же заливе и по соседству с ним откармливается.
Содержание тяжелых металлов в паразитах рыб
Имеющиеся литературные предпосылки вероятного накопления тяжелых металлов в паразитических организмах по сравнению с их хозяевами проведены нами на примере двух видов эндопаразитов (плероцеркоиды ленточных червей Diphyttobothrium dendriticum и Ligula intestinal is) и одного вида эктопаразита (паразитарный рачок Salmincola extumescens). Содержание микроэлементов у этих видов паразитов и в мышцах хозяина (омуль, плотва) приведены в табл. 8.
Паразитические живо!ные делятся на две большие группы - экто- и эндопаразиты, в зависимости от их локализации. Поэтому для исследования было взято по 1 виду из этих экологических групп.Таблица 8
Содержание тяжелых металлов в некоторых паразитах омуля и плотвы, мг/кг сырой массы (Чивыркуйский залив, лето 2001 гг.)
Ленточный червь {Diphyllobothrium dendriticum) - типичный эндопаразит на всех фазах жизненного цикла. Окончательным хозяином являются птицы, первыми промежуточными - циклопы, планктонные, ракообразные циклопы; дополнительные - лососевые рыбы. Мы исследовали лентеца ча-ечного на фазе плероциркоида, который локализуется в капсулах в пищеводе, желудке и других внутренних органах лососевидных рыб. В нашем случае плероцеркоиды отобраны из капсул с внутренних орган байкальского омуля.
Паразитический рачек {Salmincola extumescens) - типичный эктопаразит. Он является специфическим паразитом сиговых рыб, локализуясь в жаберной полости в верхнем углу сочленения жаберных душек. Паразит Salmincola extumescens имеет прямой цикл развития.
Ligula intestinalis - эндопаразит. Паразитируя в полости тела рыб, вызывают истощение, кастрацию, атрофию органов и приводит к гибели. Дефинитивными хозяевами служат рыбоядные птицы. Промежуточными - веслоногиерачки, дополнительными - карповые рыбы (Биоразнообразие водных экосистем, 1999).
Эти данные свидетельствуют о том, что содержание цинка и кадмия в капсулах вокруг плероцеркоидов лентеца чаечного в несколько раз выше, чем в мышцах омуля, а содержание меди и свинца в мышцах хозяина выше, чем в тканях паразита.
У паразитарного рачка S. extumescens содержание цинка также выше, чем в мышцах хозяина, содержание меди - ниже, а свинца — одинаково.
Более существенно различие по содержанию микроэлементов в плеро-церкоидах ремнеца L. intestinalis по сравнению с мышцами хозяина — плотвы. Концентрация всех элементов в тканях паразита значительно выше. По содержанию меди и цинку в 2-2,5 раза, а по кадмию и свинцу - на порядок величин. Таким образом, полученные данные подтверждают гипотезу о паразитических организмах как перспективных объектах мониторинга содержания микроэлементов в гидробионтах.
Медь. Содержание меди в капсулах D. dendriticum выше, чем в самих плероцеркоидах на 12 %. Накопление данного элемента в чаечном лентеце ниже, чем в мышцах омуля, что, возможно, объясняется местом локализации паразита.
S. extumescens накапливают медь в 2 раза больше, чем в самих жабрах, где они локализуются. Возможно, это объясняется наибольшей способностью накопления микроэлементов для своего развития.
Что касается лигулы (L. intestinalis), то в них содержание меди выше, чем в мышцах хозяина (плотве) в 2,5 раза. Возможно это объясняется тем, что данный вид паразита локализуется на внутренних органах, для которых характерно наибольшее содержание тяжелых металлов, чем в мышцах рыб.
Цинк. Содержание цинка в D. dendriticum и L, intestinalis выше, чем в мышцах хозяина. У S. extumescens содержание данного элемента выше, чем в жабрах. Кадмий. Накопление кадмия капсулами и плероцеркоидами D. dendriticum, а также S. extumescens и L. intestinalis выше, чем в мышцах хозяина.
Свинец. Отмечается аналогичная картина, как и по накоплению цинка. Содержание свинца в жабрах хозяина (плотвы) выше, чем в S. extumescens.
Публикации по накоплению металлов в паразитах рыб крайне малочисленны, авторами отмечается преобладание металлов в паразитах. Например, в работе М.А. Перевозникова с соавт. (1990) приводятся данные о содержании металлов в рыбах Ладожского озера и их паразитах — в большинстве случаев содержание металлов в паразитах выше. Особенно существенно это превышение по цинку. В работе Н.С. Дырхеевой (2001) содержатся результаты определения методом атомной абсорбции Mn, Fe, Со, Си, Zn, Cd и Pb в паразите омуля - лентеца чаечного (D. dendriticurri), который локализуется в капсулах на стенке пищевода, желудка и других органах тела. Результаты Н.С. Дырхеевой и Н.М. Пронина (2000) свидетельствуют о том, что в тканях лентеца уровень содержания Mn, Fe, Си и Zn существенно выше, а Cd в 1,3 раза выше, чем в мышцах хозяина.
