CC BY
149
♦ высокая степень достоверности результатов измерений;
♦ возможность широкого модифицирования базовой методики оценки токсичности в зависимости от потребностей пользователя.
Таким образом, использование биотестера позволяет проводить анализ токсичности, затрачивая при этом незначительные временные и материальные ресурсы, но вместе с этим, получать достоверный и надежный результат о комплексной токсичности водной среды.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Усенко Е.В. Использование биотестирования для эколого-токсикологической оценки водной среды // Интернет-источник - http://www.rusnauka.com/4_SWMN_2010/ Ecologia/ 58821.doc.htm.
2. Терехова В.А. Биотестирование как метод определения класса опасности отходов // Интернет-источник - http://fadr.msu.ru/~letap/biotesting2.html.
3. Пожаров А.В. Биологическая диагностика экологической опасности продукции // Электронная версия журнала «Биосфера» - http://biosphere21century.ru/articles/197.
4. Прибор экологического контроля "Биотокс 10М" // Интернет-источник -http://www.nera-s.com/ catalog/control_quality_water/Biotox/.
5. Биотестер - 2 // Интернет-источник - http://dod.ru/biotester2/.
6. Оборудование экологического мониторинга // Интернет-источник - http://www.energolab.ru/ ?menu1=2&menu2=7&res=product&product=27.
Вишневецкий Вячеслав Юрьевич Булавкова Наталья Геннадьевна
Технологический институт федерального государственного автономного
образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный
федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: 88634371795.
Vishnevetskiy Vyacheslav Yurievich Bulavkova Natalia Gennadievna
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of
Higher Vocational Education "Southern Federal University".
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russia.
Phone: +78634371795.
УДК 556.3
В.Ю. Вишневецкий, В.М. Попружный
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ МЕДИ В ВОДЕ И ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
АЗОВСКОГО МОРЯ*
Приводится оценка содержания меди в воде и донных отложениях Азовского моря по результатам многолетнего мониторинга морской среды, проводимого совместно с ФГУ «Информационно-аналитический центр по водопользованию и мониторингу Азовского моря» (ФГУ «Азовморинформцентр»), проводимого в целях выявления межгодовой и межсе-
* Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (Федеральная целевая программа «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России», мероприятие 1.3.1, направление «Мониторинг и прогнозирование состояния атмосферы и гидросферы», ГК № 1205 от 04.06.10).
зонной изменчивости вод и выявления влияния антропогенного воздействия на экологическое состояние Азовского моря.
Предельно допустимые концентрации; индекс загрязнения вод; среднегодовые концентрации.
V.Yu. Vishnevetskiy, V.M. Popruzhnyy
ESTIMATION OF THE MAINTENANCE OF COPPER IN WATER AND GROUND ADJOURNMENT OF SEA OF AZOV
In article the estimation of the maintenance of copper in water and ground adjournment of sea of Azov by results of the long-term monitoring of the sea environment spent together with FGU «The information-analytical centre on water use and monitorin-gu sea of Azov» (FGU "Azovmo-rinformtsentr"), spent with a view of revealing of interannual and interseasonal variability of waters and revealing of influence of anthropogenous influence on an ecological condition of sea of Azov is resulted.
Limit permissible concentration; an index of pollution of waters; mid-annual concentration.
Азовское море - внутреннее море Атлантического океана. На юге узкий и мелкий Керченский пролив соединяет Азовское море с Черным морем. Площадь Азовского моря 39 тыс. км2, объем воды - 320 км , средняя глубина - 7 м, наибольшая - 15 м [1].
При описании пространственного распределения загрязняющих веществ в Азовском море и в Таганрогском заливе используется традиционное районирование, предложенное Н.М. Книповичем, согласно которому акватория Азовского моря разделена на 13 районов (рис. 1).
J_I_I_I_1_]_I_]_I_I_L
8)
Л, £ 12 10
2 \
-1-Г-1----1-1-i-1-i-1-
5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00 55.00
Рис. 1. Районирование акватории Азовского моря по Н.М. Книповичу: 1 - Предпроливье; 2 - Западный; 3 - Юго-западный; 4 - Северо-западный; 5 - Северный; 6 - Северо-восточный; 7 - Запад Таганрогского залива; 8 - Центр Таганрогского залива; 8,а - Восток Таганрогского залива; 9 - Железинская банка;
10 - Кубано-Ахтарский; 11 - Кубано-Темрюкский; 12 - Центральный
На основании проводимых работ по мониторингу Азовского моря на протяжении многолетнего периода установлено, что наибольшее негативное влияние на качество вод оказывает такой показатель, как медь [1]. На протяжении 2002-2008 гг. среднегодовые концентрации меди превышали предельно допустимые концентрации (ПДК) для водоемов рыбохозяйственного значения в 1,5-3 раза. В комплексной методике оценки качества загрязнения вод по индексу загрязнения вод (ИЗВ) высокое содержание этого тяжелого металла в воде Азовского моря приводит к резкому повышению указанного индекса, что, в свою очередь, позволяло в 2004-2005 гг. отнести качество вод Азовского моря к категории «грязная».
Анализ проб проводился в стационарной аккредитованной лаборатории ФГУ « Азовморинформцентр».
Азовское море и в особенности Таганрогский залив имеют важное рыбохо-зяйственное значение ввиду их пресноводности, обусловленной впадающей в него рекой Дон. Наличие высокого содержания меди в водоеме приводит к ее активному поглощению биологической средой, что в свою очередь может привести к заболеваниям как самой рыбы, так и потребляющему ее в пищу человеку. Тяжелые металлы крайне медленно выводятся из организма, что служит предпосылкой так называемого эффекта пищевой цепи - нарастания концентрации в организмах последующих трофических уровней. Кроме того, токсичность соединений меди значительно повышается по мере снижения жесткости. По этой причине предельно допустимая концентрация меди в реках установлена на уровне 0,001 мг/дм3, в то время как для морей рыбохозяйственного значения - 0,005 мг/дм3, что используется для анализа ситуации в данной статье [2]. На протяжении рассматриваемого периода времени (2002-2009 гг.) регулярно фиксировались заморы рыбы.
В 2002 г. зафиксированы значительные превышения ПДК в пунктах наблюдения антропогенного характера, а в 2003-2008 гг., наоборот, наибольшие концентрации наблюдаются в фоновых пунктах наблюдения. В 2004 г. превышения ПДК по меди в фоновых пунктах наблюдения достигают своего максимума - 4,5-5 ПДК (в среднем 0,0235 мг/дм3) после чего наблюдается спад концентраций. В 2009 г. среднегодовые концентрации не превышали ПДК, а максимальные (разовые) значения в пунктах наблюдения антропогенного характера составляли не более 0,009 мг/ дм3 (1,8 ПДК).
Рис. 2. Сравнительный анализ содержания меди в воде Азовского моря по характеристике пунктов наблюдения (1 - фоновые; 2 - антропогенные; 3 - устьевые)
вода, мг /л
- - донны е отложения, мг /г
0,02 0,015
(О
50,01
0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0
Рис. 3. Сравнительный анализ динамики содержания меди в воде и донных отложениях Азовского моря
Такая динамика свидетельствует о распространении с 2002 г. высоких концентраций меди от источников загрязнения и устьев рек вглубь моря и последующем их рассеивании за счет разбавления, оседания в донные отложения и перехода части загрязняющих веществ в Черное море посредством течений.
0
На протяжении нескольких десятилетий в донных осадках накопились химически и биохимически устойчивые антропогенные токсиканты в количествах, многократно превышающих содержание их во всей водной толще Азовского моря. В ветреную погоду происходит взмучивание донных отложений и переход значительной части поллютантов во взвешенное и растворенное состояния. Результаты этих процессов зависят от частоты и продолжительности повышенной ветровой активности, особенно штормов, рН среды, температурного ингредиента, биологических процессов.
в ода, мг/л
донные отложения, мг /г
0,015
0,03
0,02
0,01
Рис. 4. Сравнительный анализ содержания меди в воде и донных отложениях Азовского моря в 2005-2009 гг.
Как видно из рис. 4 с 2005 по 2009 гг. наблюдается процесс перемещения концентраций меди как в воде, так и водных отложения по направлению от восточной части Таганрогского залива к центральному району Азовского моря, а в последствии через Керченский пролив в Черное море. Это привело к существенному снижению концентраций, которые в 2009 г. достигли минимума с 2001 г.
Следует отметить, что процесс непрерывного снижения концентраций меди в Азовском море протекал на фоне экономического кризиса, который достиг своего пика как раз в 2009 г. Многие предприятия как в прибрежных к Азовскому морю городах, так и в населенных пунктах, расположенных на реках, впадающих в Таганрогский залив, в особенности р. Дон, приостановили свою деятельность, и объем сбрасываемых сточных вод сократился. Так, уровень загрязненности по комплексным оценкам загрязнения воды в районах прибрежных городов Российской Федерации (Таганрог, Ейск, Приморско-Ахтарск и Темрюк) был наиболее низким с 1995 г.
В 2009 г. превышения предельно допустимых концентраций меди фиксировались в весенний период (март, апрель) и в сентябре, что говорит о смыве соединений меди с весенним половодьем и началом осеннего периода дождей с прилегающих территорий (рис. 5).
В летнее время в Азовском море в наибольшей степени повышается интенсивность процессов биохимической трансформации и деградации органических, в том числе многих загрязняющих веществ, т. е. процессы самоочищения моря протекают значительно интенсивнее, чем в холодные периоды года (весной, осенью и зимой).
Однако это не означает, что интенсификация процессов самоочищения летом обязательно приводит к существенному снижению концентраций поллютантов в Азовском море. Летом в более широких масштабах осуществляется ряд видов хозяйственной деятельности на территории Азовского бассейна и непосредственно в море, которые в холодные периоды года либо прекращаются, или проводятся в ограниченных объемах. К таким видам относятся многие сельхозработы, использование маломерных плавсредств, строительство объектов различного назначения, рекреация.
0
мар апр май июн июл авг сен окт ноя
Рис. 5. Динамика концентраций меди в Азовском море в 2009 г. (в долях ПДК)
Этот факт свидетельствует о сохранении высокой потенциальной опасности деятельности человека для экологической ситуации. По окончании экономического кризиса можно ожидать увеличение объема сброса сточных вод, а вслед за этим и увеличение концентраций меди в водах Азовского моря и впадающих в него рек.
Установлено, что повышенное содержание меди в организме человека приводит к поражению слизистых оболочек почек и печени. При длительном воздействии загрязняющих факторов окружающей среды или при их высокой концентрации происходит загрязнение внутренней среды организма человека, истощение его резервных возможностей, нарушение функции барьерных органов, что приводит к возникновению экологически обусловленной патологии. Экологическое неблагополучие является одной из основных причин ухудшения здоровья населения России и повышения смертности по сравнению с экономически развитыми странами, в которых на уровне правительственных программ принимаются широкомасштабные меры для оздоровления окружающей среды [4], [5].
Экологическая ситуация меняется медленно даже при многолетней систематической работе по охране и восстановлению среды обитания, поэтому, несмотря на положительную динамику содержания меди в воде и донных отложениях Азовского моря, необходимо продолжать снижение антропогенного воздействия на водную среду.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Ежегодные информационные бюллетени о состоянии морских вод и водоохраной зоны Азовского моря и малых рек северного Приазовья ФГУ «Азовморинформцентр» за 2002-2009 гг.
2. ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды, водоемов и водотоков.
3. Нормативы качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения, утверждены приказом Федерального агентства по рыболовству № 20 от 18.01.2010.
4. Письмо Минздрава РФ от 07.08.1997 № 11/109-111 «Об информационном письме о списке приоритетных веществ, содержащихся в окружающей среде, и их влиянии на здоровье населения».
5. Шурлыгина А.В. Характер заболеваемости в промышленно развитых регионах России и его связь с уровнем и характером техногенного загрязнения // Материалы научно-практических конференций «Экологически обусловленная патология в общей структуре заболеваемости населения России. Применение БАД в комплексной профилактике экологически обусловленных заболеваний». - Новосибирск, 2009.
Вишневецкий Вячеслав Юрьевич
Технологический институт федерального государственного автономного
образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южный
федеральный университет» в г. Таганроге.
E-mail: [email protected].
347928, г. Таганрог, пер. Некрасовский, 44.
Тел.: 88634371795.
Попружный Владислав Михайлович
Федеральное государственное учреждение «Информационно-аналитический центр по водопользованию и мониторингу Азовского моря». E-mail: [email protected].
347923, Россия, г. Таганрог, ул. Инструментальная, 48. Тел.: 88634648714.
Vishnevetskiy Vyacheslav Yurievich
Taganrog Institute of Technology - Federal State-Owned Educational Establishment of
Higher Vocational Education "Southern Federal University".
E-mail: [email protected].
44, Nekrasovsky, Taganrog, 347928, Russiaro
Phone: +78634371795.
Popruzhnyy Vladislav Mixailovich
Federal Government Departament "Information Analysis Center of Water Consumprion and
Monitoring of Asov Sea".
E-mail: [email protected].
48, Instrumentalnaya street, Taganrog, 347923, Russia.
Phone: +78634648714.
УДК 57.075.8
И.С. Захаров, А.Г. Казанцева
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДА КОНТРОЛЯ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ СРЕД С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТ-РЕАКЦИИ ГАЛЬВАНОТАКСИСА ИНФУЗОРИЙ
Обоснована и экспериментально исследована возможность использования электрического поля в качестве стрессора, позволяющего выявлять токсичность водных сред при тест-реакции гальванотаксиса инфузорий.
Биотестирование; гальванотаксис; стресс; токсичность; импульс.
I.S. Zakharov, A.G. Kazantzeva
THE THEORETICAL APPROACH OF METHOD FOR AQUA MEDIA TOXIC CONTROL WITH USING GALVANOTAXIS INFUSORIA BIOASSAY
The possibility of electric field using as stressor for detecting aqua media toxicity during galvanotaxis infusoria bioassay is stated and investigated experimentally. Bioassay; galvanotaxis; stress; toxicity; pulse.
Методы биологического контроля способны отразить такой показатель как общая вредность исследуемой среды для человека, поэтому область их применения включает в себя тестирование водных сред, используемых для нужд человека, отходов производства и потребления, оценку состояния водных экосистем [1]. Помимо того, экологическая безопасность развития индустрии требует биологиче-
