CC BY
74
УДК 576.26 (571.150)
И.А.Газина,С.В. Темерев,И.В.Индюшкин Содержание ртути в рыбах Верхней и Средней Оби
Введение. Интерес к содержанию тяжелых металлов в рыбах водоемов Западной Сибири резко возрос сравнительно недавно и связан с увеличением антропогенной нагрузки на водоемы этого региона, нарушающей естественный круговорот химических элементов в биосфере [1]. Последние, в свою очередь, оказывают определенное влияние на состав и протекание биохимических реакций в живых организмах [2]. В этом плане изучение содержания ртути имеет особое значение, поскольку обладая уникальными геохимическими и токсикологическими свойствами, она характеризуется повышенной возможностью распределения и биопереноса в окружающей среде [3]. Несмотря на высокую токсичность, ртуть является жизненно необходимым микроэлементом для гидро-бионтов и других организмов. Ее малые концентрации стимулируют фагоцитарную активность лейкоцитов и интенсивность обмена веществ, а также некоторые физиологические процессы, связанные с явлениями детоксикации [4]. В избыточных количествах ртуть влияет на состав крови - отмечается снижение эритроцитов, гемоглобина, изменяется соотношение отдельных форм лейкоцитов, т.е. утрачиваются защитные функции крови. На молекулярном уровне интоксикация организма ртутью приводит к нарушению обменных процессов - ингибированию синтеза ферментов и протеинов в печени, почках, головном мозге.
По степени эмбриотоксичности и тератогенного воздействия на рыб ртуть занимает одно из первых мест среди других тяжелых металлов [5]. Поэтому знания о составе и количестве данного элемента в тканях (прежде всего в мышечной) промысловых рыб имеют важное практическое значение. Этот токсичный для гидробионтов элемент требует нормирования в рыбопродуктах, так как активно включаясь в миграционные циклы, он снижает потенциал размножения, что в конечном итоге отражается на функциональном состоянии всех звеньев экосистемы и ее продуктивности [6].
Цель данной работы - изучить особенности накопления ртути в органах и тканях отдельных видов рыб Верхней и Средней Оби.
Материалы и методы исследований. Содержание ртути определяли в образцах рыб, пойманных 22.06.2001 г. в верхнем течении реки Оби в районе головного водозабора г. Барнаула. В качестве орудий лова использовали 5 ставных жаберных сетей длиной по 50 м с шагом ячеи 30- 0 мм. Нами были отобраны и проанализированы 19 особей рыб, в том числе: лещ (Abramis brama) - 10, серебряный карась (Carassius auratus) - 3, окунь (Perca fluviatilis) -4, судак (Lucioperca lucioperca) - 2.
В 2002 г. отбор проб производился с 5 по 12 октября: 50 км выше устья р. Томи (5.09.02), 90 км ниже устья р. Томь (6.09.02), 30 км выше г. Колпашево (7.09.02), 65 км выше г. Сургута (12.09.02) - с. Локосово. Орудия лова те же. Среди отловленных видов рыб встречались следующие: окунь (Perca fluviatilis) - 3, щука (Esox lucius) - 3, плотва (Rutilis rutilis lacustris) - 1, пелядь (Coregonus peled) - 1. Всего - 8 экземпляров.
Обработку ихтиологического материала производили методом неполного биологического анализа по Н.Ф. Правдину [7]. Все промеры осуществляли штангенциркулем с точностью до 0,1 см. Рыб взвешивали на технических весах ВЛКТ-500 с точностью до 1 г. Для определения возраста изготавливали препараты из чешуи, взятой из середины тела под передней частью спинного плавника. В качестве контроля определения возраста использовали третий позвонок и жаберную крышку.
С целью выявления содержания ртути в образцах рыб нами отбирались следующие органы: сердце, печень, мышцы, жабры. Пробы предварительно взвешивали на аналитических весах ВЛР-200 с точностью ±0,0002 г и разлагали методом мокрого озоления с применением кислот H2SO4:HNO3: HClO4 в следующем соотношении 1:2:1 [8].
После этого образцы были проанализированы на приборе «Квант - 2А» (с дейтерие-вым корректором фона и гидридной приставкой) при длине волны 253,7 нм и пределом обнаружения 0,04 мкг/л, методом холодного пара [9]. Полученные концентрации металла в перечисленных органах и тканях рыб сопос-
БИОЛОГИЯ
тавляли с принятыми в России предельно допустимыми концентрациями (ПДК) этого элемента регламентированными в СанПиН [10].
Результаты. Анализ размерно-возрастной структуры рыб бассейна р. Обь:
Лещ. В исследованных уловах отмечены особи трех возрастных групп: 3+, 5+, 7+ лет с показателями абсолютной длины тела 22-39 см и массой 131-1042 г. Преобладали рыбы в возрасте 4+ лет.
Серебряный карась. В уловах по Верхней Оби встречаются особи в возрасте 3+ и 4+ лет с показателями длины и массы тела 21-22 см, 191-234 г соответственно. Преобладали рыбы в возрасте 3 лет.
Окунь. Возрастной состав уловов Верхней Оби был представлен особями 5+, 6+, 8+ лет с показателями длины тела 19-26 см и массой 102-244 г. В уловах 2002 г. встречаются особи 6 и 8 лет, длина и масса тела которых колеблется в пределах 24-31 см, 250-370 г соответственно.
Судак. В верховьях Оби были отловлены особи в возрасте 3+ и 5+ лет с показателями длины 25-41 см и массы тела - 150-637 г.
Щука. В исследуемых уловах отмечены особи трех возрастных групп: 3+, 5+ и 6+ лет, длина тела которых варьирует от 42 до 65 см, а масса - от 550 до 1085 г.
Пелядь представлена особью 5-ти лет, которая была поймана 30 км выше г. Колпаше-ва, для нее отмечены следующие возрастные характеристики: длина тела - 39 см, масса -650 г.
Плотва. Данный вид в единственном экземпляре был выловлен 50 км выше устья р. Томи. Характеризуется следующими размерно-возрастными показателями: длина тела - 26 см, масса тела - 250 г.
При анализе образцов отдельных органов и тканей (сердце, печень, жабры, мышцы) на содержание ртути были получены следующие результаты (табл.).
Наибольшие количества ртути отмечаются в сердце как мирных, так и хищных рыб. В частности, концентрация ртути в сердце леща составляет 0,045 мкг/г, серебряного карася - 0,063 мкг/г, окуня - 0,098 мкг/г. Низкие концентрации металла наблюдаются в печени мирных рыб - леща (0,02 мкг/г), серебряного карася (0,011 мкг/г) и в мышцах и печени хищных рыб - окуня (0,02 мкг/г) и судака (0,01 мкг/г) соответственно.
Имеющиеся данные позволяют выстроить следующие ряды ранжирования содержания ртути в отдельных органах и тканях рассматриваемых видов рыб Верхней Оби: лещ сердце>жабры>мышцы>печень
серебряный
карась сердце>мышцы>жабры>печень
окунь сердце>жабры>печень>мышцы
судак мьшд|ы>печень>сердце>жабры
сердце окунь>серебряный карась>лещ>судак
печень окунь>судак>серебряный>карась>лещ
жабры серебряный карась>окунь>лещ>судак
мышцы серебряный карась>судак>окунь>лещ
Для Средней Оби получены следующие результаты содержания Ид в рыбах: наибольшие
Содержание ртути в органах некоторых видов рыб Верхней Оби,
мкг/г сырой массы
Вид Возраст Органы пдк, мкг/г
сердце печень жабры мышцы
Х±х Х±х Х±х Х±х
Мирные лещ 3 0,045±0,039 0,002±0,001 0,014±0,010 0,008±0,004 0,5
4 0,017±0,006 0,009±0,002 0,019±0,007 0,009±0,002 0,5
7 0,026 0,002 0,009 0,006 0,5
серебряный карась 3 0,063±0,017 0,013±0,0004 0,013±0,010 0,013±0,011 0,5
4 0,025 0,011 0,030 0,039 0,5
Хищные окунь 5 0,058 0,022 0,005 0,002 0,5
6 0,098±0,071 0,023±0,011 0,028±0,013 0,002±0,002 0,5
8 0,015 0,002 0,011 0,011 0,5
судак 3 0,007 0,022 0,008 0,003 0,5
5 0,006 0,001 0,007 0,035 0,5
Примечание: X - средняя арифметическая, х - ошибка средней арифметической.
концентрации ртути отмечены в сердце пеляди (1,522 мкг/г), что превышает ПДК в 1,5 раза (ПДК = 0,05 мкг/г); наименьшие концентрации - в мышцах 5-ти летней щуки (0,08 мкг/г).
Сопоставление данных по содержанию ртути в органах окуней, выловленных в Средней и Верхней Оби, показало заметные различия в особенностях ее накопления в различных органах. Для окуня Верхней Оби характерна аккумуляция Нд в большей степени в сердце, в меньшей - в мышцах; для этого же вида. обитающего в Средней Оби, наибольшие кон-
центрации Ид отмечаются в сердце, минимальные - в печени.
Выводы
1. В наибольших концентрациях ртуть накапливается в органах и тканях хищных рыб, в меньших - в группе мирных рыб, что объясняется миграцией этого элемента по пищевым цепям.
2. Для мирных рыб отмечена тенденция максимального накопления ртути в сердце, минимального - в печени. Для хищных рыб такая тенденция не выявлена.
Литература
1. Попов П.А. Оценка экологического состояния водоемов методами ихтиоиндикации. Новосибирск, 2002.
2. Ноздрюхина Л.Р. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М., 1977.
3. Янин Е.П. Ртуть в окружающей среде промышленного города. М., 1992.
4. Определение ртути в природных водах / Под ред. Т.Г. Лапердиной. Новосибирск, 2000.
5. Кузубова Л.И., Шуваева О.В., Аношин Г.Н. Метилртуть в окружающей среде. Новосибирск, 2002.
6. Руднева Н.А. Тяжелые металлы и микроэлементы в гидробионтах Байкальского региона. Улан-Удэ, 2001.
7. Правдин Н.Ф. Руководство по изучению рыб. М., 1966.
8. Vanloon J.C. Selected methods of trace metal analysis: biological and environmental samples. V. 80. NY, 1985.
9. Целюкова Ю.С. Последние достижения в области атомно-абсорбционного анализа. Ленинград, 1976.
10. Санитарные правила и нормы (СанПиН). 2.3.2.560-96. М., 1997.
