CC BY
42
УДК 66.011:541.11.118
АНАЛИЗ ПЕСТИЦИДНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ВОСТОЧНОГО РАЙОНА АЗОВСКОГО МОРЯ
© 2010 г. Л.А. Костылева, Н.Н. Буков, Т.Ю. Пескова
Кубанский государственный университет, Kuban State University,
ул. Ставропольская, 149, г. Краснодар, 355040, Stavropolskaya St., 149, Krasnodar, 355040,
rector@kubsu.ru rector@kubsu.ru
Проведено сравнение данных пестицидного загрязнения дельт Дона и Кубани, представленных Департаментом природных ресурсов и государственного экологического контроля Краснодарского края, с данными Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области. Приведены и проанализированы усредненные среднегодовые концентрации хлорорганических пестицидов в воде и донных отложениях восточной части Азовского моря за последние годы. Показано, что в последнее время основным источником загрязнения водной среды хлорорганическими пестицидами является их десорбция из донных отложений и почв.
Ключевые слова: пестициды, загрязнения, Азовское море, донные отложения, мониторинг.
Comparison of the data ofpesticidal pollution of deltas of Don and Kuban presented by Department of Natural resources and the state ecological control of Krasnodar territory (Krasnodar) with the data of Committee on preservation of the environment and natural resources of Administration of the Rostov region (Rostov-on-Don) is spent. Average mid-annual concentration of Chlorinated Organic pesticides in water and ground adjournment of East part of sea of Azov during the last years are resulted and analysed. It is shown that recently the basic source ofpollution of water of Chlorinated Organic environment pesticides is their desorption from ground adjournment and soils.
Keywords: рesticides, pollution, Azov Sea, ground adjournment, monitoring.
Приустьевый участок реки Дон с системой пойменных водоемов и Таганрогским заливом, как и дельта Кубани с системой лиманов и рукавом протока, играют существенную роль в воспроизводстве товарных видов рыб Азовского моря. В то же время эти реки являются одними из основных путей поступления в Азовское море таких опасных загрязнителей антропогенного происхождения, как нефтепродукты, пестициды, тяжелые металлы.
По данным Азовского НИИ рыбного хозяйства (Аз-НИИРХ), г. Ростов н/Д [1], Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Администрации Ростовской области [2] и Департамента природных ресурсов и государственного экологического контроля Краснодарского края [3], восточная часть Азовского моря, непосредственно связанная с дельтой Кубани и Таганрогским заливом (дельта Дона), представляет собой одно из наиболее загрязненных пестицидами мест. Многолетние исследования показали, что наибольшее содержание пестицидов отмечено в водах и донных осадках прибрежья Азовского моря, граничащего с районами интенсивного земледелия, где они ранее десятилетиями применялись, и почва накопила их в значительных количествах. Хотя в водах Кубани и Дона в последнее время хлорорганиче-ские пестициды (ХОП) не находят или находят в пределах ПДК, но их присутствие в воде Азовского моря отмечается постоянно и связано с десорбцией из донных отложений [1]. Отличительной особенностью персистент-ных пестицидов является их постоянство в биосфере, высокая способность к циркуляции в воде и почвах, хорошая способность к кумуляции в живых организмах. Так, для ХОП показано их высокое накопление именно в морских видах рыб, тогда как для речных рыб характерно накопление пестицидов различной природы [4].
В настоящей статье в рамках краевой целевой программы «Прогнозирование, снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Краснодарском крае» (№ гос. регистрации 01.2.00.1.06699) исследован материал по результатам анализа воды, придонного ила и тканей некоторых видов гидробионтов устий рек Кубани и Дона (включая Темрюкский и Таганрогский заливы) на содержание дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и его метаболита - дихлордифенилдихлорэтилена (ДДЭ), а также изомеров гексохлорциклогексана (а-ГХЦГ и у-ГХЦГ -линдана). Выбор объектов анализа связан с возможностью отслеживания токсичного последействия этих особо устойчивых загрязняющих веществ окружающей среды за достаточно длительный период времени.
Динамика загрязнения пестицидами воды восточной части Азовского моря
В период 1980 - 2008 гг. концентрации стойких ХОП в воде дельты Дона и Кубани обнаруживали в достаточно широких пределах: от 0,1 до 100 нг/л [1-3]. Среднегодовые значения концентраций ХОП в восточной части Азовского моря в эти годы изменялись от 2,7 до 66,4 нг/л (рис. 1).
1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005 2008
Рис. 1. Усредненные среднегодовые концентрации ХОП в воде восточной части Азовского моря за последние годы
Если в 80-90-е гг. ХХ в. Темрюкский и Таганрогский заливы были одними из наиболее загрязненных участков Азовского моря (здесь были зафиксированы концентрации ХОП, превышающие ПДК в 11-45 раз [1]), то в настоящее время наблюдается стабилизация уровней содержания ХОП в воде Темрюкского и Таганрогского заливов на уровне 5,0 нг/л [2, 3]. В последнее время (2007-2008 гг.) указанные пестициды в дельтах рек Дон и Кубань не были обнаружены ни разу, лишь в некоторых пробах, отобранных в регионах интенсивного земледелия, были замечены следы ДДЭ и ДДТ, связанные, по-видимому, с десорбцией их из почв сельхозхозяйств.
Наиболее загрязненным районом Азовского моря стал его восточный участок. Именно в этом районе моря (устья Кирпильского, Бейсугского и Челбаского лиманов и реки Ея) в современный период в воде продолжают встречаться концентрации ХОП, превышающие уровень ПДК в 2-230 раз [3].
Динамика загрязнения донных отложений восточной части Азовского моря
ХОП в результате седиментации депонируются в донных отложениях и таким образом выводятся из воды. В работе [1] показано, что динамика среднегодовых значений содержания пестицидов в донных отложениях с отставанием в 1-2 года повторяет динамику среднегодовых их концентраций в водной среде (рис. 2).
¡4
S «
CS
а
сз
f* и
О 1987 1990
1993
1996
1999
2002
2005
2008
Рис. 2. Усредненные среднегодовые концентрации ХОП в донных отложениях восточной части Азовского моря за последние годы
6
5
4
3
2
J
Максимум загрязнения донных отложений также приходится на 1980-1990 гг. [1], а в 2003-2008 гг. составил 2,0-2,5 мкг/кг сухой массы. Самые высокие концентрации обнаружены в донных отложениях центрального района Таганрогского залива, а в собственно море - в осадках Темрюкского залива. Частота обнаружения изомеров ГХЦГ в первый исследуемый период составляла 80, ДДТ - 90 %. К 1989 г. число проб донных отложений, которые характеризовались «свежим» загрязнением ДДТ, достигло 32 %. Коэффициент ДДТ/ДДЕ в этот период составлял 2-3 единицы. С 1991 г. в загрязнении донных отложений Азовского моря стали преобладать метаболиты ДДТ. Обнаружить сам ДДТ удается лишь эпизодически.
Наибольшее содержание ХОП отмечено [1-3] в донных осадках, на дне акваторий, граничащих с районами интенсивного земледелия, где они ранее десятилетиями применялись бесконтрольно. Самые высокие концентрации обнаружены в донных отложениях центрального района Таганрогского залива, а в собственно море - в осадках Темрюкского залива. Таким образом, на современном этапе донные осадки становятся серьезным источником вторичного загрязнения водной среды хлорорганическими пестицидами [1].
Уровни накопления ХОП в гидробионтах
Снижение содержания ХОП в воде и донных осадках в исследуемый период не является показателем экологического благополучия состояния водной экосистемы в целом. Гидробионты играют значительную роль в миграции и накоплении ХОП в водоеме, они аккумулируют, трансформируют, разрушают и перераспределяют их в морской среде. В исследованиях АзНИИРХ [1] основное внимание уделено процессам биоаккумуляции гидробионтами, находящимися на высшем трофическом уровне. Даже незначительное хроническое поступление пестицидов, в концентрациях не превышающих ПДК, приводит к повышению их концентрации в жировых запасах рыб. Значения коэффициентов накопления ХОП, рассчитанные [1] для донных отложений и гидробионтов, находящихся на разных уровнях трофической цепи, изменяются в довольно широком интервале: (0,4^26,3)-103. В минимальной степени ХОП аккумулируются в донных отложениях и моллюсках (0,4-0,6)103, в максимальной -в рыбах-хищниках (судак) 21,8 103. При этом у рыб ХОП обычно кумулируются в жировой ткани, что связано с их способностью растворяться в жирах [5]. Установлено, что более высокая кумуляция ХОП (в том числе ДДТ и его производных) характерна для холодо-любивых рыб, чем для теплолюбивых [6].
В лабораторных экспериментах показано [7], что в тканях личинок земноводных, выращенных в искусственных условиях в присутствии остаточных количеств ДДТ в воде, происходит накопление ХОП в тканях в концентрациях от 0,21 до 5,0 мг/кг живого веса, но гибели животных в этом случае не наступает.
Установлено [1], что обнаруживаемые в настоящее время концентрации пестицидов в мышцах, печени и гонадах осетра (20, 40, 60 мкг/кг соответственно) вызывают патологические изменения, приводящие в конечном итоге к нарушениям репродуктивной функции. Концентрации ХОП в печени самцов и самок судака выше 20 и 50 мкг/кг также приводят к различной степени патологии. В [6] была отмечена передача ДДТ от самки рыбы к икре, а затем
Поступила в редакцию_
ДДТ был обнаружен у личинок. Так, у самок в мышцах содержалось 53-128 мг/кг ДДТ, в гонадах - 4,8-15,7, в икре - 7,4-14,8 и в выживших личинках - 1,1-4,6 мг/кг.
Кроме печени, пестициды накапливаются также в мозге рыб, причем их количество в мозге может превосходить таковое в печени в 1,5 - 2 раза [4].
Таким образом, наблюдаемое в последние годы снижение концентраций ХОП в воде и донных отложениях Азовского моря не приводит ни к улучшению физиологического состояния промысловых рыб, ни к увеличению их численности.
В настоящее время сельское хозяйство переходит на использование пестицидов II-IV поколения (ФОС, пиретроиды, триазолы); они также обнаруживаются в воде и донных отложениях Темрюкского и Таганрогского заливов в концентрациях, превышающих ПДК для рыбохозяйственных водоемов от 1,5 до 200 раз [1-3]. С 2004 г. ежегодно в воде обнаруживаются па-ратион-метил (до 3 ПДК), малатион (до 2 ПДК), фен-валерат (до 130 ПДК), Х-цигалотрин (до 170 ПДК), диазинон и фозалон (до 20 ПДК), дельтаметрин (до 197 ПДК), a-циперметрин (200-360 ПДК). Они входят в перечень препаратов, запрещенных к применению в санитарной зоне водных объектов рыбохозяйственно-го значения, однако ими продолжают пользоваться.
Проведенный анализ данных по загрязнению экосистемы устья Дона и Таганрогского залива пестицидами позволяет сделать следующие выводы.
В загрязнении ХОП вод и донных осадков восточной части Азовского моря отмечено постепенное снижение до 0,5 ПДК. При этом экосистема устий Дона и Кубани, как и всего Азовского моря, довольно быстро реагирует на изменения, происходящие в хозяйственной деятельности на территории бассейна.
Донные отложения играют существенную роль в аккумуляции ХОП в экосистеме восточной части Азовского моря. В последнее время (2006-2008 гг.) в воде и донных отложениях обнаруживаются пестициды II-IV поколения (ФОС, пиретроиды, триазолы) в концентрациях, превышающих ПДК от 1,5 до 200 раз.
Отмеченное снижение уровня загрязнения ХОП водной толщи не привело к существенному уменьшению их накопления в органах гидробионтов.
Требуется проведение постоянного мониторинга пестицидных загрязнений экосистемы Азовского моря.
Литература
1. Экосистема Азовского моря: антропогенное загрязнение / А.А. Кленкин [и др.]. Краснодар, 2007. 324 с.
2. Экологический вестник Дона «О состоянии окружающей среды и природных ресурсов Ростовской области в 2007 г.» г. Ростов н/Д, 2008. 297 с.
3. О состоянии природопользования и об охране окружающей среды Краснодарского края в 2008 году. Краснодар, 2009. 328 с.
4. Мехед О.Б. Накопление гербицидов группы 2,4-Д в организме карна разного возраста // Гидробиол. журн. 2006. Т. 42, № 3. С. 61 - 65.
5. Barlas N.E. Determination of organochlorine pesticide residues in aquatic systems and organisms in Upper Sakarya Basin Turkiye // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1999. Vol. 62, № 3. P. 278-285.
6. Boelens R.G. U. Pesticides in the aquatic environment // Proc. 21st Annu. Meet. Agr. Pesticide Soc. Quebec, 1974. P. 29-38.
7. Cooke A.S. Response of Rana temporaria tadpoles to chronic doses of pp'DDT // Copeia. 1973. № 4. P. 647-652.
_4 мая 2010 г.
