CC BY
46
2. Александрова В.Д. Метод изучения
структуры популяций, слагающих сообщество / В.Д. Александрова // Полевая геоботаника. — М.; Л., 1964. —
С. 420-421.
3. Воронцова Л.И. Ценопопуляции растений / Л.И. Воронцова, Л.Е. Гатцук,
B.Н. Егорова и др. — М., 1976. —
C. 13-43.
4. Злобин Ю.А. Принципы и методы изучения ценотических популяций растений / Ю.А. Злобин. — Казань, 1989. — С. 94-115.
5. Понятовская В.М. Учет обилия и особенности размещения видов в естест-
венных растительных сообществах / В.М. Понятовская // Полевая геоботаника. — М.; Л., 1964. — С. 209-299.
6. Уранов А.А. Большой жизненный цикл и возрастной состав ценопопуляций цветковых растений / А.А. Уранов // Тезисы докладов V делегатского съезда Всес. бот. общ-ва. — Киев, 1973. — 36 с.
7. Ашмарин Л.П. Быстрые методы статистической обработки и планирование экспериментов / Л.П. Ашмарин, Н.Н. Васильев, В.А. Амбросов. — Л.: Изд-во Ле-нингр. ун-та, 1975. — 78 с.
+ + +
УДК 639.3:549.257.28 Е.А. Галатова
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ЧЕШУЕ РЫБ СЕМЕЙСТВА Percidae, Cyprinidae, Esocidae, Siluridae
Ключевые слова: тяжелые металлы, мышечная ткань, концентрация, экотоксиканты, метод атомной абсорбции, чешуя рыб, карповые, окуневые, сомовые, щуковые.
Введение
Тяжелые металлы (свинец, кадмий, никель, цинк, медь и др.) обладают выраженной мутагенной и канцерогенной активностью. Попав в водоем или реку, металл-токсикант распределяется между компонентами этой водной экосистемы: растворяется в воде, сорбируется и аккумулируется фитопланктоном, удерживается донными отложениями, находится в адсорбированной форме на частицах взвеси.
В связи с тем, что распределение металлов в организме рыб зависит от геохимии среды обитания, функционального состояния организма и характера пищевых цепей водоемов, объединяющих в единую систему миграции элементов растительного и животного мира конкретных регионов, выявление особенностей накопления и распределения тяжелых металлов в организме рыб вызывает несомненный интерес. Рыбы, являясь ключевыми видами гидробионтов, и выступающие, как правило, в качестве одного из последнего звена в трофических цепях, обладают спо-
собностью накапливать сверхкритические концентрации загрязняющих веществ [1, 2].
Известно, что даже в одной рыбоводной зоне наблюдается различная обеспеченность микроэлементами грунтов, вод и организмов гидробионтов. Тесно связанные со средой обитания водные организмы поглощают из нее доступные химические элементы, дающие растворимые соединения, или активно превращают нерастворимые в доступные соединения. При этом в пищевых цепях водоемов происходят одновременно два процесса — уменьшение количества одних элементов и концентрация в отдельных звеньях цепей других.
Содержание микроэлементов (кобальта, никеля, марганца, меди и цинка и др.) наряду с биогенными элементами существенно влияет на развитие живых организмов в водоемах, особенно растительных, являющихся первым звеном в цепи органической жизни.
Следует отметить, что такие микроэлементы, как марганец, медь, цинк, молибден, кобальт находятся в илах преимущественно в труднорастворимых соединениях. Растворимость этих соединений зависит от гидрохимического режима водоема и, в частности, от количества кислорода, рН и других факторов. От кон-
центрации кислорода в воде зависит жизнедеятельность рыб. При уменьшении его содержания снижается интенсивность питания и использования пищи на рост, в результате чего замедляется рост рыбы. Только подвижные формы микроэлементов усваиваются фито- и зоопланктоном, бентосом и, в конечном счете, рыбой [3].
Содержание тяжелых металлов в подготовленных таким образом пробах определялось методом атомной абсорбции при атомизации в пламени и контролируемом температурном режиме (атомно-абсорбционный спектрофотометр AAS-30, ГОСТ 26929-94). Всего было отобрано 80 проб чешуи рыбы.
Методика и условия проведения исследований
Цель исследований — изучить степень загрязненности природных вод промышленными экотоксикантами. Отдельным фрагментом работы явилось определение содержания тяжелых металлов в чешуе рыб реки Уй, отбор которых проводился в среднем ее течении по территории г. Троицка Челябинской области. С учетом вышеизложенного, наряду с определением органолептических и гидрохимических показателей речной воды, содержания тяжелых металлов в донных отложениях и водорослях, нами было проведено изучение распределения тяжелых металлов в чешуе рыб четырех семейств. Для анализа были выбраны следующие семейства рыб: окуневые — окунь, ерш, судак (Percidae); карповые — плотва, пескарь, верховка (Cyprinidae); щуковые — щука (Esocidae); сомовые — сом ^Ни^ае).
Результаты исследований
Результаты исследований и их анализ показали, что максимальная концентрация цинка в чешуе рыб была выявлена у рода верховка (семейство карповые), составившая 23,85±0,03 мг/кг, а минимальная концентрация была отмечена у пескаря, она составила 13,27±0,21 мг/кг. У ерша и судака содержание цинка в чешуе составило 18,33±2,12 и 15,63±0,01 мг/кг соответственно (рис. 1).
Самое высокое содержание меди и железа, в сравнении с представителями других семейств, было выявлено в чешуе верховки. Так, в чешуе верховки содержание железа составило 29,86±0,37 мг/кг, судака и окуня — 7,71±0,03 и 1, 06 ± 0,02 мг/кг соответственно. Менее значительными были показатели у рыб рода пескарь (Cyprinidae) и рода щука (Esocidae). Максимальное содержание меди выявлено у верховки (0,31 ± 0,01 мг/кг), а наименьшие показатели наблюдались у сома, что в 6,2 раза меньше, чем у верховки (Р < 0,001).
Виды рыб
Химический элемент
Рис. 1. Содержание цинка, железа, марганца и меди в чешуе рыб
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (59), 2009
1,6
1,4
Виды рыб
Химический элемент
сс а
Рис. 2. Содержание свинца, никеля, кобальта и кадмия в чешуе рыб
Высокая концентрация меди в чешуе, по-видимому, указывает на тот факт, что покровные ткани рыб семейства карповые очень хорошо депонируют этот металл, а возможно, и принимают определенное участие в обмене медью между рыбой и средой обитания.
Максимальные показатели содержания кобальта в чешуе рыб выявлены у плотвы и ерша — 1,03±0,03 и 0,97±0,04 мг/кг соответственно, что практически меньше в 6 раз и более, чем у сома (0,17± 0,01 мг/кг) (рис. 2). У судака и верховки изучаемые показатели составили 0,19±0,01 и 0,36±0,01 мг/кг соответственно. Наименьшее содержание кобальта выявлено у сомовых (0,17±0,01 мг/кг) (Р < 0,001).
Концентрация свинца в чешуе была наибольшая у рыб семейства карповые: у пескаря — 1,56±0,01 мг/кг, верховки — 0,70±0,01 мг/кг, что на 44,8% превышает допустимые уровни остаточного количества. Несколько ниже были значения изучаемого показателя у представителей семейства окуневые. Так, у судака содержание свинца составило 0,26± 0,01 мг/кг, окуня — 0,38±0,02, у ерша — 1,30±0,39 мг/кг. Следует отметить, что различия в содержании свинца в чешуе внутри этого семейства носили достоверный характер. У представителей семейства щуковые этот показатель составил
1,46±0,07 мг/кг, что на 68,4% превысило ДОК.
Высокая тенденция к накоплению марганца в чешуе была выявлена у рыб семейства окуневые, где этот показатель составил у ерша 2,62±0,36 мг/кг, окуня
— 2,81 ±0,1 1, а у судака — 0,35±
0,01 мг/кг. В сравнении с карповыми было выявлено превышение уровня содержания этого элемента у плотвы в 7,88 раза, верховки — 5,54, чем у судака. У щуки содержание марганца в чешуе было минимальным и составило 0,48±0,01 мг/кг.
Максимальное содержание кадмия в чешуе было установлено для ерша и верховки — в среднем 0,14±0,01 мг/кг.
Следует отметить, что в содержании кадмия больших расхождений не наблюдалось, оно варьировало в границах от 0,09±0,01 до 0,15±0,01 мг/кг и находилось в пределах ДОК.
Максимальная аккумуляция никеля в чешуе была зафиксирована у пескаря — 1,01±0,04 мг/кг. У плотвы содержание этого элемента составило 0,90± 0,02 мг/кг, а у верховки — в 2,4 раза ниже, чем у пескаря (Р < 0,001). У рыб семейства сомовые (род сом) концентрация никеля находилась в пределе 0,93±0,05 мг/кг и была в 1,6 раза выше, чем у щуки.
В семействе окуневые этот показатель составил у окуня 0,73±0,06 мг/кг и у ерша — 0,65±0,05 мг/кг, что в 1,5 раза больше, чем у судака (Р < 0,01). Необходимо отметить, что у рыб всех изучаемых семейств было превышение ДОК по никелю от 15 до 50%.
Высокий показатель содержания никеля в чешуе выявлен у пескаря (семейство карповые) — 1,01±0,04 мг/кг, что в 1,6 и 7,5 раза больше в сравнении с верховкой, представителем этого же семейства (Р < 0,001). Минимальное содержание никеля установлено нами в чешуе у ерша
— 0,56±0,04 мг/кг, что в 1,5 раза ниже, чем у окуня и судака (семейства окуневые), где не было выявлено достоверных различий.
Содержание магния в чешуе у пескаря, составившее 42,82±0,47 мг/кг, и было практически на одном уровне со щукой (41,88±0,49 мг/кг). У рыб других видов содержание никеля установлено следующим образом: у верховки — 40,50±
0,15 мг/кг, пескаря — 40,82±0,25 и у окуня — 40,92±0,92 мг/кг. Это указывает на отсутствие различий в содержании никеля у рыб разных семейств.
Вывод
Таким образом, определение содержания тяжелых металлов в чешуе рыб показало, что в наибольшей концентрации выявлены те элементы, которые являются типичными экотоксикантами, обладающими канцерогенными и мутагенными свойствами.
Библиографический список
1. Богданов В.Д. Экологическое изучение системы реки Маньи / В.Д. Богданов, Л.А. Добринская, А.В. Лугаськов. — Свердловск, 1982. — 66 с.
2. Большаков В.Н. Экологический под-
ход к проблемам развития крупного промышленного региона (на примере Урала) / В.Н. Большаков / / Продовольственная безопасность XXI века: эколого-эконо-
мические аспекты: сб. научн. тр. -
УрГСХА, 2000. — Т. 1. — С. 29-45.
3. Грибовский Г.П. Никелевые провинции Южного Урала / Г.П. Грибовский // Актуальные проблемы интенсификации животноводства и подготовки специалистов: матер. научн. юбил. конф. — ТВИ. — 1990. — С. 61-62.
Вестник Алтайского государственного аграрного университета № 9 (59), 2009
49
