Экологические последствия загрязнения свинцовой дробью водно-болотных угодий Московской области Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОВОЙ ДРОБЬЮ ВОДНО-БОЛОТНЫХ УГОДИЙ МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.К.Еськов, В.М.Кирьякулов

ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет», г. Балашиха, е-mail: eskov@rgazu.ru

5

S-я su а.

-8л

к

Si

Несмотря на рационализацию природопользования и проведение разнообразных природоохранных мероприятий, антропогенное загрязнение природной окружающей среды неуклонно возрастает. Связанные с этим нарушения геохимических циклов отражаются на сокращении численности и видового разнообразия представителей флоры и фауны, снижении устойчивости и продуктивности сложившихся экосистем. В общий процесс загрязнения природной окружающей среды существенный вклад вносит применение свинцовой дроби для отстрела охотничьих животных. С этим связано загрязнение охотничьих угодий, в том числе и тех из них, которые удалены от антропогенных источников загрязнения. В течение года в европейских странах выстреливается около 20 тыс. тонн свинцовой дроби (Кузнецов, 1998). При этом аккумуляция свинца в грунте находится в прямой зависимости от интенсивности охоты (Pain, 1992). По некоторым сведениям,в наиболее посещаемых охотниками угодьях в течение года может накапливаться до 10 кг/га свинца, что соответствует 5-11 дробинкам на 1 м2 (Лебедева, Сорокина, 2004).

У водоплавающих птиц заглатываемая дробь, задерживаясь в желудке, вероятно, может заменять гальку, выполняя функцию гастролитов (Лебедева, Сорокина, 2004). Но заглатывание птицами дроби нередко становится причиной их свинцовых отравлений (Beer, Stаnley, 1965; Thomas, 1975; Mudge, 1983; Scheuhammer, 1987; Сергеев, Шулятьева, 2004 и др.). На опасность свинцовых отравлений водоплавающих птиц впервые было обращено внимание еще в конце XIX столетия американцем Г. Гриннелом (Grinnеtll, 1897). Свинцовая дробь также может представлять опасность для здоровья человека. По расчетным данным, при потреблении одной кайры, отстрелянной свинцовой дробью, в организм поступает около 50 мг свинца, что соответствует 25% дозе этого токсиканта, переносимого человеком (Johansen et al., 2001). И действительно, при потреблении мяса птиц, отстрелянных свинцовой дробью,в крови детей было обнаружено повышенное содержание свинца (Smith, Rea, 1995). Поэтому в ряде стран Западной Европы введены запреты на применение свинцовой дроби (Кузнецов, 1998). В России этот вопрос остается открытым.

Нами проведено изучение загрязнения водоемов Московской области в местах интенсивной охоты на водоплавающую дичь. В лабораторных исследованиях проанализировано влияние

искусственной интродукции свинцовой дроби на продолжительность жизни уток и загрязнение их тела свинцом. У уток, отстрелянных в период охоты на водоплавающую дичь, вскрывали желудки с целью обнаружения в них дроби.

Загрязнение водоемов дробью в местах охоты на водоплавающую дичь изучали в рыбоводческих хозяйствах Московской области. В пяти прудах после спуска воды обследовали участки дна размером 1х1х0.1 м. В каждом из прудов были проанализированы пробы грунта, в период заполнения их водой, находившиеся на глубине 5-30 см. Дробь была обнаружена только в трех из десяти проб грунта в одном из прудов площадью около 6 га. Этот пруд отличался от четырех других тем, что его в течение 8 лет не использовали (не заливался водой). За это время он зарос травянистой растительностью. Пруд стали вновь использовать (заливали водой), и на нем возобновилась охота только в последние два года (заливался водой). Обнаруженная дробь удерживалась сохранившимися корнями растений. Этого не имели донные отложения других прудов, в которых, вероятно, по указанной причине не удалось обнаружить дроби.

По результатам вскрытия желудков у 143 уток, отстрелянных в течение осеннего периода охоты 2006 г в Московской области, дробь обнаружена у двух крякв (Anas platyrhynchos) и двух лысух (Fúlica atra). В желудках птиц содержалось по одной или две стершихся дробинки доскообразной формы.

Объектом для изучения токсического эффекта свинцовой дроби служили взрослые кряквы. Дробь искусственно (орально) вводили в пищевод, другой группе птиц вшивали по одной дробинке в крыльевые мышцы. Наличие в теле дроби контролировали рентгеном. У погибших уток определяли содержание свинца и кадмия в желудочной и мышечной тканях, маховых и пуховых перьях, средних пальцах ног и перепонках, соединяющих пальцы.

Процесс подготовки проб к анализу заключался в их высушивании до постоянной массы и минерализации. Полная минерализация проб проводилась в герметически закрытых реактивных камерах аналитического автоклава (МКП-04) смесью азотной кислоты и пероксида водорода в соответствии с МУК 4.1.985-00 и МИ 2221-92. Содержание свинца в минерализатах и пробах воды определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии, основанном на явлении поглощения резонансного излучения свободными атомами элемента. Для этого использовали спектрометр КВАНТ^.ЭТА ЭТА («КОРТЭК»).

На рентгеновских снимках всегда обнаруживали дробь, вшитую в мышцы. Через 7 дней после интродукции дроби в пищеварительный тракт она обнаруживалась лишь у части уток. Вскрытие желудков у погибших уток также не всегда подтверждало наличие дроби. Если дробинки задерживались в желудке, то их масса была намного меньше исходной.

Утки, в тело которых вшивали по одной дробинке в крыльевые мышцы, жили в течение всего весенне-летнего сезона без заметных признаков изменения активности. Введение в пищеварительный тракт 10 дробинок оказалось смертельным для крякв. Одна из уток этой группы погибла через 4, другая -через 24 дня. Неодинаковое влияние равного количества введенных дробинок на продолжительность жизни уток обусловлено разной интенсивностью их свинцового отравления. Вероятно, утка, прожившая 24 дня, частично освободилась от дроби вскоре после ее поступления в пищеварительный тракт.

Аккумуляция анализируемых токсикантов отличалась в разных органах и тканях подопытных уток. Наибольшее количество свинца обнаружено у птицы, прожившей 4 дня. В стенке ее желудка содержание свинца почти в 200 раз превышало концентрацию этого элемента у контрольных уток. Наибольшее количество свинца аккумулировалось в мышечных тканях, где концентрация превышала контрольные показатели в 3400 раз. У птицы, погибшей через 24 дня, содержание свинца в мускулатуре желудка по отношению к контролю увеличилось в 31, в скелетных мышцах - в 3,7 раза. Желудочные и мышечные ткани уток, проживших 4 и 24 дня, различались соответственно в 6 и 919 раз (см. табл.).

Перья, подобно желудочным и мышечным тканя интенсивно аккумулировали свинец. Его содержание в оперении находилось в обратной зависимости от интенсивности свинцового отравления. В пуховых перьях уток, проживших 4 дня, содержание свинца по отношению к контролю возросло в 32, в маховых - в 315 раз. Это превышало содержание анализируемого элемента у кряквы, прожившей 24 дня, соответственно в 4 и 13 раз.

Что касается кадмия, то его содержание в тканях утки, прожившей 4 дня, не имело существенных отличий от такового в контроле. Концентрация элемента значительно возросла у уток, проживших 24 дня. За это время по отношению к контро-

«

а о, i

о

к ^

к

к

О

к £

о

Si

t а

о

3-

а

£

J

Is «

с

£ §

i с

S §

к

<8

8.

t S?

Л

8. S?

Й Л

s

¡5

а,

£

m

а

rc

a

а

X

Z

I

л

с

о

a

н

i

о

а

s rc

S i 4

о

я

I s

s \0

u О

и a

к ч

U X s 3 ■I 0 m Ф

m

s m л s с

a m

H

0 s

s

X a

к x

i ^

л ч

£ 0

H a

X H

n I i s

a Ф

0 с

H U

Л 0

а с

s ч i s ф s 3

m

m s

rc X

s 0

S a

4 с

л

а

s <

л

a

i

s

m

U

Ф

s

I

л

*

a

Ф

ч

0

о

CN

Кадмий, мкг/кг W 48±6.5 40±0.6 15±4.3 131±4.4 16±1.6 40±8.5

< 14±3.9 13±3,2 25±0.5 110±3.7 21±2.2 65±0.6

Контроль 13±0.28 11±1.23 21±4.91 84±9.73 19±1.76 39±4.8

Свинец, мг/кг W 20±4.7 1.0±0.41 6.3±2.4 5.3±2.1 157±4.5 161±13.5

А 128±4.6 919±36.8 85±3.1 22±2.3 187±7.1 151±8.9

Контроль 0.64±0.039 0.27±0.027 0.50±0.036 0.68±0.045 4.2±0.47 11.2±0.41

Анализируемые структуры Желудок Мышцы Перо маховое Пух Средний палец Перепонка

лю концентрация кадмия в мышечной и желудочной тканях возросла примерно в 4 раза. В перьях и анализируемых частях ног у уток, проживших и 4, и 24 дня, существенных изменений по отношению к контролю не произошло (табл.).

Вероятно, почти четырехкратное увеличение концентрации кадмия в анализируемых тканях уток, проживших 24 дня, связано с его наличием в дроби. Кадмий, очевидно, усиливал токсическое действия свинца. Но к гибели уток, проживших 4 дня, он, вероятно, не имел отношения. Судя по концентрации кадмия в теле уток, 4 суток недостаточно для того, чтобы он мог включиться в метаболические процессы и распространиться по разным частям тела.

Таким образом, наиболее вероятное загрязнение дробью, доступной для заглатывания водоплавающими птицами, имеют водоемы, дно которых переплетено корнями травянистой растительности. Судя по результатам вскрытия желудков, вероятность их отравления свинцом в Московской области не превышает 3%. Но птицы могут освобождаться от дроби, оказавшейся в пищеварительном тракте. Летальная эффективность дроби, локализующейся в течение длительного времени в желудке, усиливается кадмием. Он, очевидно, содержится в свинцовой дроби. Попадание дроби в пищеварительную систему водоплавающих птиц представляет угрозу для здоровья человека, потребляющего мясо такой дичи. Порог токсичности свинца для человека находится на уровне 1 мг/сутки (Скальный, 2004). Такое его количество аккумулировалось в мышечных тканях утки, прожившей с дробью в желудке 24 дня, а у погибшей на четвертые сутки - почти на три порядка больше.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Кузнецов Е.А. 1998. Свинцовые отравления водоплавающих птиц: обзор // Бюл. Рабочей группы по гусям и лебедям Восточной Европы и Северной Азии. Казарка. № 4. Р. 18-38.

Лебедева Н.В., Сорокина Т.В. 2004. Тяжелые металлы в водоплавающих и околоводных птицах Азовского моря //Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения. Мат. Межд. конф. (16-18 ноября 2004 г., Россия, г Киров).-Киров. С. 137-139.

Сергеев А.А., Шулятьева Н.А. 2004. Качество мяса пернатой дичи в связи с применением свинцовой дроби // Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения. Мат. Межд. конф. (16-18 ноября 2004 г, Россия, г Киров).-Киров. С. 174-176.

Скальный А.В. 2004. Химические элементы в физиологии и экологии человека. - М: Мир. 216 с.

Beer J.V., Stanley P. 1965. Lead poisoning in the Slimbridge wildfowl population // Wildfolw Trust Ann. Rep. V. 16. P. 30-34.

Grinnell G.B. 1894. Lead poisoning //Forest & Stream. V. 42. № 6. P. 117-118.

Johansen P., Asmund G., Rigent F. 2001. Lead contamination of seabirds harvested with lead shot-implications to human diet in Greenland // Environmental Pollution. V. 112. P. 501-504.

Mudge G.P. 1983.The incidence and significance of ingested lead pellet poisoning in Britain wildfowl // Biol. Conserv./ V. 27. P. 333-372.

Pain D.J. 1989. Haematological parameters as predictors of blood lead and indicators of lead poisoning in the Black Duck (Anas rubripes) // Environmental Pollution. V. 60. P. 67-81.

Scheuhammer A.M. 1987. Reproductive effects of chronic, low-level dietary metal exposure in birds// 52-th North Amer. wildlife and natural resources conf. Quebec City, Quebec/ March 20-25. P. 568-664.

Smith L.F., Rea E. 1995. Low blood levels in northern Ontario - what now? // Can. J. Publ. Health. V. 86. № 6. Р. 373-376.

Thomas G.J. 1975. Ingested lead pellets in poisoning in waterfowl at the Ouse washes, England 1968-1973 // Wildfowl. V. 26. P. 43-48.