CC BY
7УДК 504.4:502.51(268.45)
М.А. Новиков, А.Ю. Жилин
Полярный филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии (ПИНРО им. Н.М. Книповича), Мурманск, 183038 e-mail: [email protected]
ХЛОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ В ПРОМЫСЛОВЫХ РЫБАХ БАРЕНЦЕВА МОРЯ В 2020 ГОДУ
Определены хлорорганические пестициды в 36 пробах мышечной ткани промысловых рыб (треска, пикша, черный палтус, морская камбала и др.), отобранных тралом в центральной и восточной частях Баренцева моря. Показан низкий уровень загрязнения промысловых рыб Баренцева моря пестицидами, такими как гексахлорбензол, изомеры и метаболиты гексахлорциклогексана, хлордана и ДДТ.
Ключевые слова: Баренцево море, промысловые рыбы, мышечная ткань, пестициды.
M.A. Novikov, A.Yu. Zhilin
Polar branch of the Russian Federal Research Institute of Fisheries and Oceanography (PINRO named after N.M. Knipovich), Murmansk, 183038 e-mail: [email protected]
ORGANOCHLORINE PESTICIDES IN COMMERCIAL FISH OF THE BARENTS SEA IN 2020
Organochlorine pesticides were determined in 36 samples of the muscle tissue of commercial fish (cod, haddock, black halibut, sea flounder, etc.) selected by trawl in the central and eastern parts of the Barents Sea. A low level of commercial fish pesticide pollution such as hexachlorobenzene, isomers and metabolites of hexachlorocy-clohexane, chlordane and DDT is shown.
Key words: the Barents Sea, commercial fish, muscle tissue, pesticides.
Химизация сельского хозяйства привела к появлению в окружающей среде качественно новых химических соединений. Наиболее известные из них - хлорорганические пестициды (ХОП). ХОП обладают рядом общих свойств, таких как чрезвычайно высокая токсичность, способность накапливаться в тканях живых организмов, длительное время сохраняться в среде обитания, переноситься на дальние расстояния и очень медленно разлагаться под воздействием природных факторов. Считают, что воздействие ХОП на биоту значительно сильнее в Арктике, чем в низких широтах, т. к. накапливаются они именно там [1-3]. Распространению ХОП в Арктике из-за их высокой потенциальной опасности уделяется большое внимание [1-6]. Все ХОП вызывают долговременные изменения в водной экосистеме. В результате аккумуляции ХОП в живых организмах рыба, хищные птицы, млекопитающие и человек, находясь в верхней части пищевой цепи, подвергаются наибольшей опасности. Для распределения ХОП в организмах, обитающих в морях и океанах, характерна высокая степень неоднородности и повышенное содержание в органах и тканях, где имеется высокое содержание жира [4].
В настоящей работе представлены результаты анализа проб мышечной ткани ряда промысловых рыб - трески Gadus morhua morhua (n = 8), пикши Melanogrammus aeglefinus (n = 7), камбалы морской Pleuronectes platessa (n = 5), черного палтуса Reinhardtius hippoglossoides (n = 5), полосатой зубатки Anarhichas lupus (n = 7) и мойвы Mallotus villosus (n = 4), пойманных в результате учетных тралений в центральной и юго-восточной частях Баренцева моря.
На рис. 1 представлена схема станций отбора проб в Баренцевом море в феврале - марте 2020 г. Отбор, пробоподготовка и аналитические измерения выполнены в соответствии с мето-
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана., промысловое и техническое использование
дическими руководствами ИКЕС и ФАО [7, 8]. В общей сложности проведен анализ ХОП в 36 образцах мышечной ткани исследованных рыб. Изученные ХОП: a-, ß-, у-гексахлор-циклогексан (ГХЦГ), гексахлорбензол (ГХБ), цис-, транс-хлордан, транс-нонахлор, изомеры и метаболиты дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) были определены методом газовой хроматографии на спектрометре GCMS-QP2010 Plus «Shimadzu» с капиллярной кварцевой колонкой HP-5MS (l = 30м) и масс-спектрометрическим детектором. Для идентификации индивидуальных соединений применяли режим выбранных ионов (SIM).
Рис. 1. Местоположение станций отбора проб промысловых рыб в Баренцевом море в 2020 г.
Приготовление калибровочных растворов осуществляли с использованием индивидуальных кристаллических веществ. Автоматическая обработка результатов анализа проводилась автоматически с применением программы «GCMSsolution 2.5». Для контроля качества аналитических измерений использовали сертифицированный стандартный образец NISTSRM 2974a (Organo-chlorines in freeze-dried mussel tissue).
Содержание суммы изомеров ГХЦГ (^ГХЦГ), ГХБ и суммы изомеров и метаболитов ДДТ ЕДДТ) в мышцах основных промысловых рыб Баренцева моря показано на рис. 2-4.
1
1 .III . к 1 L ■ 1 1
1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 14 16 17 20 21 27 28 29 31 36 38 40
Станции
■ треска "пикша палтус камбала морская ■ зубатка полосатая
Рис. 2. Среднее содержание суммы ГХЦГ в мышцах основных промысловых рыб Баренцева моря
4,5 4
3,5 3
ш 2,5
X
™ 1,5
о.
<и . Ч 1 о О
0,5 0
1 1
■ ■ Л . .1 1 1. -.
1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 14 16 17 20 21 27 28 29 31 36 38 40
Станции
■ треска «пикша «палтус камбала морская ■ зубатка полосатая Рис. 3. Среднее содержание ГХБ в мышцах основных промысловых рыб Баренцева моря
I 4 К Ч ч
8 3 I
I ! 2
1 1 ■ . |
и. а И _ 1т
1 2 3 4 6 7 9 10 11 12 13 14 16 17 20 21 27 28 29 31 36 38 40
Станции
■ треска в пикша «палтус камбала морская "зубатка полосатая
Рис. 4. Среднее содержание суммы ДДТ в мышцах основных промысловых рыб Баренцева моря
Максимальное содержание суммы ГХЦГ было обнаружено в мышцах зубатки - 8,02 нг/г и черного палтуса - 7,34 нг/г сырой массы, отловленных на станциях 13 и 40 соответственно, расположенных в районе восточного склона Центральной впадины. Среднее содержание ГХЦГ в мышцах палтуса также было наибольшим среди изученных рыб и составляло (5,0 ± 0,84) нг/г (± стандартная ошибка); в мышцах морской камбалы оно составляло (2,05 ± 0,42) нг/г, мойвы - (4,67 ± 0,57) нг/г, зубатки - (3,74 ± 0,92) нг/г, трески (0,66 ± 0,06) нг/г, пикши (0,64 ± 0,05) нг/г сырой массы. В соответствии с классификацией Государственного агентства по охране окружающей среды Норвегии (SFT), среднее значение содержания суммы изомеров ГХЦГ в мышцах исследованной трески и пикши соответствовало категории «умеренное загрязнение» (0,5-2,0 нг/г сырой массы) [9]. В то же время полученные нами значения намного ниже установленного в РФ норматива на содержание суммы ГХЦГ в пищевой рыбе (мышцы) 200 нг/г сырой массы [10]. Согласно результатам наших исследований, поступление пестицида ГХЦГ в морскую среду и биоту носит давний характер. Об этом свидетельствует отношение содержания более стабильного изомера а-ГХЦГ к менее стабильному изомеру у-ГХЦГ (а-ГХЦГ/ у-ГХЦГ >> 1).
Максимальное содержание ГХБ и ДДТ выявлено в мышцах палтуса, пойманного на станции 38, где оно составляло 4,24 и 5,79 нг/г сырой массы соответственно. Среднее содержание ГХБ в мышцах палтуса также было наибольшим - (3,56 ± 0,34) нг/г; в мышцах морской камбалы оно составляло (1,09 ± 0,40) нг/г, мойвы - (2,18 ± 0,68) нг/г, зубатки - (1,94 ± 0,36) нг/г, трески (0,15 ± 0,02) нг/г, пикши (0,12 ± 0,13) нг/г сырой массы. Согласно упомянутым норвежским
Природные ресурсы, их современное состояние, охрана, промысловое и техническое использование
нормативам, среднее значение ГХБ в мышцах трески и пикши соответствовало категории «фоновый уровень» (< 0,2 нг/г сырой массы) [9].
Среднее содержание ДДТ в мышцах палтуса составляло (3,61 ± 0,91) нг/г; в мышцах морской камбалы оно составляло (1,70 ± 0,16) нг/г, мойвы - (2,81 ± 0,27) нг/г, зубатки - (1,74 ± 0,11) нг/г, трески (1,02 ± 0,21) нг/г, пикши (1,12 ± 0,13) нг/г сырой массы. Длительный процесс трансформации ДДТ в более стойкие метаболиты, и как следствие, давность загрязнения морской окружающей среды этим пестицидом подтверждает суммарное содержание метаболитов o^'-ДДЕ, p^'-ДДЕ, o^'-ДДД и p^'-ДДД в исследованных пробах мышц промысловых рыб, которое находилось на уровне более 80% от ХДДТ и превышало содержание изомера p^'-ДДТ в 4,5-37 раза. Согласно норвежским нормативам, среднее значение суммы изомеров и метаболитов ДДТ в мышцах трески и пикши соответствовало категории «умеренное загрязнение» (1,0-3,0 нг/г сырой массы) [9]. Полученные нами значения содержания суммы ДДТ были намного ниже установленного в РФ соответствующего норматива для рыбы, предназначенной в пищу, - 200 нг/г сырой массы [10].
Хлорданы устойчиво регистрировались только в мышцах палтуса, мойвы, зубатки и камбалы, где их среднее содержание составило (11,87 ± 3,23) нг/г, (7,11 ± 1,12) нг/г, (3,15 ± 1,03) нг/г и (1,10 ± 0,24) нг/г сырой массы соответственно. В нежирной рыбе - треске и пикше, содержание хлорданов в мышцах в большинстве случаев было ниже предела обнаружения, иногда достигая значений в треске 2 нг/г сырой массы. Последнее значение может говорить о том, что отдельные экземпляры пойманной трески, вероятно, активно откармливались кормом, содержащим высокое количество жира: либо мойвой, либо калянусом. Из четырех определяемых изомеров хлор-дана в мышцах промысловых рыб доминировал trans--нонахлор.
В настоящее время содержание изомеров хлордана в мышцах морских промысловых рыб не нормируется, так как ни в Советском Союзе, ни в России его изомеры в качестве пестицидов никогда не применялись. В то же время в странах Западной Европы и США они широко использовались. В воде Баренцева моря изомеры хлордана обнаруживаются в следовых количествах, главным образом, в водах Северо-Атлантического течения, но в процессе накопления при передаче по пищевой цепи их содержание в водных организмах значительно увеличивается.
Повышенное содержание ХОП в мышцах таких жирных рыб, как черный палтус и мойва, представляется закономерным, как на это уже указывалось выше [4, 11].
Сравнение полученных данных с результатами исследований рыб Медвежинско-Шпицбергенского района показало, что среднее содержание суммы ГХЦГ в мышцах черного палтуса, пойманного в северо-западной части моря в 2017 г. [12], было в три раза ниже показателей, полученных в настоящем исследовании. В то же время уровни содержания ГХЦГ в мышцах трески и пикши, пойманной в северо-западной (2017 г.) и юго-восточной (2020 г.) частях Баренцева моря, почти не отличались. Среднее содержание ГХБ в мышцах палтуса из Медвежинско-Шпицбергенского района [12] было в 5,3 раза ниже такового отмеченного в настоящей работе. Содержание ГХБ в мышцах трески и пикши из северо-западной части Баренцева моря также было ниже полученных в 2020 г. результатов: в 2,1 и 2,3 раза соответственно. Среднее содержание ДДТ в мышцах черного палтуса из Медвежинско-Шпицбергенского района [12], напротив, было в два раза выше содержания отмеченного в 2020 г. у палтуса из центрального и юго-восточного районов Баренцева моря. В то же время содержание ДДТ в мышцах трески и пикши из сравниваемых районов Баренцева моря отличалось незначительно.
Таким образом, следует отметить, что у рыб одного вида, пойманных в различных районах моря, отмечены существенные различия в содержании ХОП в мышцах. Особенно это касается рыб с высоким содержанием жира в мышцах. На наш взгляд, эти отличия связаны с особенностями питания этих рыб, обусловленных уровнем загрязнения объектов питания и среды обитания (воды и донных отложений).
Представленные выше результаты свидетельствуют о сравнительно низком уровне загрязнения промысловых рыб Баренцева моря хлорорганическими пестицидами глобального распространения, который в настоящее время не оказывает влияния на состояние их запасов и безопасность их использования в качестве пищевой продукции.
Литература
1. AMAP Assessment 2002: Persistent Organic Pollutants in the Arctic. Arctic Monitoring and Assessment Programme. - Oslo, Norway, 2004. - 310 p.
2. AMAP Assessment 2016: Chemicals of Emerging Arctic Concern. Arctic Monitoring and Assessment Programme. - Oslo, Norway, 2017. - 353 p.
3. Wania F. Assessing the potential of persistent organic chemicals for long-range transport and accumulation in polar regions // Environmental Science and Technology. - 2003. -V. 37. - P. 1344-1351.
4. Kelly A.G., Campbell D. Persistent Organochlorine Contaminants in Fish and Shellfish from Scottish Waters // Scottish Fisheries Research Report. - 1994. - № 54. - 26 pp.
5. Persistent Organic Pollutants in the Environment / A. Gusev, O. Rozovskaya, V. Shatalov, W. Aas et al. - EMEP Status Report 3/2014. - 2014. - 60 p.
6. Новиков М.А. Хлорорганические пестициды в донных отложениях Баренцева моря // Балтийский морской форум: Материалы VIII Междунар. Балтийского морского форума 5-10 октября 2020 года [Электронный ресурс]: в 6 томах. - Т. 3. VIII Междунар. науч. конф. «Водные биоресурсы, аквакультура и экология водоемов». - Калининград: Изд-во БГАРФ ФГБОУ ВО «КГТУ», 2020. - С. 163-170.
7. ICES Guidelines for Monitoring Contaminants in Fish and Shelfish and in Sediments / Six Year Review of ICES Coordinated Monitoring Programmes // Coop. Res. Report. - 1984. - № 126.
- P.96-100.
8. Manual of Methods in Aquatic Environment Research. Part 2. Guidelines for Use of Biological Accumulators in Marine Pollution Monitoring // FAO Fisheries Technical Paper. - 1976. - № 150.
- 76 pp.
9. Klassifisering av milj0kvalitat i fjorder og kystfarvann. Veiledming / J. Molwr, J. Knutzen, J. Magnusson, B. Rygg, J. Skei, J. S0rensen // SFT Veiledming, 1997. - 976:3. - 36 pp. (in Norvegian)
10. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов (СанПиН 2.3.2.1078-01). - М.: Минздрав РФ, 2002. - 164 с.
11. Худолей В.В. Полициклические ароматические и галогенизированные углеводороды: антропогенная нагрузка северных морей и оценка онкоэкологической опасности // Проблемы экологии полярных областей. - М.: Наука, 1991. - С. 88-91.
12. Жилин А.Ю., Плотицына Н.Ф., Лаптева Н.Ф. Мониторинг стойких органических загрязнителей и тяжелых металлов в промысловых рыбах Медвежинско-Шпицбергенского района // Вестник КНЦ РАН. - 2018. № 3 (10). - С. 78-86.
