CC BY
83
№ 1 (43), 2008 г.
Аграрный вестник Урала
65
Экология
КОМПЛЕКСНАЯ ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ НИЖНЕЙ ЛЕНЫ И КАЧЕСТВО РЫБНОЙ ПРОДУКЦИИ
Н.В. ПОПОВА,
кандидат биологических наук, доцент (фото)
Л.Н. МАРКОВА,
соискатель, Якутская ГСХА_________________________
Ключевые слова: окружающая среда, рыбоводство, качество рыбной продукции, загрязнение воды.
Речная сеть территории Якутии принадлежит к бассейнам моря Лаптевых и Восточно-Сибирского моря. Речные воды слабо минерализованы, характеризуются как гидрокарбонатнокальциевые, с удовлетворительным кислородным режимом и обеднены биогенными компонентами, с низкой само-очищающей способностью. Важным показателем является дефицит фтора и йода. Основные показатели гидрографии и режима водоемов Якутии определяются сложными сочетаниями климата, рельефа, геологического строения и многолетней мерзлоты.
Поверхностные воды являются не только источниками водопотребления, но и одновременно - приемниками сточных вод предприятий различных отраслей хозяйства и населенных пунктов. По данным гидрохимического мониторинга, за последние годы (2001-2004) качество воды реки Лена в целом характеризуется как «умеренно-загрязненная», по химическому составу - гидрокарбонатнокальциевая. К наиболее распространенным загрязняющим веществам можно отнести трудноокисляемые органические вещества (по ХПК), соединения меди, фенолы и нефтепродукты. Питание Лены, в основном, снеговое и дождевое. В среднем и нижнем течениях характерны высокое весеннее и незначительные летне-осенние дождевые паводки. Максимум половодья наступает в мае - первой половине июня. Амплитуда колебания уровня воды достигает в среднем течении 10-15 м, в низовьях - 20-28 м. Река судоходна почти на всем протяжении. В условиях сравнительно слаборазвитой сети дорог значение реки как транспортной магистрали очень велико [2, 3].
Довольно большое количество исследований посвящено проблеме загрязнения природных пресных вод химическими веществами, выявлению фонового уровня концентраций отдельных загрязняющих веществ в компонентах экосистемы и оценке их воздействия на гидробионты, исследованию содержания микроэлементов, тяжелых металлов в гидробионтах. В экологической цепи «вода - гидробионты» может идти накопление экологически опасных веществ, что в конечном итоге отражается на функциональном состоянии всех звеньев экосистемы и ее продуктивности, а также на здоровье челове-
ка как потребителя конечной продукции водоема - рыбы.
Водоемы Крайнего Севера издавна привлекают внимание исследователей не только как источники пресной воды и водные транспортные пути, но также и в связи с их высокой рыбохозяйственной значимостью. Исследование концентраций загрязняющих веществ в водоемах Якутии, содержания микроэлементов, в том числе тяжелых металлов в воде и гидробионтах, начато сравнительно недавно и несмотря на наличие ряда работ (Саввинов Д.Д. и др., 1992; Габышева Ж.Д., 2001; Попов П.А., 2002; Нюкканов А.Н., 2005), многие экологические аспекты этой проблемы освещены слабо или они все еще остаются недостаточно изученными.
По гидрологическому режиму и по составу фауны рыб нижнее течение рек Якутии имеет наиболее важное рыбопромысловое значение и служит основным местом естественного воспроизводства основных промысловых рыб и миграционными путями проходных и полупроходных рыб, проходит нерест основной части сиговых рыб. Особо важны дельтовые участки рек как места нагула и формирования нерестовых стад нельмы, ряпушки, омуля и муксуна.
По сравнению с водоемами европейского севера, Дальнего Востока и других южных территорий России, рыбные запасы Якутии невелики по объему. В то же время республика обладает запасами уникальных промысловых видов рыб, которые являются экологически чистым продуктом и имеют высокое содержание жира [5, 6]. Многочисленные исследования показали, что эйкозопен-теновая и докозогесеновая жирные кислоты, содержащиеся в рыбьем жире и относящиеся к типу «Омега-3», незаменимы для человека и имеют очень широкий спектр действия [1]. Они сдерживают слипание тромбоцитов и не дают тем самым развиваться инфаркту, предотвращают нарушения сердечного ритма, очищают кровеносные сосуды от склеротических бляшек, нормализуют кровяное давление, тормозят развитие рака груди и толстой кишки, подавляют воспалительные заболевания, улучшаю зрение. В настоящее время использование рыбьего жира постоянно расширяется и рыбная продукция приобретает все большую ценность. Так, жиры типа
«Омега-3» являются сырьем для фармакологии и косметологии, из рыбных молок осетровых получают лекарство - деринат (натриевая соль дезоксирибонуклеиновой кислоты), являющееся иммуномодулятором и имеющее широкий спектр действия.
В связи с антропогенным воздействием и решением данных проблем представляет определенный практический интерес изучение гидрохимического состава воды и оценка загрязнения водной системы нижней Лены. Исследования гидрохимического состава водной системы нижней Лены проводились в течение ряда лет (2001-2007 гг.) на единой методической основе по общепринятым стандартным методам. Пункты отбора проб расположены по нижнему течению реки Лены на административной территории Жиганского и Булунского районов Якутии - с. Жи-ганск, с. Кюсюр, с. Быков Мыс и п. Тик-си. Были проведены систематические (ежемесячные) наблюдения за содержанием в воде соединений азота (нитраты, нитриты, азот аммонийный, азот общий), сульфатов, хлоридов, фосфатов, тяжелых металлов (Ре, Си, 7п, РЬ, С<^), нефтепродуктов, фенолов, СПАВ. В полевых и лабораторных условиях определялись физические и химические свойства воды, водородный показатель, растворенные газы.
Анализ данных 1997-2006 гг. позволил выявить тенденцию увеличения концентраций загрязняющих веществ (нефтепродуктов, фенолов, соединений азота). Анализ внутригодовых изменений концентраций загрязняющих веществ (металлов, СПАВ, фенолов) показал, что высокие концентрации всех исследованных веществ наблюдаются в весенне-летний период во время подъема воды в реке за счет таяния снега, т.е. в значительной степени зависит от особенностей гидрологического режима. Также в этот период высоких значений достигают и показатели цветности воды. Основными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, из тяжелых металлов - железо, медь, концентрации которых постоянно превышают
Environment, fish culture, quality of fish production, pollution of water.
66
Аграрный вестник Урала
№ 1 (43), 2008 г.
Экология
Таблица 1
Содержание тяжелых металлов в мышцах и печени разных видов рыб, мг/кг (Нижняя Лена, лето-осень 2006 г.)
Тяжелые металлы Омуль Нельма Ряпушка
мышцы печень мышцы печень мышцы печень
РЬ 0,23±0,02 0,21 ±0,02 0,28±0,02 0,42±0,02 0,35±0,04 0,37±0,04
СЬ 0,01 ±0,001 0,12 ±0, 01 0,05±0,01 0,12±0,02 0,01 ±0,001 0,08±0,003
Нд 0,01 ±0,001 0,01 ±0,002 0,002±0,0002 0,01 ±0,001 0,01 ±0,001 0,01 ±0,001
гп 2,07±0,06 11,11 ±0,20 3,40±0,15 11,18±0,24 4,11 ±0,11 12,87±0,20
Си 0,51 ±0,01 5,11 ±0,15 14,14±0,34 51,46±1,58 1,19±0,06 33,25±0,19
Ре 3,70±0,22 44,89±1,01 4,57±0,22 61,65±4,90 1,69±0,15 17,75±2,31
Таблица 2
Содержание тяжелых металлов в мышцах и печени омуля, мг/кг (Нижняя Лена, лето 2005-2007 гг.)
Тяжелые металлы 2005 2006 2007
мышцы печень мышцы печень мышцы печень
РЬ 0,19±0,005 0,10±0,003 0,23±0,02 0,21 ±0,02 0,16±0,01 0,37±0,03
С(^ 0,02±0,001 0,1 6±0,01 0,01 ±0,001 0,1 2 ±0,01 0,004±0,001 0,01±0,003
Нд 0,01 ±0,001 0,01 ±0,001 0,01 ±0,001 0,01 ±0,002 0,003±0,001 0,004±0,001
гп 1,90±0,08 11,09±0,27 2,07±0,06 11,11 ±0,20 3,1 9±0,1 9 9,91 ±0,61
Си 0,64±0,07 5,72±0,57 0,51 ±0,01 5,11 ±0,15 1,34±0,24 1 3,42±2,28
Ре 4,55±0,22 45,40±0,71 3,70±0,22 44,89±1,01 4,1 3±0,39 39,58±3,87
рыбохозяйственные ПДК.
В период 2005-2007 гг. были также проведены исследования по содержанию тяжелых металлов в воде и промысловых рыбах. Установлено, что среднегодовое содержание тяжелых металлов в воде составляет в среднем (мг/л): железа - 0,569±0,335; меди -
0,004±0,0004; цинка - 0,008±0,0005; свинца - 0,021 ±0,0012; кадмия - 0,003±0,0002 (3ПДК). Незначительно содержание вещества I класса опасности - ртути.
Сведения о распределении микроэлементов в организме рыб необходимы с точки зрения определения в органах и тканях в наибольшей степени накопления тех или иных элементов в целях дальнейшего наблюдения. Кроме того, при оценке полноценности пищевой продукции большое значение придается наличию в ней макро- и микроэлементов, которые в организме играют важнейшую биологическую и физиологическую роль. По нашим данным, содержание тяжелых металлов (Си, гп, Ре, РЬ, С<^, Нд) в мышечной ткани промысловых рыб сравнительно невелико и в наиболее высоких концентрациях отмечался медь, цинк и свинец (табл.1). Так, среднее содержание свинца (при ПДК 1,0 мг/кг) в мышцах ряпушки составляет 0,35±0,04, омуля - 0,23±0,02, нельмы - 0,28±0,02.
Разница концентраций тяжелых ме-
таллов в мышечной ткани и печени рыб обусловлена рядом факторов: вид рыб, микроэлементный состав и геохимический фон среды обитания.
Из таблицы 1 видно, что наибольшая концентрация всех элементов характерна для печени, что определяется обменно-депонирующей функцией этого органа. Так, высокое содержание свинца и кадмия зарегистрировано в печени нельмы - 0,42±0,02 и 0,12±0,02, соответственно; также значительно более высокое содержание меди (51,46±1,58) и железа (61,65±4,90), чем в печени других видов промысловых рыб.
Ледовитоморской омуль - основной промысловый вид, широко распространен в реках бассейна Северного ледовитого океана. В Якутии наиболее многочислен в Лене и Индигирке (свыше 90% промышленного вылова), который колеблется от 0,6 до 1,3 тыс. т, в среднем 880 т. Как видно из таблицы 2, концентрации металлов в мышцах и печени омуля невысокие, доминантом по количеству является железо, на втором месте находятся цинк и медь. Высокое содержание этих элементов определяется тем, что они широко распространены в окружающей природной среде; во-вторых, являются необходимыми для организма элементами. Являясь биоэлементами, они принимают активное участие в важ-
нейших биохимических процессах метаболизма.
Содержание свинца, кадмия, ртути и цинка в мышечной ткани исследованных видов рыб ниже, чем предельно допустимые значения, установленные контролирующими рыбохозяйственными и санитарно-гигиеническими органами, что свидетельствует о благоприятной ситуации для гидробионтов данной экосистемы. Так, содержание металлов в среднем ниже, чем ПДК: свинца - 3,5; кадмия - 3; ртути - 13 раз. Незначительное превышение ПДК зарегистрировано по меди - 0,6 раза. В мышечной ткани и печени рыб мышьяк не обнаружен.
Пробы питьевой воды по санитарно-микробиологическим показателям не соответствуют нормативам особенно в весенне-летний период. Обнаружены санитарно-показательные бактерии, что является достоверным признаком фекального загрязнения и указывает на загрязнение воды реки Лена хозяйственно-бытовыми стоками населенных пунктов.
Результаты санитарно-паразитологических исследований свидетельствуют о том, что пораженность промысловых рыб (омуль, муксун, ряпушка) пле-роцеркоидами гельминтов достигает от 5 до 20%, что существенно влияет на качество рыбной продукции и заболеваемость населения данной территории дифиллоботриозом (до 60 - 70%).
Данные многолетнего мониторинга и научно-исследовательских работ, а также практическое обеспечение населения республики водой показывают, что использование воды для хозяйственно-питьевого водоснабжения требует постоянного контроля качества питьевой воды и возможно при условии применения методов очистки и обеззараживания. Продолжающееся загрязнение воды реки Лена хозяйственно-бытовыми стоками вызывает определенную тревогу и существенно влияет на гидробионты, сказывается на численности промысловых рыб, по-ражённости промысловых рыб гельминтами, способствует увеличению концентрации и накоплению токсических элементов в тканях и органах рыб, используемых населением в качестве продуктов питания.
Литература
1. Аткинс Р Биодобавки доктора Аткинса / Пер. с англ. А.П. Киселева.- М.: «РИПОЛ КЛАССИК», Трансперсональный институт, 1999. - 474 с.
2. Государственный доклад о состоянии и об охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2004 году / Упр.-природ.ресурсов и охраны окружающей природ.среды МПР России по РС (Я). М-во охраны природы РС (Я). - Якутск: Сахаполиграфиздат, 2004. - 128 с.
3. Габышева Ж.А. Тяжелые металлы в биологических объектах разных природно-климатических территорий Якутии: Дис....канд.биол.наук. - Новосибирск, 2001. - 129 с.
4. Информационный бюллетень за 2003 год о состоянии поверхностных водных объектов, водохозяйственных систем и сооружений на территории Республики Саха (Якутия).- Якутск: Бичик, 2004. - 144 с.
5. Иванов Г.И. Рыбные ресурсы северо-востока Якутской АССР и их освоение. - Якутск: Якутское книжное издательство, 1984. - 34 с.
6. Кириллов Ф.Н. Рыбы Якутии. - М.: Изд-во «Наука», 1972. - 359 с.
7. Нюкканов А.Н. Воздействие природных экотоксикантов на гидробионты Республики Саха (Якутия): Дисс. ... докт биол.наук - М.: РГБ, 2005 (Электронный ресурс).
8. Попов П.А. Оценка экологического состояния водоемов методами ихтиоиндикации: Дис. .д-ра биол. Наук. - Новосибирск, 2002.
9. Саввинов Д.Д. и др. Экология реки Вилюй: промышленное загрязнение. - Якутск: Изд-во ЯНЦ СО РАН, 1992. - 120 с.
