CC BY
98
Содержание диоксинов в мышечной ткани представителя хищных рыб - щуки (Евох ¡исив) -озера Асылыкуль
Ф.Х. Бикташева, к.б.н., Башкирский ГАУ
К обширному перечню экологических опасностей, угрожающих цивилизации, ушедший XX в. добавил ещё одну. Она заключается в возможности общепланетного загрязнения среды обитания суперэкотоксикантами, кото-
рые представляют обширный класс полихлорированных дибензо-пара-диоксинов (ПХДД), дибензофуранов (ПХДФ), известных под общим названием — диоксины.
За многолетний период интенсивного использования в различных областях промышленности они оказались внесёнными в окружающую среду.
Главным источником диоксинов в окружающей среде является производство и использование хлорорганических соединений и утилизация их отходов. Металлургические комбинаты, нефтяные и угольные промыслы, тепловые и атомные электростанции выбрасывают в водоемы промышленные отходы. Источниками диоксинов являются также индустриальные аварии [1].
Глобальная опасность возрастающего антропогенного загрязнения окружающей среды диоксинами для здоровья и медико-социального благополучия человечества на пороге нового тысячелетия начинает осознаваться во всём мире. Особая актуальность фундаментальных и прикладных исследований в этой области для России определяется неблагополучной по диоксинам обстановкой во многих регионах страны и высокой вероятностью вклада этих суперэкотоксикантов в наблюдаемое критическое снижение уровня здоровья и продолжительности жизни населения. Это супертоксиканты, поступающие в экосистемы с продуктами или отходами химических производств. Как загрязняющие вещества они впервые были обнаружены в 1966 г в тканях птиц и рыб. Они имеют циклическое строение, их токсичность определяется положением и количеством атомов хлора. Наибольшую известность получил 2,3,7,8-тетрахлордибензо-диоксин (2,3,7,8-ТХДД), известный как диоксин и образующийся как микропримесь при промышленном получении 2,4,5-трихлорфенола (2,4,5-ТХФ). Диоксины могут поступать в организм рыбы всеми возможными путями: через желудочно-кишечный тракт с заражённой пищей и водой, через неповреждённую и повреждённую кожу. Эти ксенобиотики обладают выраженной способностью к материальной кумуляции [2].
Период полувыведения диоксина на поверхности почвы колеблется от 1 до 3 лет, в донных отложениях составляет 2 года, в воде — от 1 до
2 лет. Диоксины практически нерастворимы в воде. При попадании в окружающую среду они интенсивно накапливаются в почве, водоёмах, активно мигрируют по пищевым цепям. Транспорт диоксинов в воде связан главным образом с сорбцией на частичках суспензий с последующим перемещением. Главное депо диоксинов в водоёмах — это донные отложения.
Токсикологические особенности диоксинов связывают с высокой липофильностью и исключительной стабильностью в живых организмах и объектах окружающей среды. Воздействие диоксинов на организм рыб приводит к патологиям печени и генеративных органов. Под воздействием диоксинов в поражённых органах происходит несколько параллельных процессов — не только разрушение низкомолекулярных гормонов, витаминов, метаболитов, но и биоактивизация предшественников мутагенов,
канцерогенов, нейротоксических ядов. При загрязнении грудного молока наблюдается повышенная заболеваемость и смертность детей [3].
В организм человека диоксины поступают в основном с продуктами питания. Опасные концентрации диоксинов обнаруживаются в мясе, молоке и молочных продуктах. До недавнего времени допустимая норма поступления, рекомендуемая ВОЗ, составляла 10 пг TEQ ПХДД/Ф/кг веса/день. Однако после получения новых эпидемиологических и токсикологических данных в
1998 г. ВОЗ пересмотрела степень риска ПХДД/Ф для здоровья человека и рекомендовала новое значение допустимого суточного поступления в пределах 1—4 пг WHO-TEQ/кг массы, включив в это значение, кроме ПХДД/Ф, ещё 12 полихлорированных бифенилов, которые проявляют диоксиноподобную активность. В последние годы появилась тенденция замены мяса и мясных продуктов на рыбу, которая считается более полезной для организма, легче усваивается, содержит вещества, необходимые организму. Однако в ней, как и в других продуктах растительного или животного происхождения, аккумулируются все вредные и опасные вещества из воды, почвы, воздуха и добавляемые в результате переработки [4].
Обычно в рыбе находят не менее шести видов хлорорганических пестицидов: гексахлоран, ДДТ (который обнаруживается, несмотря на запрет его применения), метафос, тиофос, нитрафен, тиурам. Пестицидам свойственно накапливаться в жировых тканях, поэтому наиболее опасны в этом отношении жирные сорта рыбы (форель, сёмга).
Таким образом, среди токсикантов, попадающих в окружающую среду с продуктами или отходами химических производств, особое внимание следует уделять высокотоксичным веществам, к которым относится целый класс органических соединений, получивших название диоксины. В водных экосистемах диоксины, мигрируя по пищевым цепям, накапливаются в жировых отложениях у рыб, оказывают негативное влияние, значительно нарушая их жизненные процессы. Следствием заметного распространения органических токсикантов и других гидробионтов в природных водах может быть нарушение жизнедеятельности и даже гибель рыб [5].
Материалы и методы. Цель исследования — изучение содержания диоксинов в представителях ихтиофауны озера Асылыкуль.
В основу работы легли результаты ихтиологических исследований на территории озера Асылыкуль Давлекановского района Республики Башкортостан. Изучено содержание диоксинов в мышечной ткани щуки — представителя хищных рыб озера Асылыкуль. Возрастные группы представляли рыбы в возрасте 3 и 9 лет.
Содержание диоксинов и их изомеров в мышечной ткани хищных рыб (щука)
Показатель Содержание, пг/г жира Эквивалент токсичности
Возраст 3 года 9 лет 3 года 9 лет
2378-ТХДД 5,83±2,01 5,33±1,90 5,83±2,01 5,33±1,90
12378-ПнХДД 4,46±1,05 8,08±3,20 4,46±1,05 8,08±3,20
123478-ГкХДД 0,89±0,05 1,20±0,20 0,09±0,05 0,12±0,04
123678-ГкХДД 0,12±0,04 0,90±0,50 0,01±0,003 0,09±0,02
123789-ГкХДД 0,71±0,30 17,19±4,56 0,07±0,30 1,72±0,30
123678-ГпХДД 14,94±3,08 18,68±4,35 0,15±0,06 0,19±0,08
ОХДД 35,60±7,06 47,78±21,25 0,00 0,00
2378-ТХДФ 25,18±6,50 28,92±7,21 2,52±1,07 2,89±1,15
12378-ПнХДФ 12,62±3,05 14,91±3,06 0,63±0,02 0,75±0,03
23478-ПнХДФ 12,98±3,56 17,07±4,60 6,49±1,80 8,53±2,07
123478-ГкХДФ 7,86±2,21 8,02±7,95 0,79±0,04 0,80±0,04
123678-ГкХДФ 6,19±1,70 12,69±3,08 0,62±0,03 1,27±0,50
123789-ГкХДФ 0,71±0,03 4,55±1,08 0,07±0,03 0,46±0,23
234678-ГкХДФ 0,12±0,02 1,92±0,50 0,01±0,002 0,19±0,04
1234678-ГпХДФ 8,57±2,07 12,87±3,10 0,09±0,03 0,13±0,05
1234789-ГпХДФ 3,27±1,70 0,48±0,25 0,03±0,01 0,00
ОХДФ 0,48±0,25 12,69±0,25 0,00 0,00
Сумма TEQ ПХДД/Ф; пг/г жира Сумма TEQ ПХДД/Ф; пг/г сырого веса 21,87±6,50 0,18±0,05 30,56±16,42 0,26±0,06
Р< 0,05; n= 3
Для количественного химического анализа полихлорированных дибензо-пара-диоксинов и дибензофуранов использовали метод изотопного разбавления с высокоразрешающей масс-спектрометрией. Обработку данных проводили с использованием специализированного пакета программ (Method USEPA 1613 «Tetra-through Octa-Chlorinated Dioxins and Furans by Isotope Dilition HRGC/HRMS» EPA number: 821В94005,
1999 - 77 р.; Metod USERA 1668 В Chlorinated Biphenyl Congeners in water, soil, Sediments, biosolids and tissue by HRGC/HRMS. Nov. - 2008).
Результаты исследований представлены в таблице.
Анализ содержания изомеров полихлорированных дибензо-пара-диоксинов в мышечной ткани щук (Esox Iucius) 3 и 9 лет показал соотношение 12378 - ПнХДД; 123789 - ГкХДД; 123678 - ГпХДД; ОХДД соответственно 8,08 : 4,46; 17,19:0,71; 18,68:14,94; 47,78:35,60 пг/г жира. Превышение отмечено в возрастной группе (9 лет) в 1,8; 24,2; 1,25; 1,3 раза соответственно.
Соотношение изомеров дибензофуранов 23478-ПнХДФ; 123678-ГкХДФ; 123789-ГкХДФ; 1234678-ГпХДФ; ОХДФ для щук 9 и 3 лет составило: 17,07:12,98; 12,69:6,19; 4,55:0,71; 12,87 : 8,57; 12,69 : 0,48 пг/г жира, что соответствуют превышению в 1,3; 2,05; 6,4; 1,5; 26,4 раз соответственно.
Сумма TEQ ПХДД/Ф исследованных особей в
3 года и 9 лет составила 21,87±6,50 и 30,56+16,42 пг/г жира; 0,18+0,05 и 0,26+0,06 пг/г сырого веса соответственно (табл.).
Таким образом, установлено, что содержание хлорорганических токсикантов в мышечной ткани рыб озера Асылыкуль не превышает ПДК. Отмечено, что с возрастом накопление органических хлорсодержащих токсикантов в мышечной ткани увеличивается. В целом полученные данные свидетельствуют о нормальной экологической ситуации озера по диоксинам.
Литература
1. Епифанцев А.В. Диоксиновая патология. Клинические проявления и основы патогенеза / А.В. Епифанцев, Г.А. Соф-ронов, В.С. Румак, Нго Тхань Нам. // Диоксины суперэкотоксиканты XXI века. Отдалённые последствия применения «Оранжевого Агента» диоксина армией США во Вьетнаме (проблемы общей и тропической экотоксикологии). Информационный выпуск № 8. М.: ВИНИТИ, 2003. С. 48-84.
2. Желтов В.А. Изучение токсичности и опасности диоксинов и диоксиподобных соединений / В.А. Желтов, А.А. Лавров, В.Н. Волков, Г.П. Лаврусенко, К.А. Комарова // Ветеринария. Nolo, 2008. С. 52-54.
3. Кловач Н.В. Антропогенное воздействие как причина дегенерации мышц у рыб / Н.В. Кловач // Рыбоводство и рыбное хозяйство. 2006. № 2. С. 76-79.
4. Семёнов С.Ю. Оценка загрязнения супертоксикантами бассейна средней и Нижней Волги / С.Ю. Семёнов, Г.В. Зыкова, В.Н. Смирнов и др. // Анал. объектов окруж. среды: Тез. докл. 4 Всерос. конф. «Экоаналитика-2000». Краснодар: 2000. С. 66-67.
5. Смирнов В.Н. Оценка загрязнения суперэкотоксикантами бассейна Средней и Нижней Волги / В.Н. Смирнов // Анал. объектов окруж. среды: Тез. докл. 4 Всерос. конф. «Экоаналитика-2000». Краснодар, 2000. С. 66-67.
