CC BY
42
Н.А. Цыпылова1, Т. Т. Тайсаевг, ПЛ. Коваль2, М.К Пастухов2, Л.Д. Андрулайтис2
1 Бурятский государственный университет
2 Институт геохинин СО РАН, г. Иркутск
ТЕХНОГЕННОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ РТУТЬЮ РЫБ ОСИНСКОГО ЗАЛИВА БРАТСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА. ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ
Статья посвящена антропогенному загрязнению ртутью Осинского залива Братского водохранилища. Номы были проведены исследования атомно-абсорбционным методом холодного пара, который показал содержание ртути в мышцах рыб из различных пунктов Осинского залива. Экологический мониторинг показал влияние ртути на здоровье прибрежного населения.
N.A. Tsypalova, Г. Т, TaLsaev, P. V. Koval, М. К Pastuhov2, LD. Andrulaitis
MERCURY CONTAMINATION OF FISHES OF THE OSINSKY BAY
OF THE BRATSKOE RESERVOIR
Clause is devoted to anthropoge nous pollution by mercury Osinscii a gulf of the Brotherly water basin. We had been lead researches nuclear-absorption by a method cold pair which has shown the maintenance of mercury in muscles of fishes from various items of a Osinscii gulf. Ecological monitoring has shown influence of mercury on health of the coastal population.
Наиболее острой становится проблема ртутного загрязнения рыб в районах крупных водоемов, подобных Братскому водохранилищу. Серьезную угрозу для здоровья прибрежного населения представляет загрязнение ртутью гидробионтов и поступление ртути в пищевые цепи [1,2,4]. У жителей с. Коновалове Балаганского района, питающихся рыбой из водохранилища с высоким содержанием ртути, выявлены признаки нейротоксиче-ского воздействия ртути: нервно-
психологические расстройства, невротические и аффективные расстройства, нарушения памяти, затруднения воспроизводства информации. Основным источником техногенного загрязнения ртутью экосистемы Братского водохранилища в Ангарской лесостепи на протяжении 26 лет являлся комбинат «Усолье-химпром», в результате работы которого ежегодное поступление ртути в водоем в среднем составило 3311 кг [3 ] .Во взвешенной форме ртуть распространялась с водными массами по акватории водохранилища, оседая и накапливаясь в донных отложениях, где в результате микробиологических процессов трансформировалась в высокотоксические метилированные соединения. Закрытие цеха ртутного электролиза на комбинате «Усолье-химпром» в 1998г. привело к значительному понижению содержания ртути в воде, сокращению пятна загрязнения и в целом улучше-
нию экологической обстановки. Однако многолетние накопления ртути в донных осадках, в первую очередь ее метилированные формы, по-прежнему являются опасным источником ртутного загрязнения экосистемы Братского водохранилища.
Данная работа рассматривает степень загрязнения рыб одного из наиболее крупных заливов Братского водохранилища - Осинского. Приводятся данные, полученные в период 2004-2005 пг., и сопоставление их с результатами предшествующего периода в 1998-2000 гг.
Территория Осинского залива Братского водохранилища вдается вглубь лесостепных ландшафтов на 35-40 км. Характерной особенностью залива является высокое содержание органического вещества в донном осадке, что, с одной стороны, благоприятно для развития бентоса, планктона и частиковых рыб, с другой - приводит к резкой активизации микробиологических процессов и повышению уровня трофности водоема.
Наиболее объективными биоиндикаторами загрязнения водоемов тяжелыми металлами являются рыбы. В связи с этим для оценки ртутного загрязнения Осинского залива в 2004-2005 гг. сотрудниками Бурятского госуниверситета и Института геохимии СОРАН проведены исследования рыб на участках Рассвет, Усть-Алтан, Ирхидей, Бильчир, Обу-са и о. Осинский. Всего было отобрано 360
23
2008/4
проб органов и тканей доминирующих видов рыб: окунь, плотва, лещ, карась и амурский сом. Для сравнения были взяты 254 пробы от окуня и плотвы из залива Провал на Байкале. Для каждого экземпляра рыб определялись вес, линейные размеры, возраст, пол и стадия зрелости. Для анализа ртути отбиралась мышечная ткань дорсального участка спины, костная ткань, печень, жабры и гонады. Анализ ртути выполнялся в Институте геохимии СО РАН атомно-абсорбционным методом холодного пара на ртутном анализаторе РА-915 + (предел обнаружения 0.0001мг/кг),
Исследования содержания ртути в мышечной ткани рыб Осинского залива, проведенные в 2004-2005 гг. выявили неоднородность накопления этого токсичного материала у различных представителей ихтиофауны. В организмы рыб ртуть (главным образом метилированная форма) поступает с объектами их питания, в гораздо меньшей степени с водой, частичками взвеси и при дыхании через жабры. Поэтому содержание ртути в рыбах на-
прямую связано с их пищевой избирательностью, а также с биотопами, в которых они обитают. По типу питания исследованных рыб можно разделить на три группы: хищники (амурский сом), ограниченные бентофаги (речной окунь) и истинные бентофаги - восточный лещ, серебряный карась и сибирская плотва. Наибольшие концентрации ртути были отмечены в мышцах сомов, занимающих верхний трофический уровень в экосистеме Осинского залива. Основными объектами питания сомов являются донные бычки, ерши и частиковые рыбы. У всех проанализированных особей концентрации ртути в мышцах превышали предельно допустимый уровень -у рыб из центральной части залива (Рассвет, Усть-Алтан) в 2,5-3 раза, из вершины залива (Обуса) в - 1,1 раза (табл. !)•
Высокие концентрации ртути выявлены в мышцах окуней, пойманных на выходе из залива в районе острова Осинской (превышение ПДК в 2,6 раза).
Таблица
Содержание ртути (мг/кг сырого веса) в мышцах доминирующих видов рыб из различных районов Осинского залива
Виды рыб Месяц, год n Средние С Hg Пределы С Hg Рыбы с С* Hg >ПДК(в%)
о. Осннский
Плотва (Rutilus rutilus (L.)) Карась (Carassius auratus (L.)) 08.1997 10 2 0,1 0,36 0,015-0,26 0,34-0,38 100
Плотва (Rutilus rutilus (L,)) 08.1998 6 0,47 0,38-0,7 100
Окунь (Percaßuviatilis (L,)) Плотва (Rutilus rutilus (L.)) 06.2005 5 3 134 0,47 0,85-0,74 0,38-0,6 100
doc. Рассвет
Окунь (Percaßuviatilis (L,)) Плотва (Rutilus rulilus ^L.)) 08.1996 3 3 0,64" 0,73 0,6-0,7 0,7-0,75 100 100
Окунь (Percaßuviatilis (L.)) Плотва (Rutilus rutilus (L.)) 08.1998 7 7 0,74 0,47 0,46-1,4 0,34-0,9 86 100
Плотва (Rutilus rutilus (L.)) Карась (Carassius auratus L.)) 08.2001 10 10 0,42 0,15 0,09-0,75 0,13-0,21 70
Окунь (Percaßuviatilis (L.)) Плотва (Rutilus rutilus (L.)) Карась (Carassius auratus (L.)) Лещ (Abramis brama (L.)) 06.2004 13 5 9 10 0,66 0,16 0,17 0,45 0,21-1,17 0,09-0,33 0,04-0,53 0,17-0,83 76 20 11 60
Окунь (Percaßuviatilis (L.)) Плотва (Rutilus rutilus (L,)) 03.2005 10 10 0,54 0,24 0,27-0,97 0,03-0,44 50 40;
noc. Усть-Алтан
Лещ (Abramis brama (L.)) 06.2004 12 0,35 0,11-1,2 50
Окунь (Percaßuviatilis (L.)) Карась (Carassius auratus (L.)) Лещ (Abramis brama (L.)) 03.2005 10 7 4 0,49 0,19 0,44 0,28-0,76 0,1-0,53 0,2-0,9 40 14 50
24
Карась (Carassíus aurayus (L,)) 06.2005 1 0,12 0,12 _
Леш (Abramis brama (L.)) 5 0,68 0,25-1,85 40
Сом (Paras Hunts azotus (L.)) 1 1,75 1,75 100
дос. Бильчир
Лещ (Abramis brama (L,)) 06.2004 10 0,19 0,03-0,3 10
Лещ (Abramis brama (L,)) 03.2005 7 0,14 0,09-0,2) -
Карась (Carassíus auratus (L.)) 06.2005 5 0,13 0,004-0,41 20
not. Обуса
Карась (Carassíus auratus (L.)) 06.2004 5 0,13 0,05-0,21 -
Сом (Parasilurus azotus (L.)) 1 0,57 0,57 100
Лещ (Abramis brama (L.)) 03.2005 6 0,2 0,04-0,6 17
Карась (Carassíus auratus (L.)) 06.2005 5 0,18 0,028-0,37 20
пос. Ирхидей
Лещ (Abramis brama (L.)) 06.2004 7 0,29 0,09-0,57 43
Карась (Carassíus auratus (L,)) 03.2005 2 033 0,2-0,46 50
Карась (Carassius auratus (L,)) 06.2005 4 0,36 0,31-0,4 100
*C-i
_ - концентрация. Жирным шрифтом выделены средние значения Нв, превышающие ПДК: ПДК Н§ для мышц хищных рыб 0,5 мг/кг, мирных - 0,3 мг/кг сырого веса. ** данные 1996 г. (Коуа! е(. а1„ 1999).
В Осинском заливе на участке Рассвет и Усть-Алтан содержание ртути в окунях было на уровне ПДК. В пищевом рационе окуня, помимо молоди рыб, значительное место (2010%) занимали бентосные организмы - личинки хирономид и бокоплавы, активно накашивающие метнлртуть из донных осадков и детрита. Лещ ведет преимущественно придонный образ жизни на глубоководных участках Осинского залива (от 5 до 20 м), где происходит оседание большой части вносящихся в залив из основной акватории водохранилища взвешенных форм ртути. Питаются лещи исключительно донными объектами: личинками хирономид, олигохетами, детритом и водными растениями. Анализ содержания ртути в мышцах леща выявил высокие концентрации у рыб из центральной части Осинского залива (Рассвет и Усть-Алтан) -здесь уровень ПДК был превышен в 1,5-2 раза, тогда как в вершинных более мелководных частях залива (Бильчир, Обуса, Ирхидей) превышения ПДК были лишь у незначительного количества особей. Плотва - обитатель литоральных, наименее загрязненных ртутью участков залива. Этот вид имеет более широкий спектр питания, основу которого составляет прибрежный бентос (личинки хирономид, олигохеты, мелкие брюхоногие моллюски) и водные растения, а также в летний период зоопланктон и летающие насекомые. Во внутренних частях Осинского залива средние
концентрации ртути в мышцах плотвы были невысокими и не превышали предельно допустимый уровень. Лишь у острова Осинский, находящегося уже в акватории Братского водохранилища, содержание ртути превышало ПДК в 1,5 раза.
Среди исследуемых видов самое низкое загрязнение ртутью было у карася. Это объясняется его оседлым образом жизни в мелководных, богатых водной растительностью участках залива, часто с застойной водой. Пищевой рацион карасей включает в себя бентос, водную растительность, личинок насекомых, зоопланктон и детрит. Почти на всех участках Осинского залива содержание ртути в мышцах карася было вдвое ниже ПДК. Только напротив пос. Ирхидей, находящегося в конце залива возле устья р. Осы, средние концентрации ртути в карасях были выше уровня ПДК, Здесь возможно локальное загрязнение донных осадков, связанное с влиянием воды р.Осы многочисленных поселков, расположенных по ее берегам, и, следовательно, большим притоком органического вещества. Это подтверждают стабильно высокие показатели ртути в мышцах карасей, пойманных в одних и тех же местах, как в ранневесенний, так и летний период 2005 г. (табл. 1).
При сравнении данных по содержанию ртути в мышцах рыб Осинского залива, полученных в 2004-2005 гг. с результатами
25
2008/4
предшествующих лет, следует отметить снижение ее концентраций в плотве и карасе центральной части водоема до уровней ниже ПДК. К сожалению, этого нельзя сказать про сома, окуня и леща, концентрации ртути в которых по-прежнему остаются критически высокими.
Исследования, проведенные по распределению ртути в органах и тканях трех видов рыб Осинского залива — окуня, плотвы и леща, в сравнении с рыбами из залива Провал на Байкале (фоновый район). Как видно из таблицы 2, распределение ртуги внутри организмов рыб Осинского залива идет неравномерно. Накопление ртути у наиболее загрязненных окуней и лещей в первую очередь происходит в мышцах
и печени. У менее загрязненной плотвы повышенные концентрации ртути были выявлены в мышцах и скелете. Выведение ртути из клеток различных органов и тканей происходит с различной скоростью. Наиболее быстро освобождаются от ртути печень и жабры, где активно идут обменные процессы, гораздо медленнее это происходит в мышечной и костной тканях. Высокие концентрации ртути в печени (окунь, лещ), указывают на постоянный приток этого токсиканта в организм рыб. Напротив, низкая загрязненность печени позволяет сделать вывод об отсутствии загрязняющих притоков ртути в настоящий момент. В связи с этим печень рыб мы рекомендуем как биоиндикатор ртутного загрязнения водоемов.
Таблица 2
Распределение ртути в органах и тканях рыб из заливов Оса и Провал в марте 2005 г.
Район отбора Виды рыб Содержание Н& (мг/кг сырого веса)
Мышцы Печень Скелет Жабры Гонады
Осинский залив Окунь п=Ю 0,543* 0,273-0,97 0.357 0,121-0,716 0,?43 0,061-0,565 0.187 0,106-0,331 0.046 0,021-0,095
Плотва п=10 0.239 0,033-0,44 0,089 0,048-0,148 0,162 0,106-0,258 0,077 0,051-0,127 0.02 0,007-0,028
Лещ п=10 0,301 0,043-0,903 0594 0,057-1,952 0.196 0,041-0,596 0.135 0,027-0,416 <Щ5 0,017-0,3-66
Залив Провал [оз. Байкал) Окунь п=24 0,053 0,003-0,166 0,044 0,012-0,099 0,039 0,004-0,058 0,03 0,006-0,07 0,011 0,004-0,021
Плотва п=26 0.055 0,007-0,158 0,013 0,007-0,024 0,032 0,009-0,045 0,016 0,004-0,045 0,007 0,003-0,018
* в числителе - средние концентрации в знаменателе — минимальные и максимальные концентрации
Гонады у всех представленных в таблице рыб имели очень низкие содержания ртути. Связано это с мембранным барьером яйцеклетки, который препятствует проникновению метил ртути вовнутрь клетки. По степени загрязнения ртутью внутренние органы и ткани выстраиваются в следующий ряд в порядке убывания: мышцы и печень > костная ткань > жабры > гонады. Причем эта зависимость наблюдается и не в загрязненных рыбах зал. гПровал.
Накопление ртути органами и тканями рыб Осинского залива не имеет выраженной положительной коррелятивной зависимости от возраста, пола и биометрии в отличие от других водоемов. Вероятно, это связано с неоднородностью загрязнения донных осадков и
26
со значительными миграциями рыб. Также не обнаружено существенных сезонных изменений содержания ртути в мышцах рыб, что указывает на высокое содержание этого токсиканта в донных осадках и в целом на значительное загрязнение экосистемы залива. Рыбы из верхней части залива, максимально удаленной от основной акватории водохранилища, за редким исключением, имеют невысокие показатели содержания ртути. Концентрации этого токсичного металла значительно увеличиваются в рыбах, обитающих в центральном районе и в устье залива. Преобладающие летом сильные северные и северозападные ветры постоянно заносят обогащенную ртутью взвесь и взмученные донные осадки из водохранилища в глубь залива, где
Ташлыкова Т.А. ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОСЛЕ СОЗДАНИЯ УСТЬ-ИЛИМСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОД БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ _
она оседает на дно, накапливается в бенто-носных организмах, по пищевой цепи передается рыбам, которые, в свою очередь, употребляет население прилегающих деревень и отдыхающие летом. Рыбу местные жители продают и вывозят за пределы района. Высок экологический риск на участках Рассвет и Усть-Алтан.
Наблюдается тенденция к снижению уровня ртутного загрязнения в донных осадках и рыбах, проявляющаяся в средней и нижней частях Братского водохранилища, хотя еще слабо выражена в верхней наиболее загрязненной части, к которой относится Осинский залив. Для контроля и изучения процессов очищения водной экосистемы Братского водохранилища, предотвращения заражения местного населения, особенно детей, загрязненной ртутью необходимо продолжить комплексные ежегодные мониторинговые работы.
Литература
1. Ефимова Н.В., Маторова Н.И., Коваль П.В., Анд-рулайтис Д.Д., Удодов Ю.Н. Опасность ртутного загрязнения и принципы здорового безопасного питания на территориях с повышенной ртутной нагрузкой (При-ашарье). - Иркутск-Ангарск, 2004. - 47с,
2. Коваль П.В., Кузьмин М.И, Ртутное загрязнение Братского водохранилища (Путеводитель геоэкологической экскурсии): материалы международ, кокф // Проблемы ртутного загрязнения природных и техногенных водоемов, Иркутск: Институт геохимии СО РАН, 2000. - 40 с.
3. Коваль 11.В., Калмычков Г.В,, Лавров СМ., Удодов Ю.Н., Бутаков Е.Б., Файфилд Ф.В., Алиева В.А. Антропогенная компонента и баланс ртути в экосистеме Братского водохранилища // ДАН. 2003. Т.388. №2. -С.225-227,
4. Коваль П.В., Бутаков Е.В., Зеленая О.Г., Андру-лайтис Л.Д., Азовский М.Г., Пастухов М.В., Удодов Ю.Н, Ртутное загрязнение Ангаро-Байкальской водной системы (Информационная записка и комплект карт) Иркутск: Институт геохимии СО РАН, 2004. - 10 е.; 4 карты.
ТЛ. Ташлыкова
Институт земной коры СО РАН
ИЗМЕНЕНИЕ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОСЛЕ СОЗДАНИЯ УСТЬ-ИЛИМСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРОД БЕРЕГОВОЙ ЗОНЫ
Создание Усть-Илимского водохранилища оказало влияние на природные условия прилегающей территории, которая характеризуется большим природным разнообразием геолого-геоморфологических, инженерно-геологических и гидрометеорологических условий.
В статье рассмотрено, как изменились после создания водоема параметры температуры воздуха, количества осадков, континентальность климата. Особое внимание Делено ветровому и ветроволиоваму режимам, которые непосредственно влияют на размыв берегов.
TA. Tashfykova
CHANGING OF THE CLIMATE CONDITIONS AFTER THE CONSTRUCTION OF UST-ELIMSK WATER-STORAGE RESERVOIR AND ITS INFLUENCE ON INGENEERING-GEOLOGICAL CHARACTERISTICS OF ROCKS OF COASTAL SHORE
The construction and exploitation of the Ust-Ilimsk reservoir noticeable effects the surrounding territory marked by the large diversity of natural geologic-geomorpfological, engeneering- geological and hidrometeorological conditions.
in the article, the extent of changes in the temperature parameters, atmosphere precipitation and the continental character of climate is described; a special attention is paid to the wind and ware action, which directly influence the shore abrasion.
Созданное глубоководное Усть-Илимское водохранилище оказало влияние на природные условия прилегающей территории, которая характеризуется большим природным разнообразием геолого-геоморфологических, инженерно-геологических и гидрометеорологических условий. Многообразие и интенсив-
ность изменений природной среды во многом определяются особенностями самого водохранилища как природно-технического объекта. Эти изменения, возникшие после создания водоема, затрагивают все части геосферы и сказываются на всех их элементах, в том числе и климатических условиях, изменения
27
