Содержание соединений тяжелых металлов в воде, органах и тканях рыб реки Есауловка Березовского района Красноярского края

Литература

1. Алешичев А.Н. Формирование лесных экосистем в зоне техногенного воздействия Райчихинского буроугольного месторождения. - Благовещенск: ДальГАУ, 2010. - 166 с.

2. Гуков Г.В. Лесоведение на Дальнем Востоке: учеб. пособие. - Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1990. - 312 с.

3. Мелехов И.С. Лесоведение: учеб. для вузов. - М.: МГУЛ, 2002. - 398 с.

4. Обыденников В.И. Лесоведение: лекции. - 2-е изд. перераб. и доп. - М.: МГУЛ, 2001. - Ч. 1. - 50 с.

5. Практикум по лесоводству: учеб. для вузов / В.П. Гоигорьев [и др.]. - Минск: Выш. шк., 1989. - 311 с.

6. Смирнов Н.Т. Закладка пробных площадей: метод. указания. - Уссурийск: ПСХИ, 1979. - 75 с.

7. Справочник лесоустроителя Дальнего Востока / под общ. ред. В.В. Нешатаева. - Хабаровск: ДальНИИЛХ, 1973. - 226 с.

8. Сукачев В.Н., Зонн С.В. Методические указания к изучению типов лесов / под общ. ред. С.В. Зонна. -М.: АН СССР, 1961. - 60 с.

9. Чернышев В.Д. Введение в Дальневосточное лесоведение. - Владивосток: Дальнаука, 2005. - 245 с.

10. Яборов В.Т., Алешичев А.Н. Естественное возобновление растительного покрова на территории Дам-букинского золоторассыпного узла в Приамурье // Лесное хозяйство. - 2007. - № 5 - С. 22-23.

11. Якубов В.В. К флоре верхней части р. Селемджа (северо-восток Амурской области) // Комаров. - Владивосток, 1992. - Вып. 39. - С. 134-173.

УДК 577.4(571.51) В.А. Колесников, Н.Б. Бойченко

СОДЕРЖАНИЕ СОЕДИНЕНИЙ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДЕ, ОРГАНАХ И ТКАНЯХ РЫБ РЕКИ ЕСАУЛОВКА БЕРЕЗОВСКОГО РАЙОНА КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ

В статье рассматриваются эколого-токсикологические вопросы, затрагивающие проведение мониторинговых исследований при антропогенном загрязнении тяжелыми металлами водной среды и гид-робионтов Красноярского края.

Ключевые слова: водная среда, гидробионты, свинец, кадмий, ртуть, мышьяк, медь, цинк, хром.

V.A. Kolesnikov, N.B. Boichenko AVAILABILITY OF THE HEAVY METAL COMPOUNDS IN WATER, ORGANS AND TISSUES OF FISH IN ESAULOVKA RIVER IN BEREZOVSK AREA OF KRASNOYARSK REGION

Ecological and toxicological issues which touch conducting the monitoring research in case of anthropogenous pollution by heavy metals of the water environment and hydrobionts in Krasnoyarsk region are considered in the article.

Key words: water environment, hydrobionts, lead, cadmium, mercury, arsenic, copper, zinc, chrome.

В связи с интенсивным развитием промышленности, транспорта, индустриализацией и химизацией сельского хозяйства, ускорением научно-технического прогресса за последние годы значительно увеличилось и продолжает нарастать поступление в окружающую среду различных чужеродных веществ, в том числе соединений тяжелых металлов, а именно свинца, кадмия, ртути, мышьяка, меди, цинка, хрома и других токсических элементов. Это ведет к загрязнению ими атмосферного воздуха, воды, почвы, следовательно, и продуктов питания [2].

Ртуть, мышьяк, свинец, кадмий относятся к числу высокотоксичных для организма человека и животных химических элементов и считаются одними из приоритетных загрязнителей [4].

Предельно допустимые уровни их в биологических объектах и продуктах нормируются СанПиН 2.3.2.1078-01 от 2002 года.

Потенциальную опасность представляет их способность образовывать нерастворимые соединения и постоянно циркулировать в пищевых цепях водных и наземных экосистем. Актуальность изучения данного вопроса обусловлена тем, что для населения основной источник поступления в организм солей тяжелых металлов - это пищевые продукты и питьевая вода [3].

Вредные химические элементы и вещества попадают в водоемы, ухудшая их санитарное состояние и вызывая необходимость специальной глубокой очистки воды перед использованием ее для хозяйственнопитьевых и некоторых промышленных целей. Поэтому поступление тяжелых металлов в атмосферу, водоемы и на земледельческие поля должно быть взято под строгий контроль [1, 5].

Считается, что, несмотря на возможность попадания металлов-токсикантов в организм с вдыхаемым воздухом и питьевой водой, для большинства населения, не подвергающегося их промышленному воздействию, основным и всевозрастающим источником поступления указанных элементов в организм человека являются продукты питания [3].

Информация об экологическом состоянии водоемов в отношении содержания солей тяжелых металлов в рыбе, как одном из распространенных продуктов в рационе человека и животных, и воде необходима для достоверной оценки их безопасности.

Данная исследовательская работа посвящена оценке экологической обстановки водоемов Красноярского края и изучению динамики токсикоэлементов в объектах гидросферы и гидробионтах данных водоемов. В 2008-2009 гг. были проведены исследования реки Есауловка Березовского района по содержанию соединений тяжелых металлов в воде и рыбе данной речной экосистемы.

Цель исследований. Обосновать экологическое состояние р. Есауловка Березовского района по фактическому содержанию металлов-токсикантов на период проведения исследований.

Задачи исследований:

1. Определить уровень содержания солей тяжелых металлов в воде, органах и тканях рыб р. Есау-ловка Березовского района.

2. Проследить динамику распределения солей тяжелых металлов в воде, органах и тканях рыб данного объекта исследований.

Объекты и методы исследований. Пробы органов и тканей отбирались от рыб (вид - окунь, возраст - 1-1,5 года) водоема в количестве 10 образцов в разное время года. Для исследований также была взята вода из реки в количестве 10 образцов по 1 л.

Определение соединений тяжелых металлов проводилось в химико-токсикологическом отделе КГБУ «Крайветлаборатория» методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Для предварительной обработки проб использовался метод сухого озоления с последующим определением токсикоэлемента в водном растворе на атомно-абсорбционном анализаторе «Бо^аг-Э».

Содержание ртути в исследуемых образцах определяли методом абсорбции холодного пара. Для предварительной обработки проб использовался метод мокрого озоления с последующим определением токсикоэлемента в водном растворе на ртутном анализаторе УКР-1МЦ.

Определение мышьяка проводили колориметрическим методом путем отгонки мышьяковистого водорода в поглощающий раствор диэтилдитиокарбамат серебра. Подготовка проб осуществлялась методом сухого озоления.

Результаты исследований и их обсуждение. Результаты фактического содержания и динамики распределения токсикоэлементов в зависимости от времени года в исследуемых образцах представлены в таблице.

Фактическое содержание токсикоэлементов в органах и тканях рыб и воде р. Есауловка

в зависимости от времени года, мг/кг

2008 г., зима Токсико- элемент Кости Жабры Кожа Мышцы Печень Вода

Свинец 0,354±0,130 0,287±0,110 0,550±0,190 0,172±0,076 0,687±0,230 0,0011±0,00028

Кадмий 0,010±0,008 Менее 0,01 Менее 0,01 Менее 0,01 0,017±0,012 0,0001±0,00003

Медь 0,809±0,400 0,672±0,370 0,410±0,200 0,456±0,290 0,708±0,370 0,050±0,013

Цинк 40,070±10,00 50,900±12,000 55,690±13,000 60,210±14,000 65,700±15,000 0,640±0,160

Мышьяк Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,05

Хром Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,01

Ртуть 0,0007±0,00014 0,0002±0,00004 0,0005±0,0001 0,0006±0,00012 0,008±0,0016 Менее 0,0005

2008 г., весна Свинец 0,400±0,150 0,310±0,120 0,650±0,220 0,374±0,140 0,711±0,230 0,005±0,0013

Кадмий 0,019±0,012 0,020±0,012 0,015±0,012 0,016±0,012 0,030±0,016 0,001±0,00025

Медь 0,900±0,440 0,780±0,400 0,620±0,330 0,642±0,330 0,808±0,400 0,090±0,023

Цинк 56,720±13,000 65,100±15,000 68,090±16,000 64,980±15,000 70,110±16,000 0,785±0,200

Мышьяк 0,110±0,028 0,009±0,0023 0,008±0,002 Ниже предела обнаружения Ниже предела обнаружения Ниже предела обнаружения

Хром Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,01

Ртуть 0,0012±0,00024 0,0009±0,00018 0,0010±0,0002 0,0064±0,00130 0,0110±0,0022 0,0001±0,00002

2008 г., лето Свинец 0,400±0,150 0,269±0,110 0,444±0,160 0,214±0,089 0,590±0,200 0,0010±0,00025

Кадмий Менее 0,01 Менее 0,01 0,011±0,008 Менее 0,01 0,0178±0,012 0,0001±0,00003

Медь 0,790±0,400 0,658±0,370 0,325±0,160 0,458±0,290 0,459±0,290 0,050±0,013

Цинк 44,269±11,000 51,230±12,000 63,258±15,000 65,369±15,000 55,369±13,000 0,540±0,140

Мышьяк Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,05

Хром Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,01

Ртуть 0,0005±0,0001 0,0020±0,0004 0,0050±0,0010 0,0003±0,00006 0,0025±0,0005 0,0001±0,00003

2008 г., осень Свинец 0,345±0,130 0,267±0,110 0,550±0,190 0,286±0,110 0,602±0,200 0,0012±0,0003

Кадмий Менее 0,01 Менее 0,01 Менее 0,01 Менее 0,01 0,015±0,012 0,0002±0,00005

Медь 0,709±0,370 0,610±0,330 0,400±0,190 0,583±0,330 0,648±0,370 0,070±0,018

Цинк 45,674±11,000 50,013±12,000 52,990±13,000 49,985±12,000 59,088±14,000 0,710±0,180

Мышьяк Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,05

Хром Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,1 Менее 0,01

Ртуть 0,0010±0,0002 0,0008±0,00016 0,0006±0,00012 0,0006±0,00012 0,0020±0,0004 0,0001±0,00003

Как видно на рис. 1, наибольшее количество свинца обнаружено в печени, коже и костях, наименьшее содержание - в жабрах и мышцах рыб. В весенний период уровень свинца во всех исследованных органах и тканях наивысший. Наименьшие количества свинца в печени и коже обнаружены летом, в жабрах - осенью, в мышцах - зимой, в костях - зимой и осенью.

Свинец Свинец Свинец Свинец зима весна лето осень

Кости

Жабры

Кожа

Мышцы

Печень

Вода

Рис. 1. Динамика распределения солей свинца в различных органах в зависимости от сезонов года

Кадмий Кадмий Кадмий Кадмий

зима весна лето осень

Кости

Жабры

Кожа

Мышцы

Печень

Вода

Рис. 2. Динамика распределения солей кадмия в различных органах в зависимости от сезонов года

Из графиков на рис. 2 следует, что наибольшее количество кадмия обнаружено в жабрах и коже, наименьшее содержание токсикоэлемента отмечено в костях и мышцах рыб. В весенний период уровень кадмия в печени, костях, мышцах наивысший. В коже и жабрах наибольшее количество кадмия обнаружено в зимний период. Наименьшее количество кадмия в жабрах и коже обнаружено летом и осенью, в печени - осенью, в мышцах и костях - осенью и зимой.

Кости

Жабры

Кожа

Мышцы

Печень

Вода

Рис. 3. Динамика распределения солей меди в различных органах в зависимости от сезонов года

Как видно из графиков, изображенных на рис. 3, наибольшее количество меди обнаружено в костях, печени и жабрах, наименьшее содержание токсикоэлемента отмечено в коже и мышцах рыб. В весенний период уровень меди во всех исследованных органах и тканях наивысший. Наименьшее количество меди в печени и коже обнаружено летом, в костях и жабрах - осенью, в мышцах - зимой и летом.

На рис. 4 показано, что наибольшее количество цинка обнаружено в печени, коже и мышцах, наименьшее содержание токсикоэлемента отмечено в костях и жабрах рыб. В весенний период уровень цинка в печени, коже, костях и жабрах наивысший. В мышцах наивысший уровень отмечен в летний период. Наименьшее количество цинка в мышцах и жабрах обнаружено осенью, в печени - летом, в коже - осенью, в костях - зимой.

Кости

Жабры

Кожа

Мышцы

Печень

Вода

Рис. 4. Динамика распределения солей цинка в различных органах в зависимости от сезонов года

Кости

Жабры

Кожа

Мышцы

Печень

Вода

Рис. 5. Динамика распределения солей ртути в различных органах в зависимости от сезонов года

Из графиков, изображенных на рис. 5, следует, что наибольшее количество ртути обнаружено в печени, мышцах и коже, наименьшее содержание токсикоэлемента отмечено в костях и жабрах рыб. В весенний период уровень ртути в печени, мышцах и костях наивысший. В летний период наивысший уровень ртути отмечен в коже и жабрах. Наименьшее количество ртути в печени обнаружено осенью, в жабрах - зимой, в мышцах и костях - летом, в коже - зимой и осенью.

Выводы

1. Результаты, полученные в ходе проведенных исследований, указывают на соответствие содержания тяжелых металлов в воде и рыбе р. Есауловка Березовского района СанПиН 2.3.2. 1078-01 от 2002 года, кроме цинка (норма - 40 мг/кг).

2. Фактическое содержание соединений тяжелых металлов в воде и тканях рыбы исследуемого водоема тем не менее свидетельствует о природно-антропогенном воздействии на данную речную экосистему.

3. Прослеживается следующая динамика накопления токсикоэлементов в связи с сезонностью: наибольшее загрязнение тяжелыми металлами отмечается в весенний период, в осенний и зимний периоды

контаминация токсикоэлементами водоема несколько ниже, чем весной, наименьшее содержание соединений тяжелых металлов определяется летом.

4. Наиболее высокие уровни свинца, кадмия, ртути определяются в печени рыбы, меди - в костях и жабрах, мышьяка - в костях и мышцах, цинка - в коже, жабрах и печени. Минимальные количества свинца, кадмия и ртути определяются в мышцах, меди - в коже, цинка - в мышцах и костях, мышьяка - в коже и печени.

5. На основании проведенных исследований рекомендовать постоянный эколого-токсикологический мониторинг гидробионтов и р. Есауловка Березовского района.

Литература

1. Социально-гигиенический мониторинг, методология, региональные особенности, управленческие решения / Е.А. Борзунова, Я.А. Брусницина, К.П. Селянкина [и др.]. - М., 2003. - С. 45-48

2. Давыдова С.Л., Тагасов В.И. Тяжелые металлы как супертоксиканты XXI века. - М.: РУДН, 2002. - 140 с.

3. Морозова С.П. Поступление ртути и мышьяка с рационами питания в организм взрослых и детей // Гигиена и санитария. - 1991. - № 7. - С. 38-40.

4. Титова Е.В. Основы сельскохозяйственной экотоксикологии. - Красноярск: Изд-во КрасГАУ, 2001.

5. Forsther U. Integrated pollution control. - Berlin, 1995. - P. 100-107.

УДК 674.697 Л.В. Ставникова, А.В. Рогов,

В.А. Рогов, Р.А. Степень

ОЗДОРОВЛЕНИЕ ГОРОДСКОЙ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ ЛЕТУЧИМИ ВЫДЕЛЕНИЯМИ СОСНЫ

В статье представлены результаты исследований, доказывающие, что загрязнение воздушной среды существенно снижает интенсивность и изменяет состав летучих выделений сосновых насаждений. Одновременно такие изменения снижают бактериостатичность атмосферы, которая возрастает при ионизации.

Ключевые слова: загрязнение, сосна, фитоорганические выделения, бактериостатичность, ионизация.

L.V. Stavnikova, A.V. Rogov, V.A. Rogov, R.A. Stepen SANITATION OF THE CITY AIR ENVIRONMENT BY THE VOLATILE PINE EMISSIONS

The research results proving that air environment pollution essentially reduces intensity and changes structure of the pine planting volatile emissions are given in the article. Simultaneously such changes reduce atmosphere bacteriostatic character which increases at ionization.

Key words: pollution, pine, phytoorganic emissions, bacteriostatic character, ionization.

Введение. В России и за рубежом сравнительно широко распространяется профилактика и лечение легочных, сердечно-сосудистых и других заболеваний летучими выделениями травянистых, кустарниковых и древесных растений [1-2]. Достаточно эффективны в этом отношении хвойные насаждения, в атмосфере которых человек адаптировался в течение многих тысячелетий. В большинстве случаев при этом имитация их биологически активных соединений осуществлялась за счет эфирных масел или выделений летучих продуктов из измельченных вегетативных органов растений. Представляется, что фитонцидотерапия летучими веществами, выделяемыми произрастающими деревьями, является более эффективной. Такое решение оказалось успешным как с санитарно-гигенической, так и эмоциональной стороны, при размещении 7-летних деревьев сосны в межцехованных рекреациях деревообрабатывающего комбината [3]. Насыщение воздушной среды экскретами живых растений намного полезнее для организма по сравнению с ее обработкой