Содержание тяжелых металлов во внутренних органах крупного рогатого скота Северо-Западного Зауралья

Содержание тяжелых металлов во внутренних органах крупного рогатого скота северо-западного Зауралья

С. Н. Кошелев, к.с.-х.н, доцент, Курганская ГСХА им. Т С. Мальцева, г. Курган;И. М. Донник, член-корр. РАСХН, д.б.н, профессор, директор Уральского научно-исследовательского ветеринарного института, г. Екатеринбург; Л. В. Бурлакова, к. б.н, доцент, Курганская ГСХА им. Т. С. Мальцева, г. Курган

В системе природного физико-географического районирования Далматовский, Катайский, Шадринский, Каргапольский районы формируют северо-западную часть Курганской области, попадают в юго-западную лесостепную провинцию Западно-Сибирской части Российской Федерации и входят в состав Зауралья.

Территория большей части северо-запада Курганской области относится к ареалу с высокой экологической напряженностью. Она складывается под влиянием нескольких групп факторов. Первая группа факторов связана с фоновыми природными геохимическими аномалиями и с фоновой уязвимостью экосистем территории по отношению к антропогенным воздействиям. Вторая группа факторов экологического неблагополучия связана с трансграничными техногенными загрязнениями. Они обусловлены близостью мощной Уральской промышленной агломерации и преобладанием восточных и северо-восточных направлений распространения ее эмиссий как водным, так и аэрогенным путем.

Исследования, проведенные экологами, свидетельствуют, что наиболее распространенными токсикантами в пищевых продуктах являются тяжелые металлы — медь, цинк, ртуть, мышьяк, свинец, кадмий (И. М. Донник, 2001; А. М. Смирнов, 1997).

Высокое содержание того или иного элемента в органе свидетельствует о его определенной биологической роли (А. А. Кист, 1987). Большое значение для исследований биологической роли химического элемента имеет выявление закономерностей поведения химических элементов в живых системах.

При оценке распространения солей тяжелых металлов в изучаемых системах организма применяли традиционный подход, который базируется на усреднении большого числа химических анализов и сравнении их со стандартными образцами и данными, полученными другими исследователями. Нами в качестве сравнения взяты требования СанПиН 2.3.560.-96(1997).

В образцах органов определяли: медь, цинк, ртуть, мышьяк, свинец, кадмий — методом атомно-абсорбционной спектрофотомерии на спектрофотометре ААС-1 (ГОСТы 26929-94; 30178-96). Принцип метода заключается в изменении резонансного поглощения света определенной длины волны атомами металла, находящимися в виде атомного пара в основном (невозбужденном) состоянии.

Анализ исследуемых проб проведен на базе аккредитованной лаборатории ФГУ САС «Шад-ринская» N POCC RU 0001.510226 арбитражными методами.

Первичный материал обработан методом вариационной статистики и оценен по критерию t — Стьюдента на персональном компьютере PC Pentium с использованием Microsoft Excel и рекомендаций Г. Ф. Лакина (1990).

Для анализа мяса брали длиннейшую мышцу спины в области поясницы, средние пробы внутренних органов — сердца, печени, почек. Исследовали 800 образцов внутренних органов.

Обращает на себя внимание более низкое содержание тяжелых металлов в образцах мышцы (табл. 1). Содержание свинца в мышце колеблется от 0,1 до 0,14 ПДК, мышьяка и ртути в мясе — составляет тысячные доли предельно допустимых концентраций по всем пунктам исследований. Концентрация кадмия уменьшается в географическом направлении по мере удаления от Свердловской области и составляет: 0,2 ПДК, 0,18 ПДК, 0,14 ПДК, 0,10 ПДК соответственно. Медь накапливается в мышцах в количестве от 0,19 до 0,47 ПДК. Максимальное количество меди сконцентрировано в мясе коров Далматовского района, однако предельно допустимых значений уровень накопления не достигает. Уровень цинка в мясе коров составляет 0,56—0,72 ПДК и значительно не отличается во всех исследуемых хозяйствах.

В печени коров уровень содержания всех химических элементов выше по сравнению с мясом (табл. 1). Следует обратить внимание на достаточно высокое содержание свинца в печени коров, которое достигает 0,92—0,97 ПДК.

Печень накапливает значительное количество кадмия, которое колеблется от 0,97 до 1,4 ПДК. Превышение допустимого уровня содержания в печени кадмия обнаружено в хозяйствах Далма-товского района. Концентрация мышьяка и ртути в печени составляет сотые доли от предельно допустимых концентраций. Медь накапливается в печени коров в концентрации 0,8—0,9 ПДК. Следует обратить внимание на то, что содержание цинка в печени составляет 1,2—1,1 ПДК. Превышение допустимых концентраций цинка обнаружено в печени коров всех сельскохозяйственных предприятий.

Исследование сердца коров показало, что содержание свинца в нем составляет 0,32—0,43 ПДК (табл. 2).

Кадмий содержится в сердечной мышце в количестве 0,2—0,33 ПДК. Мышьяк и свинец накапливаются в сердце в количестве 0,01—0,05 ПДК.

Содержание меди в сердце коров — 0,65—0,76

1. Среднее содержание тяжелых металлов в мышцах и в печени коров, мг/кг

Производитель (район) Содержание тяжелых металлов в мышцах коров

Pb Cd As Hq Cu Zn

Катайский 0,07±0,01 0,01±0,003 0,0025±0,002 0,002±0,0005 2,33±0,72 50,37±8,31

Далматовский 0,06±0,02 0,009±0,01 0,003±0,0001 0,003±0,004 1,76±0,68 44,15±6,59

Шадринский 0,07±0,03 0,007±0,001 0,0015±0,003 0,002±0,003 2,26±0,3 42,24±1,71

Каргапольский 0,05±0,02 0,005±0,002 не обн. 0,002±0,001 0,94±0,95 39,38±5,23

ПДК 0,5 0,05 0,1 0,03 5,0 70,0

Содержание тяжелых металлов в печени коров

Производитель (район) Pb Cd As Hq Cu Zn

Катайский 0,56±0,01 0,37±0,04 0,02±0,002 0,01±0,009 19,45±3,65 123,89±22,97

Далматовский 0,58±0,03 0,41±0,02 0,01±0,002 0,009±0,0002 16,81±1,97 111,95±20,92

Шадринский 0,57±0,02 0,29±0,02 0,009±0,004 0,009±0,0005 17,15±1,43 119,54±20,65

Каргапольский 0,55±0,012 0,31±0,01 0,009±0,003 0,01±0,006 15,87±2,41 107,99±36,31

ПДК 0,6 0,3 0,1 0,1 20,0 100,0

2. Среднее содержание тяжелых металлов в сердце и в почках коров, мг/кг

Производитель (район) Содержание тяжелых металлов в сердце коров

Pb Cd As Cu Zn

Катайский 0,26±0,01 0,07±0,005 0,04±0,002 0,04±0,003 14,25±4,18 65,21±5,31

Далматовский 0,21±0,03 0,08±0,01 0,03±0,002 0,01±0,002 15,21±3,01 71,23±9,22

Шадринский 0,19±0,02 0,1±0,02 0,05±0,006 0,03±0,0004 13,06±1,79 68,28±10,22

Каргапольский 0,20±0,012 0,06±0,014 0,03±0,008 0,02±0,008 14,35±1,53 65,11±5,66

ПДК 0,6 0,3 0,1 0,1 20,0 100,0

Содержание тяжелых металлов в почках коров

Производитель (район) Pb Cd As Hq Zn

Катайский 0,84±0,07 3,62±0,05 0,08±0,012 0,002±0,0009 20,51±3,17 94,28±8,12

Далматовский 0,61±0,03 1,59±0,01 0,08±0,02 0,003±0,002 19,35±2,42 95,0±10,33

Шадринский 0,78±0,02 2,83±0,02 0,09±0,006 0,002±0,0005 18,71±3,69 84,78±9,35

Каргапольский 0,63±0,02 3,51±0,014 0,075±0,008 0,002±0,0006 17,80±1,45 84,0±10,73

ПДК 1,0 1,0 1,0 0,2 20,0 100,0

ПДК. Количество цинка в сердечной мышце коров - 0,65-0,71 ПДК.

Почки млекопитающих — это биологические фильтры в нефронах, в которых происходит фильтрация плазмы крови, а затем резорбция ее в кровяное русло. Вероятно, этим объясняется достаточно высокая концентрация солей металлов в почках коров (табл. 2). Содержание свинца в почках колеблется от 0,84 до 0,61 ПДК, меди — 0,89— 1,02 ПДК. Накопление кадмия почками составляет 1,59—3,62 ПДК. В почках обнаружен мышьяк в количестве 0,08—0,09 ПДК, ртуть — 0,01—0,015 ПДК.

Предельно допустимые концентрации меди обнаружены в почках коров из сельхозпредприятий Катайского района, граничащего со Свердловской областью. Количество цинка в почках коров составляет 0,84—0,95 ПДК.

Литература

1 Донник, И. М. Экология и здоровье животных / И. М. Донник, П. Н. Смирнов. Екатеринбург: Издательско-редакционное агентство УТК, 2001. 331 с.

2 Кист, А. А. Феноменология биохимии и бионеорганической химии. Ташкент: ФАН, 1987. 236 с.

3 Лакин, Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1990. 352 с.

4 Смирнов, А. М. Экологические проблемы ветеринарной медицины и пути их решения. ВНИВИППФиТ, 1997. С. 117— 119.