Особенности микроэлементного состава организма речного рака (Astacus fluviatilis)

УДК 595.3.05:577.118

Г. Х. Ильясова, Э. И. Мелякина

ОСОБЕННОСТИ МИКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ОРГАНИЗМА РЕЧНОГО РАКА

Введение

Микроэлементы играют важную роль в биогеохимических процессах экосистемы, поэтому очевидно, что изучение цикла круговорота элементов в звене грунт-вода-речные раки является актуальным, т. к. позволяет установить биогеохимический аспект трофической цепи [1].

Речные раки являются неотъемлемой частью экосистемы Волго-Каспийского региона. Это единственные пищевые беспозвоночные в пресноводных водоемах региона, и на современном этапе их рассматривают как национальное богатство. Они представляют ценность как природный ресурс, имеющий восстановительно-санитарное значение для водной среды обитания [2]. Биотические и абиотические факторы окружающей среды влияют на распределение раков в пространстве, миграции и кочевки в другие водоемы, темпы размножения и межвидовые отношения. Речные раки являются также индикатором чистоты воды. Разрушение природных биотопов - заболачивание, осушение, загрязнение воды ядохимикатами, сточными водами, остатками азотных и фосфорных удобрений - приводит к уменьшению численности раков, т. к. они очень чувствительны к определенному химическому составу воды [3].

Материал и методы исследования

Целью данного исследования явилось изучение содержания кобальта, никеля и свинца в организме речного рака пресноводных водоемов. Для работы были использованы особи речного рака (Astacusfluviatilis), отобранные в летние (июль) и осенние (октябрь) месяцы в дельте р. Волги.

Изучение содержания микроэлементов в пробах проводилось методом атомноабсорбционной спектрофотомерии [4, 5] на спектрофотометре «НйасЫ 180-50». Применялась трехщелевая ацетилено-пропановая горелка, газ - пропан, окислитель - воздух. Для каждого металла использовалась отдельная лампа с полым катодом.

Результаты исследований и их обсуждение

Летние месяцы. В результате исследований выяснено, что в летние месяцы в организме речного рака (Astacus fluviatilis) кобальта больше всего концентрируется в головогруди -30,2 мг/кг, на втором месте брюшко - 28,3 мг/кг, на третьем - желудок - 19,4 мг/кг.

Никель в наибольших количествах накапливается жабрами - 9,2 мг/кг и головогрудью -8,8 мг/кг, в наименьших - желудком (следы).

Более высокими значениями свинца отличаются брюшко - 21,7 мг/кг и головогрудь -21,4 мг/кг, наименьшими жабры - 5,8 мг/кг и печень - 2,2 мг/кг.

В летние месяцы по степени убывания микроэлементов органы речного рака можно расположить в следующем порядке:

- по кобальту: головогрудь > брюшко > желудок > хвостовой плавник > клешни >

> ходильные ноги > жабры > печень;

- по никелю: жабры > головогрудь > брюшко > клешни > хвостовой плавник > ходильные ноги > печень > желудок;

- по свинцу: брюшко > головогрудь > клешни > хвостовой плавник > ходильные ноги >

> желудок > жабры > печень (табл. 1).

Таблица 1

Концентрации металлов в летние месяцы (июль) в организме речного рака дельты р. Волги, мг/кг сухого вещества

Орган Со N1 РЬ

Клешни 16,7 3,9 17,1

Ходильные ноги 16,7 0,4 15,5

Хвостовой плавник 17,1 1,6 16,7

Г оловогрудь 30,2 8,8 21,4

Брюшко 28,3 4,9 21,7

Жабры 14,0 9,2 5,8

Желудок 19,4 Следы 10,2

Печень 12,6 0,4 2,2

Среднее 19,4 3,7 13,8

Осенние месяцы. Осенью содержание кобальта больше в жабрах - 42,6 мг/кг, на втором месте головогрудь - 36,5 мг/кг, на третьем ходильные ноги - 36,1 мг/кг.

В наибольших количествах никель концентрируется в хвостовом плавнике - 13,3 мг/кг и головогруди - 9,8 мг/кг, в наименьших - в брюшке, печени и желудке (следы).

Свинца больше концентрируют клешни - 26,5 мг/кг и головогрудь - 25,3 мг/кг, меньше желудок - 2,7 мг/кг и печень - следы.

В осенние месяцы по степени убывания микроэлементов органы речного рака можно расположить в следующем порядке:

- по кобальту: жабры > головогрудь > ходильные ноги > брюшко > клешни > хвостовой плавник > желудок > печень;

- по никелю: хвостовой плавник > головогрудь > клешни > желудок > ходильные ноги > брюшко > печень > жабры;

- по свинцу: клешни > головогрудь > ходильные ноги > брюшко > хвостовой плавник > жабры желудок > печень (табл. 2).

Таблица 2

Концентрации металлов в осенние месяцы (октябрь) в организме речного рака дельты р. Волги, мг/кг сухого вещества

Орган Со N1 РЬ

Клешни 34,7 2,2 26,5

Ходильные ноги 36,1 1,4 24,9

Хвостовой плавник 29,0 13,3 20,2

Г оловогрудь 36,5 9,8 25,3

Брюшко 35,6 Следы 21,9

Жабры 42,6 Следы 6,5

Желудок 8,7 1,6 2,7

Печень 7,5 Следы Следы

Среднее 28,8 3,5 16,0

Содержание микроэлементов в изученных органах речного рака неодинаково и динамично изменяется в сезонном аспекте. В летние месяцы среднее содержание кобальта, никеля и свинца составляло 19,4 : 3,7 : 13,8 мг/кг, в осенние месяцы - 28,8 : 3,5 : 16 мг/кг.

Таким образом, сезонные изменения в содержании изученных микроэлементов характеризуются прежде всего значительным повышением концентрации кобальта за исследуемый период, которое происходит практически за счет всех изученных органов. Снижение концентрации кобальта за этот период произошло только в желудке и печени - с 19,4 до 8,7 и с 12,6 до 7,5 соответственно.

В целом в организме речного рака в максимальных концентрациях содержится кобальт, на втором месте по содержанию - свинец, на третьем - никель.

Из полученных данных видно, что прослеживается определенная тенденция к уменьшению содержания никеля и увеличению кобальта и свинца в исследуемом объекте за изучаемый период времени.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Лаврентьева Г. М., Мицкевич О. И. Оценка современного состояния научно-исследовательских и практических разработок по речным ракам в России // Проблемы охраны, рационального использования и воспроизводства речных раков. - М.: Мединор, 1997. - С. 63-67.

2. Александров А. К., Задоенко И. Н., Строганова Н. З. Состояние запасов, проблемы охраны и воспроизводства раков в водоемах России // Проблемы охраны, рационального использования и воспроизводства речных раков. - М.: ТОО «Мединор», 1997. - С. 6-14.

3. Румянцев В. Д. Речные раки Волго-Каспия (биология и промысел). - М.: Пищ. пром-сть, 1974. - 86 с.

4. Прайс С. В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия. - М.: Мир, 1976. - 355 с.

5. Брицке М. Э. Атомно-абсорбционный спектрохимический анализ. - М.: Химия, 1982. - 232 с.

Статья поступила в редакцию 15.02.2011

CHARACTERISTICS OF THE MICROELEMENT COMPOSITION OF THE ORGANISM OF THE CRAYFISH

G. Kh. Ilyasova, E. I. Melyakina

Crayfishes are the only alimental invertebrates in freshwaters of the Volga-Caspian region, which are considered as the national wealth at the present stage. They are of value as a natural resource, having a restorative and sanitary importance for the aquatic environment. The purpose of the investigation is the study of the contents of heavy metals (cobalt, nickel and lead) in the organism of the crayfish, living in the delta of the river Volga. The quantitative evaluation of these microelements in the investigated object is done. The contents of these microelements in the investigated organs of the crayfish (cephalothorax, pleon, stomach, gills, liver, nippers, ambulatory legs and caudal fin) is not the same, and dynamically changes in the seasonal aspect. The concentration of cobalt is maximal in the organism of the crayfish, the second place belongs to lead, and the third - to nickel. There is a certain tendency to the reduction of nickel contents, and the increase in cobalt and lead in the test object for the studied period of time.

Key words: Astacus fluviatilis, heavy metals, delta of the river Volga.