Особенности содержания и распределения тяжелых металлов в костной ткани судака Новосибирского водохранилища

РЫБНОЕ, СЕЛЬСКОЕ, ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО,

ПОЧВОВЕДЕНИЕ

УДК 639.389:631.95

CHARACTERISTICS OF HEAVY METALS CONTENT AND DISTRIBUTION IN ZANDER BONE TISSUE IN NOVOSIBIRSK WATER BASIN

Miller Irina Sergeevna - postgraduate, NSAU,

Korotkova Galina Nikandrovna - associate professor of Humanities Chair, NSAU. pslbemz@mail.ru.

Abstract: The paper provides the data about characteristics in accumulation of iron, copper, manganese, zinc, cadmium and lead and their correlation in the bone tissue of zander, Stizostedion lucioperca, in Novosibirsk water basin. The heavy metals concentration was determined for GOST 30178-96 (State Standard) with the method of atomic absorption spectrometry. Zinc and iron dominate in fish bones for the amount of heavy metals 83.89±1.1 and 25.25±1.55 mg/kg, respectively. The least amount of cadmium (0.045±0.005 mg/kg) and lead (0.179±0.04 mg/kg) were disclosed. High positive correlations were revealed for the content of iron to that of lead and copper. The microelements content in the bone tissue of Stizostedion lucioperca from Novosibirsk water basin goes down in the following range: Zn>Fe>Mn >Cu and Pb>Cd.

ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В КОСТНОЙ ТКАНИ СУДАКА НОВОСИБИРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА

Миллер Ирина Сергеевна - аспирант, НГАУ, начальник аккредитованной промышленно-санитарной лаборатории ОАО «Берд-ский электромеханический завод», г. Бердск Новосибирская область, РФ.

Короткова Галина Никандровна - доцент, НГАУ, г. Новосибирск, РФ

Аннотация: Изучены особенности накопления железа, меди, марганца, цинка, кадмия и свинца, и их корреляции в костной ткани судака обыкновенного Новосибирского водохранилища. Концентрации тяжелых металлов определялись по ГОСТ 30178-96 методом атомно-абсорбционной спектрометрии. По количеству тяжелых металлов в костях доминируют цинк (83,89±1,1 мг/кг) и железо (25,25±1,55 мг/кг). Обнаружено наименьшее количество кадмия (0,045±0,005 мг/кг) и свинца

(0,179±0,04 мг/кг). Выявлены высокие положительные корреляции между содержанием железа со свинцом и медью. Содержание микроэлементов в костной ткани судака Новосибирского водохранилища уменьшается в ряду: 2п>Бе>Мп >Си и РЬ>Сё.

В последние годы антропогенное загрязнение окружающей среды тяжелыми металлами становится одной из ощутимых угроз для всех живых организмов, включая человека [1; 7; 13].

Большинство металлов являются естественными компонентами среды, участвуют во множестве энзиматических реакций при жизнедеятельности организмов, и их недостаток иногда столь же вреден, как и избыток [3; 4; 6; 8; 9].

Качественный и количественный анализ состава ихтиофауны, биологическое состояние особей, содержащих тяжелые металлы, позволяет выявить степень загрязнения водоема и может служить важным показателем при комплексной экологической оценке состояния водной экосистемы, явиться предпосылкой для прогнозирования качества здоровья людей [1].

Известно, что рыбы являются адекватным индикатором состояния водоемов. Рыбы дают разнообразную и комплексную информацию о влиянии среды обитания на разные этапы своего развития. Действие токсикантов проявляется на рыбах многообразно. Из водных организмов только на рыбах можно четко прослеживать развитие патологоанатомических процессов в органах и тканях. Поэтому оценка качества рыбного сырья, с точки зрения содержания токсичных металлов, в связи с загрязнением водной среды, актуальна.

Цель работы и методика исследований: Цель работы -изучить содержание химических элементов в костях судака Новосибирского водохранилища. Работа выполнена на базе лаборатории биохимии СибНИИЖа. Исследован судак обыкновенный в возрасте 3-4,4 года. Судак был пойман в период с ноября по декабрь 2011 г. в Новосибирском водохранилище. Для исследования были взяты 30 проб костей. Концентрации тяжелых металлов определяли по ГОСТ 30178-96 методом атомно-ад-сорбционной спектрометрии.

Результаты исследований: Нами было изучено содержание тяжелых металлов (Бе, Си, Мп, 7п, Сё, РЬ) в костях судака

обыкновенного Новосибирского водохранилища. Выявлены значительные различия между способностью костной ткани судака аккумулировать микроэлементы. Содержание микроэлементов в костной ткани судака Новосибирского водохранилища по нашим данным уменьшается в ряду: 7п>Бе>Мп >Си и РЬ>Сё. По концентрации тяжелых металлов в судаке доминируют цинк и железо, наименьшее содержание наблюдалось по кадмию и свинцу. Содержание цинка составляет 83,89+1,1 мг/кг, железа - 25,25+1,6 мг/кг, в то время как уровень кадмия равен 0,045+0,005 мг/кг, а свинца - 0,179+0,04 мг/кг. Наибольшей фенотипической изменчивостью характеризуется уровень свинца.

Выявлены высокие положительные корреляции между содержанием железа со свинцом (0,515) и медью (0,479). У разных видов животных в различные периоды онтогенеза сила и направление связи между химическими элементами в одних и тех же органах, и тканях может изменяться [15; 16; 17].

Выводы: Установлены средние популяционные уровни тяжелых металлов в кости судака, данные о которых можно использовать в экологии, зоотехнии и ветеринарии. Тяжелые металлы в разной степени аккумулируются в костной ткани. Цинк в наибольшей степени накапливается в кости судака обыкновенного.

Библиографический указатель:

1. Андрусишина И.Н., Андрейченко С.В., Голуб И.А. Ихтиофауна р. Днепр как биоиндикатор загрязнения экосистемы тяжелыми металлами // Актуальные проблемы транспортной медицины. - 2005. - № 1. - С. 106.

2. Зайчик В.Е. Медицинская и биологическая элементоло-гия как новые научные дисциплины: состояние и перспективы // Геохимия живого вещества: Материалы международной молодежной школы-семинара (Томск, 2-5 июня 2013 г.). - Томск, 2013. - С. 76-82.

3. Петухов В. Л. Ветеринарная генетика с основами вариационной статистики / В.Л. Петухов, А.И. Жигачев, Г.А. Назарова. - М.: Агропромиздат, 1985. - 368 с.

4. Петухов В.Л. Влияние породы на устойчивость крупного рогатого скота к некоторым болезням / В.Л. Петухов, Е.В. Камалдинов, О.С. Короткевич // Главный зоотехник. - 2011. -№1. - С. 10-12.

5. Петухов В.Л. Содержание тяжелых металлов в мышцах судака (STIZOSTEDION LUCIOPERCA) / Петухов В.Л., Миллер И.С., Короткевич О.С. // Вестник НГАУ. - 2012. - Т. 2. - № 23-2. - С. 49-52.

6. Петухов В.Л. Генетика / В.Л. Петухов, О.С. Короткевич, С.Ж. Стамбеков, А.В. Бакай, А.И. Жигачев. Учебник. - 2-е издание / Министерство образования и науки Республики Казахстан; Семипалатинский государственный пединститут. - Новосибирск, 2007. - 628 с.

7. Петухов В.Л. Ветеринарная генетика / В.Л. Петухов, А.И. Жигачев, Г.А. Назарова. - М.: Колос, 1996. - 384 с.

8. Способ отбора крупного рогатого скота на устойчивость к туберкулезу / Петухов В.Л., Эрнст Л.К., Желтиков А.И., Не-завитин А.Г., Короткевич О.С., Петухов И.В., Куликова С.Г. Патент на изобретение RUS 2058733 27.04.1996.

9. Шварева И.С. Тяжелые металлы в наземных и водных экосистемах: На примере бассейна реки Клязьма: Афтореф. дис. к.х.н. - Москва, 2006. - С. 3.

10. Щербак И.Г. Биологическая химия. - С-Пб, СПбГМУ, 2005.- С. 9.

11. ^ysyma R.B. Heavy metal concentration in water and soil of different ecological areas of Tyva Repablic / R.B. Chysyma, Y.Y. Bakhtina, V.L. Petukhov, G.N. Korotkova, M.L. Kochneva // Journal De Physique. IV: JPXII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Boutron, C. Ferrari. Grenoble. -2003. - pp. 301-302.

12. ^ysyma R.B. The content of heavy metals in feeds of the Tyva Repablic / R.B. Chysyma, V.L. Petukhov, E.E. Kuzmina et al. // Journal De Physique. IV: JPXII International Conference on

Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Boutron, C. Ferrari. Grenoble. - 2003. - pp. 297-299.

13. Korotkevich O.S. Content of 137 Cs and 90 Sr in the forages of various ecological zones of Western Siberia / O.S. Korotkevich, V.L. Petukhov, O.I. Sebezhko, Ye.Ye Barinov and T.V. Konovalova //Russian Agricultural Science, 2014. - Vol.40. - No. 3. - pp. 195197.

14. Miller I.S., Petukhov V.L., Korotkevich O.S., Korotkova G.N., Konovalov I.S. Accumulation of heavy metals in the muscles of Zander from Novosibirsk water basin. ICHMET. E3S Web of conferences 1, 11007 (2013). DOI: 10.1051/C/s3 econf/20130111007.

15. Patrashkov S.A. Content of heavy metals in the hair / S.A. Patrashkov, V.L. Petukhov, O.S. Korotkevich // ournal De Physique. IV:JPXII International Conference on Heavy Metals in the Environment. Editors: C. Boutron, C. Ferrari. Grenoble. - 2003. -pp. 10251027.

16. Petukhova T. V. Content of heavy metals in the muscle tissue of cattle / T.V. Petukhova//E3S Web of Conference 1, 15002 (2013). DOI: 10.1051/e3sconf/20130115002.

17. Narozhnyh K.N. The content of lead in some organs and tissues of Hereford bull-calves/ K.N. Narozhnyh, Y.V. Efanova, V.L. Petukchov, O.S. Korotkevich et al // E3S Web of Conference 1, 15003 (2013). DOI: 10.1051/e3sconf/20130115003.