ОЦЕНКА НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТКАНЯХ РЫБЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

Леус А.В., Ильясов С.С., Иванов С.В.

Медицинская академия имени С.И. Георгиевского

ОЦЕНКА НАКОПЛЕНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТКАНЯХ РЫБЫ ЧЕРНОГО МОРЯ

Аннотация

Рыба занимает не последнее место в пищевом рационе человека, мясо рыбы легко усваивается организмом и имеет очень высокую пищевую ценность. Однако, в последнее время уровень загрязнения окружающей среды химическими веществами только возрастает. Поэтому употребление рыбной продукции, возможно, приведет к увеличению риска развития ряда заболеваний.

Ключевые слова: тяжелые металлы, Черное море, рыбы

Keywords: heavy metals, Black Sea, fish

Начиная с середины прошлого столетия нагрузка на окружающую среду, оказываемая хозяйственной деятельностью человека, существенно увеличилась. В биологические системы попадает немалое количество токсических веществ, самыми опасными из которых, по праву считают ионы тяжелых металлов. Тяжелые металлы представляют опасность и для морских экосистем. Их опасность отягощается тем, что металлы устойчивы к разрушению в течение многих лет, очень быстро поглощаются гидробионтами и напротив же, медленно выводятся.

Тяжелые металлы являются важными для организма, так как многие соединения данных элементов входят в состав ферментов, витаминов или же гормонов. Сложность проблемы заключается в том, что индивидуальная потребность организмов в них предельно мала и избыточное поступление их из внешней среды приводит к различным нарушениям обменных процессов.

Как известно, прибрежная зона черного моря, около Крымского полуострова, в наибольшей степени страдает от поступления токсических веществ.

Целью нашей работы является, оценить содержание ионов тяжелых металлов в тканях рыб прибрежной зоны Черного моря, а также определить возможность употребления рыбы в качестве пищи.

Материалы и методы исследования

Содержание меди, марганца, цинка и железа определяют при помощи метода атомно-абсорбционной спектрометрии. Количество свинца и кадмия определяют методом инверсионной вольтамперометрии. Определение ртути производят метода атомно-абсорбционным методом на анализаторе «Квант 2А». Результаты выражают в мкг/г сырой массы.

В результате анализа было выяснены закономерности между особенностями жизни гидробионтов и аккумуляцией металлов в их тканях.

Так содержание цинка, свинца превышает в тканях пелагических рыб(ставрида). В то же время, содержание стронция, ртути и марганца выше у придонной рыбы (бычёк-мартовик, морской ёж). Подобные закономерности в содержании железа. кадмия и меди, явно не просматривались [3,11].

Помимо этого, хочется отметить сезонные изменения в содержании вышеуказанных соединений. На примере бычка-мартовика отловленного в прибрежной зоне г. Севастополя в 2003-2005 гг. в разные сезоны года.

Сезон	Cu	Pb	Cd	Zn	As	Hg
Зима	0,86	0,02	0,01	1,71	3,89	0,063
Весна	0,23	0,031	0,01	2,33	0,41	0,079
Лето	0,40	0,23	0,03	20,3	2,94	0,053
Осень	0,96	0,5	0,018	3,34	5,48	0,07
ПДК	10,0	1,0	0,2	40,0	5,0	0,4

Исходя из данных, показатели содержания тяжелых металлов в тканях, варьируют в различные периоды года, но не превышают предельно допустимые концентрации. Исключение составляет мышьяк, уровень которого в осенний период составил 5,48(ПДК 5,0)

В осенне-зимний период отмечаются более высокие показатели Cu и As. Содержание Zn и значительно повышается летом. Pb в большем количестве можно обнаружить Осенью и Летом. Количество ртути, в течение года, варьирует незначительно [6,16].

В морской воде свинец, ртуть и мышьяк быстро оседают, загрязняя донные осаждения, аккумулируются гидробионтами, оказывая существенное влияние их жизнь.

Мышьяк, как правило, не накапливается в больших количествах в мягких тканях рыб, исключением могут стать крайне загрязнённые районы. Этот элемент попадает в ткани, через пищеварительный тракт.

Самоочищение от мышьяка протекает быстро. Мышьяк аккумулируется в большей степени в таких органах как печень, почки, пищеварительный тракт, жабры. Накопление мышечной и нервной ткани происходит в значительно меньшей степени.

Ионы свинца, ртути и мышьяка реагируют с SH-группами белков, образуют устойчивые связи, инактивируя, тем самым, многие ферментные системы, что в итоге приводит к нарушениям электролитного баланса, биосинтеза белков, нуклеиновых кислот и гормонов.

Ртуть способствует обильному выделению слизи кожными покровами рыб, при этом нарушается газообмен. Особенностью ртути является возрастание её аккумуляции на каждом уровне пищевой цепи. Первым накапливает ртуть фитопланктон, фильтруя ее из воды. Фитопланктон служит кормом для зоопланктона. Далее уже зоопланктон и фитопланктон поедается рыбой, в тканях которой концентрация ртути возрастает еще больше. Мелкая рыба поедается хищной рыбой, находящейся ещё выше по пищевой цепи и аккумулируют в своем организме еще больше ртути. Помимо этого, рыбы поглощают ртуть из воды, когда она проходит через жабры. Чем дольше живет рыба, тем больше ртути она накапливает.

Стронций способен замещать кальций в костной ткани рыб, тем самым способствуя развитию различных костных аномалий.

Наличие ртути в тканях рыбы Черного, находится в пределах 0.05–0.08 мг/кг. Самое больше количество содержится в тканях придонной рыбы (бычок-мартовик из Карантинной бухты 0.07±0.004, ПДК 0.4) [1,185]. Самые высокие концентрации ионов ртути отмечаются в прибрежных водах Южного побережья Крыма, Севастополя и Керчи. Минимальные значения характерны для морской воды Евпатории и Алушты.

Количество свинца варьирует в пределах от 0.10 мг/кг до 0,80 мг/кг. Самые высокие показатели отмечаются в Карантинной бухте г. Севастополь.

Показатели мышьяка также более высокие в тканях бычка из Карантинной бухты (3.3 мг/кг) [1,185].

Уровень кадмия варьирует в тканях рыб незначительно и находится в пределах 0.04–0.06 мг/кг.

Концентрации химических элементов в различных органах рыбы различны. В большей степени металлы аккумулируются в печени [9, 60]. Далее в порядке убывания, в мышечной ткани, гонадах, жабрах и т.д. Концентрации могут быть различными в зависимости от вида рыбы и тяжелого металла.

В Черном море обитает три вида хрящевых рыб: Акула катран, скат морская лисица и скат морской кот. Все три вида являются хищными видами с примерно одинаковым спектром питания. При в тканях скатов содержание токсических элементов выше, это связанно с их образом жизни. Скаты обитают в придонных водах и постоянно контактируют с грунтами, аккумулирующими токсиканты [2,119].

В тканях хрящевых рыб концентрации металлов располагаются в следующем порядке: Zn> As> Cu> Pb > Hg > Cd

Токсический элемент	Содержание в тканях хрящевых рыб Черного моря	ПДК
Медь	0,32-0,41	10,0
Цинк	4,15-4,6	40,0
Кадмий	0,015	0,2
Ртуть	0,18-0,26	0,4
Свинец	0,23-0,36	1,0
Мышьяк	1,52-4,52	5,0

Выводы

Таким образом, исходя из проанализированных данных, содержание металлов в рыбах Черного моря зависит от условий обитания и образа жизни гидробионта, помимо этого отмечаются сезонные колебания концентраций элементов. Так, покупая рыбу, нужно учитывать, какой метал содержится в определенном виде рыбы в большей степени, а какой в меньшей. Ставрида аккумулирует в тканях цинк, железо, свинец. Радиолярии перенасыщены стронцием, камбала, кефаль-сингиль, осьминоги медью, белуга ртутью, сельдь камбием, морской ёж стронцием.

Хочется отметить, что наиболее экологически чистая рыба, отловленная в весенний период. Осенью же концентрации тяжелых металлов в тканях возрастают.

В целом ситуация в Черном море относительно благоприятная и содержание металлов в большей части образцов не превышает предельно допустимые концентрации. Употребление рыбной продукции бассейна Черного моря, в большинстве случаев, не повлечет за собой морфофункциональных нарушений в организме человека.

Литература

Омельченко С. О. Содержание токсичных элементов и радионуклидов в тканях черноморских рыб / Севастополь: «Колорит»/ 2018 с.185
Руднеева И.И., Селюков А.Г. Проблемы оценки состояния и сохранения морских хрящевых рыб в черном море/ Вестник Тюменского государственнного университета/ 2015 с.119
Скуратовская Е. Н. Содержание тяжелых металлов в тканях черноморских рыб, относящихся к разным экологическим группам/2013 / с.8
Кузнецова Т. В., Холодкевич С. В. Новый методологический подход к оценке экологического состояния морских прибрежных акваторий: тестирование функционального состояния мидий/ 2018
Кострова С. К. Ртуть в гидробионтах черного моря/ Материалы III Всероссийской конференции по водной токсикологии, посвященной памяти Б.А. Флерова/ 2008 с. 43
Ковыршина Т.Б., Ольмечко С.О. Сезонные изменения содержания токсических элементов и параметров окислительного стресса в тканях черноморского бычка кругляка/ Вестник СП6ГУ. Сер. 3/ 2014 с.16
Ковыршина Т.Б., Ольмечко С.О. Сезонная динамика активности антиоксидантных ферментов крови и содержания токсичных элементов в мышцах бычка-мартовика из черного моря /Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование /Том 3/ 2017 с. 133
Петренко О.А., Троценко Б.Г. Результаты современных мониторинговых исследовании загрязненности вод и донных отложений северной части черного моря/ 2007 с. 201
Петренко О.А., Авдеева Т.М., Шепелева С.М. Особенности накопления токсичных веществ в тканях и органах промысловых объектов азово-черноморского бассейна. /Основные результаты комплексных исследований в азово-черноморском бассейне и мировом океане / 2010 с.60