Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии
На правах рукописи
КОВЕКОВДОВА Лидия Тихоновна
МИКРОЭЛЕМЕНТЫ В МОРСКИХ ПРОМЫСЛОВЫХ ОБЪЕКТАХ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ
Специальность 03.02.08 - экология
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук
Владивосток - 2011
Работа выполнена в лаборатории прикладной экологии и токсикологии Федерального государственного унитарного предприятия Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр) и на кафедре общей экологии Дальневосточного федерального университета (ДВФУ)
Научный консультант | доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Христофорова Надежда Константиновна |
Официальные оппоненты: | доктор биологических наук, профессор Пшеничников Борис Федорович |
доктор биологических наук, профессор Высоцкая Римма Ульяновна | |
доктор биологических наук Буторина Тамара Евгеньевна | |
Ведущая организация: | Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, г. Хабаровск |
Защита состоится 27 декабря 2011 г. в 1000 на заседании диссертационного совета Д 212.056.02 при Дальневосточном федеральном университете по адресу: 690091, Владивосток, ул. Октябрьская, 27, ауд. 435.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного федерального университета.
Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 690091, г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27, к. 417, кафедра общей экологии. Факс: (423) 2459409. E-mail: marineecology@rambler.ru.
Автореферат разослан л_____ 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.056.02
кандидат биологических наук Ю.А. Галышева
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Научно-технический прогресс и рост экономики в большинстве стран привели к изменению экологической ситуации не только в локальном, но и в глобальном масштабе. В сложившихся условиях необходима достоверная, максимально полная и своевременная информация о наличии и состоянии природных ресурсов, о качестве окружающей среды, а также о причинах и следствиях возникающих экологических ситуаций.
Современное состояние прибрежных морских акваторий Дальнего Востока России (особенно Японского моря) определяется значительным антропогенным и техногенным прессом, что приводит к нарушению природного фона многих элементов в среде и организмах. В моря и океаны поступает огромное количество разнообразных химических соединений, произведенных человеком. Наиболее опасным является длительное воздействие токсичных металлов и металлоидов в малых дозах, приводящее к постепенному накоплению в среде загрязняющих веществ и в конечном итоге к деградации экосистем (Израэль, Цыбань, 1989; Riget et al. 2000; Gibert et al., 2009; и др.).
К настоящему времени накоплен огромный материал о химическом составе морских организмов. Тем не менее, остаются актуальными вопросы о распределении и накоплении ряда элементов в органах и тканях гидробионтов разных трофических уровней, а также в компонентах морской среды, изменённой под влиянием человека.
За полувековой срок, прошедший после выхода в свет монографии А.П. Виноградова Химический элементарный состав организмов моря (1937Ц1944), которая и в настоящее время является источником новых направлений изучения морской биоты, были выделены основные факторы, определяющие содержание химических элементов в гидробионтах. Это, прежде всего, физико-химические свойства элементов, такие как атомный номер, ионный потенциал (Виноградов, 1935; Урбах, 1964; Патин, Морозов, 1981).
Результаты исследований микроэлементного состава морских гидробионтов в основном были получены на организмах океанической пелагиали.
Однако организмы, обитающие в прибрежных акваториях и эстуариях рек, мало исследованы в этом плане, хотя именно здесь колебания концентраций токсичных элементов в силу поступления загрязняющих веществ значительно варьируют и непостоянны в компонентах среды по сравнению с океаническими водами. Поэтому количественная оценка содержания элементов в морских организмах в сравнительном аспекте важна как для практических целей, так и для фундаментальной проблемы - выяснения причин, их определяющих.
К основным факторам, влияющим на формирование элементного состава, относят также биологическую значимость и функции элементов в организмах гидробионтов. Живое вещество является пластичным, изменяется, приспосабливаясь к изменениям среды, но, возможно, имеет и свой процесс эволюции, проявляющийся с ходом геологического времени, вне зависимости от изменения среды (Вернадский, 1988).
Благодаря концентрационной функции двустворчатые моллюски и макрофиты способны аккумулировать микроэлементы в 103Ц105 раз больше, чем их содержится в среде. Поэтому токсичные элементы накапливаются в тканях морских организмов, что сказывается на формировании их микроэлементного состава и приводит к ухудшению качества биоресурсов. Качество же пищевых продуктов, получаемых из гидробионтов, предопределяет здоровье и продолжительность жизни человека. Более того, решение поставленных вопросов необходимо не только на современном этапе развития общества, но особенно важно в грядущем времени, в связи с разработкой и внедрением новых продуктов из морского сырья. Безопасность пищевых продуктов гарантируется установлением и соблюдением регламентированного уровня содержания (предельно допустимых уровней - ПДУ) загрязнителей химической и биологической природы, а также природных токсичных веществ, характерных для конкретного продукта и представляющих опасность для здоровья. В нашей стране разработаны гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. Этими требованиями ограничивается содержание свинца, мышьяка, кадмия, ртути, меди и цинка в съедобных тканях рыб, моллюсков, ракообразных и содержание свинца и ртути в морских водорослях.
Актуальность темы работы связана с необходимостью выяснения микроэлементного состава морских организмов и получения современной информации об уровнях содержания ряда элементов в промысловых рыбах, беспозвоночных и растениях.
В работе обсуждаются уровни концентраций 14 микроэлементов, которые представлены группой тяжелых металлов (Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Pb, Cd, Cr, Zn, Hg), а также щелочными металлами (Li, Rb), металлоидом (As) и неметаллом (Se). Выбор элементов обусловлен их биологической значимостью (Fe, Mn, Co, Zn, Cu, Ni, Cr), недостаточной изученностью концентраций в морских организмах (Li, Rb, Se), токсичностью (Hg, Pb, Cd, As).
Цель: определить уровни содержания микроэлементов в морских растениях, моллюсках и рыбах и показать причины, их определяющие.
Задачи:
1. Определить уровни содержания элементов в морских макрофитах и выявить зависимость концентраций микроэлементов в морских травах, бурых, зелёных и красных водорослях от условий существования и специфики видов.
2. Показать зависимость концентраций элементов в органах промысловых моллюсков от условий среды и биологических особенностей видов.
3. Выяснить особенности распределения и уровни содержания элементов в органах и тканях рыб.
4. Рассмотреть формирование микроэлементного состава морских организмов в процессе эволюции биосферы.
5. Провести санитарно-гигиеническую оценку промысловых гидробионтов по содержанию в них токсичных элементов.
Научная новизна
В работе впервые проведён сравнительный анализ распределения ряда микроэлементов в морских растениях, органах моллюсков и рыб, который показал содержание каждого из элементов (мкг/г сух. массы) в пределах десятичного порядка величин. Выяснено, что:
1. В современных условиях железо занимает ведущую позицию в микроэлементном составе всех исследованных организмов.
2. Высокие концентрации железа и марганца во всех растениях обусловлены геохимическими условиями среды в момент их распространения в биосфере и обеспечением протекания важнейших окислительно-восстановительных реакций - дыхания и фотосинтеза.
3. В моллюсках и рыбах в наибольших количествах находятся Fe и Zn. Более низкие концентрации Mn в животных организмах, чем в растениях, связаны с их гетеротрофным способом питания и регуляцией содержания этого элемента, имеющего высокий окислительно-восстановительный потенциал.
Как в растениях, так и в животных последние места в ряду концентраций элементов занимают Co, Cd, Hg.
4. Между концентрациями Mn, Cr и Co в мягких тканях мидии Грея, Zn, As, Pb, Co, Cu в тканях модиолуса, Se, Cu, Li в тканях устрицы и содержанием этих элементов в донных отложениях наблюдается положительная корреляционная зависимость. Между концентрациями Cd, As, Co, Rb в мягких тканях устрицы, Fe в тканях модиолуса, Cd в тканях мидии Грея и донных отложениях с мест сбора моллюсков связь отрицательная.
В головоногих моллюсках медь по содержанию занимает третью позицию после цинка и железа. Головоногие, как и устрицы, являются медно-цинковыми организмами.
5. Распределение элементов по органам рыб не зависит от их видовой принадлежности. Уровни содержания элементов определяются многими факторами, прежде всего условиями существования и трофическим статусом.
6. Формирование микроэлементного состава морских организмов обусловлено физиологической потребностью в элементах, предопределённой окислительно-восстановительными условиями среды в ходе эволюции биосферы и современными условиями обитания - речным стоком, антропогенным прессом (зал. Петра Великого), вулканизмом и апвеллингами (Авачинский залив).
Методология, материал и методы исследования
В работе использована методология комплексного подхода. Концентрации элементов в органах гидробионтов рассматривались во взаимосвязи со средой обитания. Отбор, пробоподготовка и анализ образцов проводились по единому плану и единообразным полевым и лабораторным методикам с использованием современных приборов, что является основой для корректного сопоставления полученных результатов.
В основу диссертации положены данные, полученные автором в результате многолетних (начиная с 1981 по 2010 г.) исследований. Научные материалы собраны в экспедициях на научно-исследовательских судах ТИНРО-Центра. Анализируемый материал включал 120 проб донных отложений; 2550 проб рыб (включая отдельные органы), 900 проб беспозвоночных; 180 проб макрофитов. В сумме выполнено свыше 37 тысяч элемент-определений. Для анализа проб использовались современные высокочувствительные методы: атомно-абсорбционная спектрометрия (ААС) (пламенный и электротермический варианты), атомно-эмиссионная спектрометрия (АЭС) с индуктивно связанной плазмой.
Достоверность результатов основана на метрологическом контроле определений с помощью международных стандартных образцов морской воды, тканей рыб, беспозвоночных и донных отложений. Автор неоднократно участвовала в межлабораторных интеркалибрациях. Результаты анализа представительных выборок получены с применением государственных стандартных образцов элементов и подтверждены математической оценкой достоверности.
Теоретическая ценность и практическая значимость работы. Изучение элементного состава организмов диктовалось научно-практическими соображениями. Сделанное научное обобщение вносит вклад в развитие фундаментальной и прикладной экологии.
Рассмотрено и обосновано формирование микроэлементного состава групп морских организмов прибрежной зоны в новых экологических условиях.
Результаты изучения уровней содержания элементов As, Hg, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Li, Rb, Se в тканях рыб, моллюсков и морских растений используются для оценки загрязнения и состояния прибрежных районов при проведении экологического мониторинга.
Выявленная зависимость концентраций тяжёлых металлов в макрофитах от их удаления от источников загрязнения позволяет проследить пространственное распространение поллютантов. Информация о концентрациях Mn, Cr и Co в мягких тканях мидии Грея; Zn, As, Pb, Co и Cu в тканях модиолуса, Se, Cu, Li в тканях устрицы может быть использована для биоиндикации степени загрязнения акваторий этими элементами.
Установленные уровни физиологически значимых элементов в промысловых рыбах, моллюсках и морских растениях учитываются при производстве продуктов питания и биологически активных добавок.
Информация о содержании токсичных элементов (As, Hg, Pb, Cd) в гидробионтах из районов, испытывающих различную антропогенную нагрузку, а также из районов с проявлением апвеллингов и вулканизма применяется для оценки и прогноза изменения качества промысловых организмов потребляемых человеком.
Результаты изучения концентраций токсичных элементов в морских растениях, рыбах и моллюсках целесообразно использовать при научном обосновании предельно допустимых уровней их содержания в гидробионтах, используемых в пищу.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Ведущими элементами по уровню содержания в растениях являются железо и марганец. Третий элемент в ряду убывания концентраций, как правило, - цинк, в бурых водорослях его позицию может занимать мышьяк. В животных концентрации марганца существенно ниже, чем в растениях, и регулируются организмами из-за его высокого окислительно-восстановительного потенциала.
Как правило, в ряду концентраций элементов в моллюсках и рыбах за железом следует цинк, а не марганец.
2. Концентрации элементов в мягких тканях двустворчатых моллюсков коррелируют с их содержанием в среде - донных отложениях. Положительная корреляция характерна для Mn, Cr и Co в мидии Грея, Zn, As, Pb, Co и Cu в модиолусе длиннощетинистом, Se, Cu, Li в устрице тихоокеанской.
Микроэлементный состав головоногих моллюсков менее связан со средой, чем двустворчатых моллюсков. В наибольших количествах в головоногих содержатся Zn, Fe и Cu.
3. Распределение элементов по органам рыб не зависит от их видовой принадлежности. Уровни содержания элементов определяются условиями существования организмов и их трофическим статусом.
4. Современные условия существования отражаются на уровнях содержания элементов в гидробионтах, проявляясь в воздействии речного стока, антропогенного пресса, что наиболее характерно для северо-западного побережья Японского моря, а также вулканизма и апвеллингов, типичных для прикамчатско-тихоокеанских вод.
ичный вклад автора. Диссертационная работа является законченным исследованием, выполненным автором в течение 1981Ц2010 гг. Материалы диссертационной работы были получены при выполнении госбюджетных и хоздоговорных НИР, проектов федеральных и региональных целевых программ, по которым соискатель являлась ответственным исполнителем разделов и научным руководителем тем. Личный вклад автора состоит в постановке цели и задач исследований, участии в морских экспедиционных работах по отбору гидробионтов, выборе методов, определении элементов в органах гидробионтов, анализе и обобщении полученных материалов.
Апробация работы. Научные результаты по теме исследования ежегодно (начиная с 1981 г.) докладывались на отчётных сессиях ТИНРО-Центра.
Основные результаты работы были представлены и обсуждены на международных и российских научных конференциях, симпозиумах: III съезде советских океанологов, Ленинград. 1987; New rational use off the natural resources of the ocean Second Pacific Symposium on Marine Sciences USSR, Nakhodka, 1988; III Всесоюзной конференции по морской биологии, Севастополь, 1988; Всесоюзной конференции по сырьевым ресурсам и биологическим основам рационального использования промысловых беспозвоночных, Владивосток, 1988; Всесоюзной конференции по научно-техническим проблемам марикультуры, Владивосток, 1989; Всесоюзной конференции по экологическим проблемам охраны живой природы, Москва, 1990; II Всесоюзной конференции по рыбохозяйственной токсикологии, Санкт-Петербург, 1991; Всероссийской конференции Экосистемы морей России в условиях антропогенного стресса, Астрахань, 1994; II российской школы Геохимия, экология и районирование биосферы, Москва, 1999; 1-й Международной конференции Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки, Москва-Голицыно, 2002; VII Международной конференции Аналитика Сибири и Дальнего Востока, Новосибирск, 2004; Международной научной конференции Современные проблемы водной токсикологии, Борок, 2005; PICES North Pacific Marine Science Organization. Fourteenth Annual Meeting, Vladivostok, 2005. VI Всероссийской конференции по анализу объектов окружающей среды ЭкоаналитикаЦ2006, Самара, 2006; 3-й Международной конференции Морские прибрежные экосистемы: водоросли, беспозвоночные и продукты их переработки, Владивосток, 2008; PICES 17th Annual Meeting, China, Dalian, 2008; PICES XVIII Annual meeting, Republic of Korea, Jeju, 2009; 17th International Environmental Bioindicators Conference, Moscow, 2009; Международном симпозиуме Ртуть в окружающей среде, Москва, 2010.
Публикации. Результаты исследований опубликованы в 75 печатных работах: в монографии (в соавторстве), 57 научных статьях и материалах конференций, в том числе 23 статьях в журналах, рекомендованных ВАК.
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 306 стр. Состоит из введения, семи глав, выводов, списка литературы, включающего 504 источника, в том числе 248 на иностранных языках, приложения. Работа содержит 83 таблиц, 30 рисунков. В приложении приведены карты, таблицы с данными о содержании элементов в объектах исследования.
Благодарности. Выражаю искреннюю благодарность моему научному консультанту и первому научному наставнику д-ру биол. наук, профессору, заслуженному деятелю науки РФ Надежде Константиновне Христофоровой за приобщение к научной деятельности, ценные замечания и советы при обсуждении, анализе и обобщении материалов работы.
Очень признательна коллегам по ТИНРО-Центру и кафедре общей экологии ДВФУ: Н.Н. Ковалеву, Т.Н. Слуцкой, О.Н. Лукьяновой, М.В. Симоконю, Е.Л. Вейдеману, Г.С. Борисенко, С.А. Черкашину, Л.В. Нигматулиной, Д.П. Кику, М.Г. Блохину, А.П. Черняеву, - за помощь в анализах, всестороннюю поддержку, конструктивные замечания и советы в процессе многолетних исследований.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Глава 1. Формирование микроэлементного состава морских организмов
в связи с условиями существования (обзор литературы)
Обзор литературы состоит из разделов, в которых проводится анализ информации источников отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме. Рассмотрены теоретические постулаты В.И. Вернадского о неразрывности связей живого организма с окружающей средой.
Приводится информация о микроэлементном составе и уровнях содержания элементов в воде и донных отложениях Мирового океана, а также прибрежных морских экосистем. Анализ данных свидетельствует о том, что микроэлементный состав морских вод, сформировавшийся в процессе эволюции океана, в настоящее время, оставаясь относительно неизменным в океанских водах, подвержен изменению в пространстве и во времени в прибрежных акваториях.
Приводятся самые первые сведения и современные данные о содержании металлов в органах рыб, моллюсков, морских травах и водорослях. Подчеркивается недостаточность и отсутствие современных сведений о накоплении морскими организмами токсичного элемента мышьяка, а также селена, лития, рубидия. Показана целесообразность и необходимость исследования закономерностей формирования элементного состава гидробионтов разных трофических уровней, включающего как известные биофильные и токсичные, так и малоизученные элементы (As, Hg, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Li, Rb, Se).
Глава 2. Районы работ, объекты и методы исследования
Основными районами исследования были прибрежные акватории Дальнего Востока России, различающиеся природными условиями: влиянием речного стока, антропогенным прессом, проявлением вулканизма и апвеллингов. Районы работ включали зал. Петра Великого (Японское море) с входящими в него заливами Амурским, Уссурийским, Славянским, Находка, Посьета; шельфовое мелководье о. Сахалин (Охотское море) и Авачинский залив (рис. 1).
Рис. 1. Карта-схема районов работ
Объектами анализа на содержание As, Hg, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Li, Rb, Se были морские рыбы (табл. 1); бурые, красные, зелёные водоросли и морские травы (табл. 2); моллюски (табл. 3, 4) и донные отложения из мест сбора организмов. Анализируемый материал включал 120 проб донных отложений; 2550 проб рыб (учитывая отдельные органы), 900 проб беспозвоночных; 180 проб макрофитов. В сумме выполнено свыше 37 тысяч элемент-определений.
Подготовку гидробионтов к определению элементов осуществляли методом кислотной минерализации с HNO3 согласно ГОСТу 26929-94 и методическим указаниям (МУ) по выполнению измерений элементов в гидробионтах методом ААС (РД-15-273-94 и др.).
Подготовку проб донных отложений к определению элементов проводили в соответствии с руководящими документами РД 52. 10.556-95, МУ Определение загрязняющих веществ в пробах морских донных отложений и взвеси и методикой количественного химического анализа Определение As, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mn, Ni, Pb, Sb, Sn, Zn (кислоторастворимые формы) в почвах и донных отложениях атомно-абсорбционным методом М 02-902-125-2005.
Концентрацию ртути в исследуемых образцах определяли беспламенным атомно-абсорбционным методом на микроанализаторе фирмы Hiranuma Hg-1. Чувствительность определения составила 0,0001 мкг/мл.
Измерение концентраций железа, цинка, хрома, никеля, кобальта, меди, свинца проводили на атомно-абсорбционном спектрофотометре фирмы Nippon Jarrell Ash модель АА-855 в пламени. Концентрации кадмия, мышьяка и селена определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре Shimadzu АAЦ6800 в графитовой кювете.
Таблица 1. Объекты исследования: рыбы
Наименование объекта | Трофический статус | Занимаемый | Район сбора |
Сельдь тихоокеанская (Clupea pallasii) | Планктонофаг | Неритопелагиаль | Амурский залив |
Корюшка малоротая (Hypomesus pretiosus) | Планктонофаг | Неритопелагиаль | Амурский залив |
Пиленгас (Liza haematocheilus) | Бентофаг | Неритопелагиаль | Реки Артёмовка (Уссурийский залив), Раздольная, Амба (Амурский залив) |
Камбала полосатая (Liopsetta pinnifasciata) | Бентофаг | Сублитораль | Амурский залив |
Камбала остроголовая (Cleisthenes herzensteini) | Бентофаг | Элитораль | Уссурийский залив |
Камбала желтоперая (Limanda aspera) | Бентофаг | Элитомезобенталь | Уссурийский залив |
Камбала остроголовая (Cleisthenes herzensteini) | Бентофаг | Элитораль | Амурский залив |
Камбала Шренка (Pseudopleuronectes schrenki) | Бентофаг | Сублитораль | О. Сахалин |
Навага тихоокеанская (Eleginus gracilis) | Миксофаг | Элитораль | Амурский залив |
Терпуг восьмилинейный (Hexagrammos octogrammus) | Бентофаг | Сублитораль | Уссурийский залив |
Минтай (Theragra chalcogramma) | Бентофаг | Элитомезобенталь | Зал. Петра Великого |
Скат щитоносный (Bathyraja parmifera) | Бентопланктонофаг | Мезобенталь | Охотское море |
Дальневосточная краснопёрка (Tribolodon brandtii) | Бентофаг | Неритопелагиаль | Реки Артёмовка (Уссурийский залив), Раздольная (Амурский залив) |
Карась серебряный (Carassius gibelio) | Бентофаг | Придонный | Реки Артёмовка (Уссурийский залив), Раздольная (Амурский залив) |
Горбуша (Oncorhynchus gorbuscha) | Планктонофаг | Эпипелагиаль | Зал. Петра Великого |
Керчак-яок (Myoxocephalus jaok) | Бентопланктонофаг | Элитораль | О. Сахалин |
Сельдевая акула (Lamna ditropis) | Хищник | Эпипелагиаль | Охотское море |
Таблица 2. Концентрации микроэлементов в бурых водорослях, мкг/г сух. массы
Вид | Район отбора | Fe | Mn | Zn | As | Cu | Pb | Ni | Co |
Agarum cribrosum | Японское море, Амурский залив | 2385 119 | 171,7 85 | 59,6 3,0 | 13,7 | 7,2 0,7 | 9,5 1,0 | 7,2 0,7 | 7,6 5,8 |
Sargassum pallidum | Японское море, бухта Новгородская, Зал. Посьета | 686 34 | 17,16 0,9 | 22,0 1,1 | 48,4 | 3,4 0,3 | 1,5 0,1 | 1,0 0,1 | 0,49 0,05 |
Undaria pinnatifida | Японское море, прол. Старка, зал. Петра Великого | 237 12 | 20,13 1,0 | 30,2 1,5 | 45,2 | 0,40 | 1,20 | 0,40 | 0,40 0,08 |
Alaria angusta | Авачинский залив, о. Топорков | 19,8 1,0 | 7,27 0,40 | 19,4 1,0 | 42,8 | 7,3 0,7 | 2,4 0,2 | 0,50 | 0,48 0,05 |
Fucus evanescens | Авачинский залив, бухта Старичкова | 65,8 6,3 | 55,48 2,80 | 13,8 0,7 | 10,1 | 0,40 | 1,0 0,1 | 1,7 0,2 | 1,0 0,1 |
Laminaria bongardiana | Авачинский залив, бухта Старичкова | 65,2 6,2 | 6,98 0,30 | 18,6 0,9 | 16,5 | 0,50 0,05 | 4,6 0,5 | 0,50 | 0,47 0,05 |
Laminaria gurjanovae | Авачинский залив, бухта Бечевинская | 46,5 2,3 | 4,89 0,20 | 12,2 0,6 | 31,6 | 0,50 | 0,50 | 0,50 | 1,5 0,1 |
Laminaria longipes | Авачинский залив, о. Топорков | 45,6 2,3 | 9,09 0,50 | 13,6 0,7 | 49,9 | 6,80,7 | 0,9 0,1 | 0,50 | 0,46 0,05 |
Laminaria yezoensis | Авачинский залив, о. Топорков | 190 10 | 9,51 0,50 | 23,7 1,2 | 40,8 | 23,8 | 11,8 | 0,50 | 1,4 0,1 |
Примечание: - ошибка метода.
Определение лития и рубидия осуществляли на спектрофотометре фирмы Shimadzu АA-6601F в режиме пламенно-эмиссионного анализа.
Для построения градуировочных графиков применяли стандартные образцы ГСО, утвержденные Госстандартом России и внесенные в реестр средств измерений, в раздел Государственные стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов.
Полученные экспериментальные данные обрабатывали с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel-XP, GIS Arc View, Statistica 6.0.
Глава 3. Микроэлементный состав морских растений
Макрофиты являются одними из главных компонентов экосистемы моря. Они широко используются человеком в качестве биоресурса и в научных исследованиях при проведении мониторинга состояния среды прибрежных акваторий. Уровни содержания элементов в этих объектах используются при контроле поступления загрязняющих веществ в залив и оценке последствий их влияния на биоту.
Таблица 3. Диапазоны концентраций элементов в мягких тканях двустворчатых моллюсков зал. Петра Великого, мкг/г сух. массы
Вид | Район отбора | Год отбора | Fe | Zn | Mn | Cu | As | Pb | Cd | Co | Cr | Se |
Mizuhopecten yessoensis (печень) | Амурский залив | 2006 | 393Ц1380 | 47Ц136 | 2,8Ц17,8 | 14,5Ц25 | 2,6Ц4,0 | 0,06Ц5,1 | 33Ц307 | 0,3Ц0,6 | 0,1Ц0,4 | 0,6Ц3,6 |
Mizuhopecten yessoensis (мускул) | Амурский залив | 2006 | 10Ц57 | 25Ц78 | 0,8Ц4,7 | 0,5Ц1,7 | 0,5Ц1,8 | 0,02Ц0,03 | 0,1Ц1,0 | 0,02Ц0,1 | 0,02Ц0,07 | 0,3Ц1,8 |
Mizuhopecten yessoensis (печень) | Уссурийский залив | 2007 | 348Ц1290 | 42Ц140 | 2,3Ц12,8 | 12,5Ц24 | 2,0Ц3,0 | 0,04Ц4,10 | 38Ц324 | 0,3Ц0,5 | 0,1Ц0,3 | 0,4Ц3,2 |
Mizuhopecten yessoensis (мускул) | Уссурийский залив | 2007 | 9Ц63 | 22Ц82 | 0,3Ц3,6 | 0,3Ц1,4 | 0,4Ц1,8 | 0,02Ц0,03 | 0,1 Ц0,9 | 0,02Ц0,08 | 0,02Ц0,08 | 0,2Ц1,7 |
Mytilus trossulus | Амурский залив | 2003 | 69Ц431 | 47Ц202 | 2Ц34 | 1,6Ц15,0 | 3,8Ц16,9 | 0,6Ц3,8 | 0,3Ц1,0 | 0,2Ц0,5 | 0,1Ц0,3 | 0,8Ц3,9 |
2004 | 119Ц217 | 63Ц218 | 13Ц25 | 2,0Ц5,0 | 2,8Ц5,4 | 0,2Ц0,6 | 1,2Ц3,1 | 0,3Ц0,7 | 0,2Ц0,3 | 1,05Ц1,36 | ||
2005 | 40Ц140 | 62Ц87 | 7Ц21 | 2,5Ц6,2 | Ц | 0,1Ц0,3 | 0,5Ц1,3 | 0,3Ц0,6 | 0,2Ц0,4 | 0,1Ц2,5 | ||
2006 | 216Ц290 | 89Ц108 | 8Ц16 | 6,0Ц7,0 | 0,7Ц1,1 | 1,1Ц2,5 | 4,5Ц6,7 | 0,4Ц0,8 | 0,2Ц0,5 | 0,8Ц2,0 | ||
Зал. Находка | 2005 | 219Ц370 | 190Ц223 | 22Ц26 | 13,0Ц15,0 | 3,0Ц3,4 | 0,1Ц0,2 | 0,1Ц0,2 | 0,3Ц0,7 | 0,22Ц0,24 | 0,58Ц1,52 | |
Crenomytilus grayanus | Амурский залив | 2004 | 125Ц175 | 75Ц100 | 7Ц12 | 5,0Ц6,0 | 2,8Ц4,1 | 0,3Ц0,5 | 2,5Ц4,6 | 0,7Ц1,2 | 0,43Ц0,56 | 0,82Ц1,01 |
Зал. Находка | 2005 | 118Ц350 | 62Ц180 | 6,9Ц27 | 3,6Ц13,0 | 1,9Ц7,9 | 0,1Ц1,3 | 1,6Ц17 | 0,3Ц1,7 | 0,1Ц1,2 | 0,6Ц1,6 | |
Уссурийский залив | 2006 | 70Ц315 | 62Ц95 | 2,5Ц8,7 | 3,7Ц10,0 | 4,8Ц15,3 | 0,2Ц1,1 | 2,5Ц9,2 | 0,3Ц1,2 | 0,3Ц2,0 | 0,5Ц3,4 | |
Modiolus modiolus | Амурский залив | 2004 | 135Ц493 | 105Ц950 | 213Ц1575 | 10,0Ц65,0 | 2,5Ц9,0 | 0,72Ц1,50 | 1,6Ц17,3 | 0,5Ц7,2 | 0,17Ц0,69 | 0,43Ц1,69 |
Уссурийский залив | 2006 | 182Ц430 | 65Ц140 | 325Ц1125 | 8,7Ц27,5 | 9,6Ц14,5 | 0,5Ц2,6 | 5,2Ц17,5 | 1,2Ц3,2 | 0,5Ц1,2 | Ц | |
Crassostrea gigas | Амурский залив | 2004 | 80Ц612 | 875Ц2400 | 63Ц136 | 75,0Ц275,0 | 5,7Ц22,3 | 0,1Ц0,9 | 1,0Ц15,0 | 0,1Ц0,9 | Ц | 0,05Ц6,27 |
Зал. Находка | 2006 | 400Ц750 | 1575Ц2014 | 56Ц110 | 81Ц212 | 3,2Ц14,5 | 0,3Ц0,8 | 2,0Ц4,2 | 0,07Ц0,10 | Ц | 0,38Ц0,81 | |
Аnadaraа broughtoni | Амурский залив | 2002 | 525Ц1350 | 51Ц100 | 5Ц21 | 2,0Ц3,0 | Ц | 0,5Ц0,1 | 3,5Ц9,1 | 0,3Ц0,5 | 0,70Ц1,90 | Ц |
Устье р. Раздольной | 2003 | 402Ц1075 | 22Ц30 | 11Ц13 | 2,0Ц3,0 | 7,0Ц9,0 | 1,0Ц1,2 | 3,0Ц4,5 | 0,5Ц0,7 | 1,2Ц1,5 | 0,9Ц1,5 | |
Уссурийский залив | 2002 | 481Ц840 | 67Ц104 | 9Ц24 | 1,8Ц3,0 | Ц | 0,1Ц0,3 | 0,6Ц5,4 | 0,1Ц1,5 | 0,40Ц1,50 | Ц | |
2006 | 575Ц625 | 95Ц100 | 15Ц50 | 2,0Ц5,0 | 5,6Ц12,5 | 0,1Ц0,2 | 3,7Ц9,0 | 0,4Ц0,7 | 0,9Ц2,7 | 0,1Ц1,6 | ||
Corbicula japonica | Устье р. Артемовка | 2002 | 133Ц206 | 93Ц182 | 5Ц37 | 9Ц20 | 5Ц10 | 0,8Ц2,2 | 0,2Ц4,5 | 0,2Ц1,0 | 0,4Ц0,9 | 5Ц10 |
2007 | 280Ц870 | 33Ц125 | 7Ц25 | 4Ц9 | 0,9Ц6,0 | 0,1Ц1,3 | 0,4Ц1,8 | 0,1Ц0,4 | 0,3Ц1,0 | 2Ц14 | ||
Устье р. Раздольной | 2002 | 100Ц2631 | 50Ц92 | 53Ц605 | 8,0Ц20,0 | 5,4Ц13,3 | 1,3Ц5,0 | 0,5Ц2,9 | 0,6Ц2,1 | 0,10Ц2,60 | 5Ц8 |
Таблица 4. Средние концентрации металлов в органах кальмара (Todarodes pacificus) из зал. Петра Великого, мкг/г сух. массы
Орган | Zn | Fe | Cu | Mn | Cd | Pb | Hg |
Гладиус | 28536 | 11,86,3 | 5,83,0 | 7,61,2 | 1,190,37 | 0,070,02 | 0,0020,001 |
Кожа | 61,87,2 | 41,212,9 | 41,922,0 | 5,34,0 | 1,400,50 | 0,040,02 | 0,0030,001 |
Щупальца | 67,17,2 | 6,40,8 | 9,22,0 | 1,40,7 | 0,520,10 | 0,050,03 | 0,0210,010 |
Мантия | 56,17,6 | 27,925,5 | 6,51,5 | 1,70,4 | 0,440,22 | 0,050,02 | 0,0300,010 |
Печень | 12673 | 16896 | 12635 | 4,42,4 | 24,012,8 | 0,060,02 | 0,0350,010 |
Чернильная железа | 86,537,8 | 28,92,3 | 17275 | 7,81,9 | 3,01,4 | 0,250,08 | 0,100,050 |
Водоросли
В бурой водоросли A. cribrosum из Амурского залива содержание всех элементов, за исключением As, либо самое высокое (Fe, Mn, Zn, Ni, Co), либо повышенное (Cu, Pb) (см. табл. 2). Причин этого: морфологические особенности слоевищ агарума (его талломы отличаются развитой удельной поверхностью) и место сбора (опреснение и антропогенный пресс).
Все виды бурых водорослей из всех мест сбора характеризуются высокими концентрациями As, причем в большинстве случаев они превосходит содержание Mn и Zn. Особенно выделяются уровнями содержания As водоросли, собранные в Авачинском заливе, что, очевидно, обусловлено локальной особенностью среды, проявлением вулканизма и апвеллингов в данном районе.
Отличительная особенность информации, представленной в табл. 2, относится и к Zn в водорослях Авачинского залива, т.е. фактически океанического побережья. Ранее было показано (Христофорова и др., 1981, 1989, 1997), что у неосвоенных, незаселенных побережий северного Приморья концентрация этого элемента в фукусах находится в пределах 20Ц22 мкг/г, в фукусах Курильских островов - 18Ц20 мкг/г. Таким образом, 20 мкг/г - это фоновый уровень содержания Zn в фукусах северо-западного побережья Японского моря. Следовательно, 13,9 мкг/г Zn в F. evanescens из бухты Старичкова - это фоновый прикамчатско-тихоокеанский уровень.
Zn в отличие от таких крупномасштабных (или глобальных) загрязнителей морской среды, как Hg, Pb, Cd, - компонент преимущественно локального (или регионального) загрязнения, формируемого под прямым влиянием промышленных, городских, сельскохозяйственных и других стоков в прибрежных водах или приустьевых зонах. В фукусах восточного побережья Ирландии (Tomlinson et al., 1980) с небольшим населением и низким уровнем индустриализации концентрация Zn составляет 73,7 мкг/г. Таким образом, фоновые уровни этого металла в водорослях свидетельствуют о более мощном антропогенном воздействии на европейское побережье Атлантики, чем побережье западной Пацифики.
В пяти видах красных водорослей: A. tobuchiensis, C. pinnulatus, P. filicina, T. crinitus из зал. Петра Великого и P. abbottae из Авачинского залива, - выявлены следующие диапазоны концентраций элементов: для Fe - 137Ц3482; Mn - 24Ц2126; Zn - 27Ц122; As - 8,9Ц12,1; Cu - 6,0Ц18,3; Pb - 1,5Ц19,3; Ni - 0,3Ц15,6; Co - 0,3Ц8,1 мкг/г.
Определены концентрации элементов в зеленых водорослях Codium fragile из Японского моря (Fe - 2504; Mn - 43,3; Zn - 18,2; As - 9,3; Cu - 2,7; Pb - 2,3; Ni - 0,46; Co - 0,46) и Ulva fenestrata из Авачинского залива (Fe - 5867; Mn - 153; Zn - 89,3; Pb - 86,7; Cu - 25,5; Ni - 5,1; As - 4,03, Co - 0,51 мкг/г сух. массы).
Следует отметить более низкий уровень концентраций As в красных и зеленых водорослях по сравнению с бурыми, а также самое высокое содержание меди в U. fenestrata из Авачинского залива среди всех изученных видов водорослей.
Видоспецифичность микроэлементного состава водорослей обусловлена как морфологией слоевищ и биохимическими особенностями, так и спецификой мест обитания.
Микроэлементы в морских травах зостере морской (Zostera marina) и филлоспадиксе иватенском (Phyllospadix iwatensis)
Сборы зостеры и филлоспадикса сделаны в районах зал. Петра Великого, испытывающих разную антропогенную нагрузку (табл. 5).
Таблица 5. Металлы в морских травах из зал. Петра Великого, мкг/г сух. массы
Место отбора проб | n | Fe | Mn | Zn | Cu | Cr | Cd |
Амурский залив, о. Рейнеке | 104 | 112350,9 | 1036,4 | 43,21,2 | 8,00,2 | 2,00,1 | 1,30,1 |
Бухта Перевозная | 82 | 159398,3 | Ц | 46,81,8 | 9,40,5 | 2,00,2 | 2,10,1 |
Кутовая часть залива | 84 | 2518134 | Ц | 66,61,9 | 13,70,3 | 3,80,2 | 2,90,2 |
Славянский залив, бухта Северная | 44 | 1781236 | 29237,6 | 37,33,7 | 7,10,6 | 2,20,3 | 1,70,2 |
Бухта Миноносок | 65 | 1097371 | 1969,4 | 46,42,7 | 8,20,4 | 2,50,1 | 1,60,1 |
Бухта Наездник | 40 | 2006371 | 16316,4 | 48,32,0 | 8,70,8 | 2,80,3 | 1,40,1 |
Бухта Славянка | 33 | 1991307 | 28114,2 | 71,13,7 | 16,01,8 | 2,90,4 | 1,60,1 |
Пространственное распределение практически всех металлов в растениях показало приуроченность повышенных концентраций к потенциальным источникам загрязнения моря. Так, в северо-западной части Амурского залива это прежде всего речной сток р. Раздольной, который выносит в залив воды, загрязнённые промышленными и коммунально-хозяйственными стоками. По мере удаления от источника загрязнения концентрации металлов в пробах постепенно снижаются. Влияние реки прослеживалось на расстоянии более 30 км от устья, т.е. до входа в бухту Перевозную. Здесь среднее содержание в растениях Fe, Cu и Cd было достоверно выше, чем у о. Рейнеке, расположенного в фоновом районе. Следует отметить, что высокое содержание цинка вблизи источника антропогенного загрязнения и более медленное, по сравнению с другими металлами, уменьшение его концентраций с расстоянием является характерной чертой горизонтального распределения данного элемента в растениях. В Славянском заливе влияние источников загрязнения вод также прослеживалось по уровню содержания металлов в морской траве: увеличение концентрации железа, меди, цинка и хрома возрастало у судоремонтного завода, рыбокомбината и стоянки судов транспортного и рыбодобывающего флотов (Вейдеман, Ковековдова, 1991).
Выявленная в многолетнем режиме связь между содержанием металлов в морских травах и расстоянием до источника их поступления свидетельствует о её надёжности и подтверждает выводы о возможности использования растений в качестве организмов-индикаторов при экологическом мониторинге прибрежных акваторий.
В литературе часто обсуждаются вопросы о связи накопления металлов с видовой принадлежностью растений (Cullinane, Whelan, 1982; Корякова, 1983; Ho, 1987; Саенко и др., 1988; и др.). Сопоставление данных о содержании металлов в одновременно собранных пробах зостеры и филлоспадикса показало отсутствие достоверных различий между видами морских трав для 5 %-ного уровня (табл. 6), поэтому при обработке результатов видовые различия не учитывали.
Таблица 6. Различия в содержании металлов в филлоспадиксе иватенском (х1) и в зостере морской (х2), мкг/г сух. массы
Параметр оценки | Железо | Медь | Цинк | Хром | Кадмий | Марганец |
D | 153,0 | 0,6 | 11,1 | -0,6 | -0,8 | 97,3 |
md | 265,7 | 1,1 | 6,8 | 0,8 | 1,6 | 71,1 |
k | 99 | 98 | 96 | 54 | 98 | 69 |
Примечание. D - разность средних величин (х1 - х2), md - ошибка разности средних величин;
k - число степеней свободы (n1 + n2 - 2).
В последующие годы список определяемых элементов в морских травах был расширен (табл. 7).
Таблица 7. Среднее содержание элементов в морских травах из зал. Петра Великого, мкг/г
n | Fe | Mn | Zn | As | Cu | Ni | Cr | Se | Pb | Cd |
24 | 2454 1529 | 267 127 | 28,0 8,4 | 12,71 3,19 | 5,10 0,90 | 4,58 4,80 | 2,58 1,0 | 2,50 1,30 | 3,74 1,90 | 1,82 0,60 |
Ряд уменьшения концентраций элементов в морской траве выглядит следующим образом:
Fe, Mn, Zn, As, Cu, Se = Cr, Ni, Pb, Cd.
итий и рубидий в морских растениях
итий и рубидий играют существенную роль в жизни организмов моря. Однако содержание этих элементов в промысловых гидробионтах дальневосточных морей не изучалось. Диапазон концентрации Li в водорослях из зал. Петра Великого составил 0,15Ц1,96 мкг/г; в зостере морской средняя концентрация Li - 2,23 мкг/г. Диапазон концентрации Rb - 4,55Ц56,43 мкг/г, средняя концентрация в зостере - 40,31 мкг/г сух. массы. Полученные данные свидетельствуют, что содержание Li и Rb в растениях зал. Петра Великого сопоставимо с концентрацией этих элементов в макрофитах из других зон Мирового океана (Блохин, Ковековдова, 2006).
Селен в морских растениях
Селен является биологически активным элементом и токсикантом в случае присутствия в больших концентрациях.
Содержание этого элемента в водорослях в основном не превышает 0,8 мкг/г сух. массы, максимальное значение выявлено у представителей сем. Sargassaceae (S. miyabei) - 1,06 мкг/г сух. массы. Минимальная концентрация обнаружена в хондрусе - 0,19, ламинарии узкой - 0,24, анфельции - 0,28 мкг/г. Полученные данные сопоставимы с результатами, известными для водорослей из открытых районов Мирового океана, средняя концентрация селена в которых составляет около 1 мкг/г.
Содержание Se в водорослях коррелирует с его уровнем в окружающей среде. Донные отложения прибрежных районов Японского моря содержат 0,35Ц0,90 мкг Se /г сух. массы, что близко к содержанию элемента в водорослях (Лукьянова, Ковековдова, 2006).
Таким образом, несмотря на различие видов морских растений, а также мест их обитания, в наибольших количествах в них содержатся Fe, Mn и Zn, в наименьших - Pb, Cd, Ni, Co. По уровню содержания в бурых водорослях третье место часто занимает мышьяк, в то время как в морских травах на третьем месте находится цинк.
Глава 4. Микроэлементный состав двустворчатых моллюсков
Поскольку в качестве объектов исследования были выбраны промысловые моллюски, необходимо было провести максимально полный анализ содержания элементов в их мягких тканях (см. табл. 3).
Как выявлено, уровни содержания металлов в моллюсках из районов, подверженных наибольшему антропогенному прессу (бухта Славянка), достоверно превышали концентрации элементов в моллюсках из относительно чистых районов (о. Рейнеке) (Ковековдова, Симоконь, 2004). Выявлена положительная корреляционная зависимость между концентрациями Mn, Cr и Co в мягких тканях мидии Грея, Zn, As, Pb, Co и Cu в тканях модиолуса, Se и Cu в тканях устрицы и в донных отложениях. Установлена отрицательная корреляционная зависимость между концентрациями Cd, As и Co в мягких тканях устрицы, Fe в тканях модиолуса, Cd в тканях мидии Грея и в донных отложениях с мест сбора моллюсков (табл. 8) (Кику, Ковековдова, 2008).
Таблица 8. Коэффициенты корреляции между концентрациями элементов в мягких тканях моллюсков и в донных отложениях (Р > 0,05) из фонового района
Вид | Fe | Mn | Zn | Cu | Cd | As | Se | Pb | Co | Cr |
Мидия Грея | Ц0,14 | 0,56 | Ц0,37 | Ц0,23 | Ц0,54 | 0,32 | Ц0,23 | Ц0,39 | 0,89 | 0,89 |
Модиолус | Ц0,98 | Ц0,14 | 0,85 | 0,92 | Ц0,27 | 0,84 | Ц | 0,65 | 0,97 | Ц |
Устрица | 0,49 | Ц0,06 | 0,33 | 0,59 | Ц0,53 | Ц0,73 | 0,80 | Ц0,004 | Ц0,59 | Ц |
Содержание лития и рубидия в мягких тканях моллюсков
Изучение содержания Li и Rb в мягких тканях трех видов митилид и устрице гигантской показало, что литием богата Crenomytilus grayanus, обитающая как в зал. Находка, так и в Амурском заливе, рубидием - устрица из Амурского залива. Mytilus trossulus содержали меньшее количество Li и Rb. В тканях модиолуса уровень концентраций элементов занимал промежуточное положение по сравнению с другими видами митилид. Несмотря на близкое таксономическое родство M. modiolus и C. grayanus, эти два вида занимают различные биотопы, имеют различный тип роста (Скарлато, 1981). При этом модиолусы отличаются бльшими размерами почек, чем мидии Грея (Христофорова и др., 1994), что свидетельствует о преобладании механизма выведения лития через них (см. табл. 4). По-видимому, именно различия в экологии и физиологии этих моллюсков определяют различия и в уровнях концентраций Li и Rb в моллюсках.
Анализ концентраций лития в одноразмерных устрицах Crassostrea gigas и в донных отложениях в районе сбора (рис. 2) показал прямую связь между ними (коэффициент линейной корреляции равен 0,97) (Блохин, Ковековдова, 2006).
Рис. 2. Изменение содержания лития (мкг/г сух. массы) в устрицах гигантских и донных отложениях в зависимости от района отбора (ст. 5, 9 ,10 - восточная часть Амурского залива; ст. 4 - западная часть Амурского залива; ст. 2 - фоновый район)
Накопление рубидия гидробионтами осуществляется параллельно с накоплением калия и происходит более интенсивно в тех водных экосистемах, где соотношение Rb/K больше. Повышенные концентрации Rb в митилидах Амурского залива можно объяснить тем, что отношение Rb/K в водах этого залива, находящегося под влиянием речного стока, выше, чем в водах зал. Находка.
Корреляции между концентрацией рубидия в устрицах и содержанием элемента в донных отложениях районов отбора моллюсков не выявлено.
Видовые особенности в аккумуляции элементов моллюсками
Известно, что видоспецифичность моллюсков проявляется в концентрировании разных элементов: Mn - модиолусом длиннощетинистым, Zn и Cu - гигантской устрицей, Cd - гребешком приморским (Кавун, 1994; Христофорова и др., 1994; Лукьянова, 2000).
Исследование моллюсков зал. Петра Великого показало, что уровень содержания железа в анадаре Броутона был значимо выше, чем в остальных видах (рис. 3), в мягких тканях корбикулы японской выше концентрации селена (рис. 4).
Рис. 3. Средние концентрации железа в моллюсках зал. Петра Великого
Рис. 4. Средние концентрации селена в моллюсках зал. Петра Великого
Отличительная особенность анадары от других моллюсков - красная кровь, в которой присутствуют типичный гемоглобин и ядерные эритроциты, что обусловливает высокие концентрации железа в теле моллюска. В процессе эволюции глубоко зарывающийся моллюск адаптировался к жизни в заиленном грунте.
Корбикула обитает в эстуарных зонах, где уровень содержания Se в донных отложениях в 10 раз выше, чем в море, что обусловлено осаждением селена на геохимическом барьере река-море. Таким образом, повышенное содержание Se в моллюске обусловлено средой обитания.
Порядок убывания концентраций металлов в среде и мягких тканях двустворчатых моллюсков имеет следующий вид:
Fe>Zn>Mn>Cu>Rb>As>Li>Se>Pb>Cd>Co>Ni>Cr> Hg - мидия тихоокеанская;
Fe>Zn>Mn>Rb>Cu>As>Li>Cd>Se>Ni>Co>Cr>Pb> Hg - мидия Грея;
Mn>Zn>Fe>Cu>Rb>Cd>Li>As>Pb>Co>Se>Cr>Hg - модиолус длиннощетинистый;
Zn>Fe>Cu>Mn> Rb> As> Li> Cd>Se>Ni>Co>Pb> Hg - устрица гигантская;
Fe>Zn>Cd>Cu>Mn>As>Se>Pb>Co=Cr> Hg - гребешок приморский
Fe>Zn>Mn>As>Cd>Cu>Se>Co>Ni>Pb> Hg - анадара Броутона;
Fe>Zn>Mn>Cu>Se>As>Pb>Cd>Cr>Ni>Co> Hg - корбикула японская;
Li> Rb>Fe>Zn>As>Cu>Mn>Cr>Cd>Co>Se=Ni>Pb> Hg - морская вода;
Fe>Zn>Mn>Pb> Li> Rb>Cr>Cu>Ni>As>Co>Se>Cd>Hg - донные отложения.
Анализ рядов показал, что сохранения последовательности в рядах убывания концентраций элементов для морской воды и мягких тканей моллюсков не наблюдается. Сравнение микроэлементного состава моллюсков и их среды подчёркивает специфику видового накопления элементов. Так, в устрице на первом месте стоит цинк, в модиолусе - марганец, в тканях гребешка третье место занимает кадмий, у пяти из семи изученных видов на первом месте находится железо. Следовательно, элементный состав моллюсков зависит и от специфических особенностей организма.
Микроэлементный состав промысловых головоногих моллюсков
Данные о микроэлементном составе головоногих моллюсков весьма малочисленны. Нами определены концентрации элементов в органах тихоокеанского (Todarodes pacificus) (см. табл. 4) и командорского кальмаров (Berryteuthis magister), выловленных в зал. Петра Великого, и гигантского осьминога (Octopus dofleini sp.) из Берингова моря (Ковековдова, Симоконь, 1999).
Наибольшие концентрации Fe, Cu, Cd, As характерны для печени кальмаров обоих видов. Концентрации Hg в мантии и печени довольно близки. Zn и Pb концентрируются гладиусом. Мантии кальмаров, как типичные мышцы, накапливают элементы группы металлов в меньшей степени, чем остальные органы. В то же время в чернильной железе кальмаров повышены уровни содержания цинка, меди, кадмия, марганца, свинца и ртути. Возможно, специфические свойства содержимого чернильной железы, которое кальмар выбрасывает в момент опасности, обусловлены также и токсичностью этих металлов, усиленной к тому же эффектом совместного присутствия.
Расположение элементов в мантиях головоногих моллюсков в порядке убывания концентраций дает следующие ряды:
Кальмар Ц Zn, Fe, Cu, Mn, Cd, As, Pb, Hg.
Осьминог Ц Zn, Fe, Cu, Mn, Cd, Аs, Pb, Hg.
Zn в органах рассматриваемых моллюсков занимает первое место (за исключением печени кальмаров, где он следует за железом). Хотя число цинксодержащих ферментов очень велико и они встречаются во всех группах ферментов, важнейшим среди них является карбоангидраза, катализирующая обратный процесс гидратации CO2. Возможно, ее количество, а, следовательно, и количество Zn, очень важно для головоногих как активных пловцов.
За железом по уровню накопления в органах головоногих следует медь. Она играет важную роль в процессах тканевого дыхания, входит в состав дыхательного пигмента крови - гемоцианина, который способен обратимо связывать кислород.
Порядок убывания концентраций растворённых форм металлов в морской воде имеет следующий вид: Fe, Zn, As, Cu, Mn, Cd, Pb, Hg.
Сравнение рядов элементов в среде и тканях показывает, что в относительном ранжировании концентраций имеются как сходство, так и различия. Из сопоставления рядов следует, что цинк, занимающий по уровню концентраций в морской воде второе место, в большинстве тканей занимает первое. Не наблюдается соответствия положения кадмия и мышьяка в органах кальмаров, осьминогов и в воде. Закономерно, что эссенциальные элементы Fe, Zn, имеющие большое физиологическое значение, занимают первые места, неэссенциальные элементы Pb, Hg, наиболее токсичные из металлов, находятся в конце ряда.
Глава 5. Формирование микроэлементного состава рыб
Определение уровней содержания As, Hg, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Co, Cr, Fe, Mn, Li, Rb, Se в рыбах из Японского и Охотского морей позволило выделить специфику накопления элементов в органах отдельных видов рыб (табл. 9, 10). Различия в биологии и экологии видов позволяли выявить и существенные различия в тканевых концентрациях тех или иных элементов.
Таблица 9. Диапазоны концентраций элементов в органах рыб из прибрежных акваторий российской зоны Японского моря, мкг/г сухой массы (Ковековдова, 1992, 2001, 2008)
Вид | Орган | As | Cd | Co | Cr | Cu | Fe | Hg | Mn | Ni | Pb | Zn | Se |
Сельдь тихоокеанская (Clupea pallasii) | Печень | 1,1Ц2,9 | 0,1Ц1,4 | 0,2Ц0,4 | 0,03Ц0,27 | 12Ц27 | 260Ц413 | 0,038Ц0,378 | 1,7Ц2,7 | 0,15Ц0,98 | 0,09Ц0,16 | 58Ц84 | 2,4Ц6,0 |
Гонады | 0,4Ц1,5 | 0,1Ц0,2 | 0,03Ц0,1 | 0,04Ц0,29 | 4,6Ц5,1 | 49Ц107 | 0,004Ц0,009 | 0,9Ц4,3 | 0,08Ц0,14 | 0,02Ц0,04 | 39Ц90 | 0,8Ц2,4 | |
Мышцы | 2,4Ц2,5 | 0,016Ц0,02 | 0,03Ц0,08 | 0,07Ц0,2 | 1,08Ц2,1 | 40Ц52 | 0,038Ц0,132 | 0,1Ц1,1 | 0,06Ц0,11 | 0,02Ц0,1 | 14Ц17 | 0,4Ц1,0 | |
Кости | 0,3Ц0,8 | 0,06Ц0,1 | 0,01Ц0,05 | 0,06Ц0,08 | 0,7Ц1,5 | 23Ц42 | 0,00Ц0,003 | 23Ц27 | 0,47Ц0,63 | 0,12Ц0,21 | 17Ц47 | 0,0Ц0,04 | |
Навага тихоокеанская (Eleginus gracilis) | Печень | 1,4Ц2,9 | 0,4Ц1,6 | 0,2Ц0,3 | 0,02Ц0,25 | 7,6Ц12,7 | 103Ц137 | 0,045Ц0,097 | 4,4Ц18,8 | 0,11Ц0,87 | 0,05Ц0,14 | 33,5Ц100 | 2,0Ц5,0 |
Гонады | 0,3Ц1,6 | 0,06Ц0,1 | 0,03Ц0,1 | 0,04Ц0,27 | 2,7Ц4,14 | 42Ц84 | 0,003Ц0,004 | 8,6Ц13 | 0,07Ц0,12 | 0,01Ц0,02 | 42Ц84 | 0,6Ц2,2 | |
Мышцы | 2,4Ц2,6 | 0,0Ц0,03 | 0,03Ц0,07 | 0,06Ц0,2 | 1,3Ц1,28 | 3,3Ц8,7 | 0,016Ц0,204 | 1,8Ц4,6 | 0,05Ц0,12 | 0,02Ц0,08 | 18,0Ц32,3 | 0,3Ц1,0 | |
Кости | 0,2Ц0,7 | 0,05Ц0,1 | 0,0Ц0,04 | 0,05Ц0,07 | 0,8Ц1,4 | 18,9Ц42,9 | 0,002Ц0,003 | 24,6Ц29,5 | 0,37Ц0,53 | 0,12Ц0,24 | 73Ц100 | 0,0Ц0,04 | |
Камбала полосатая (Liopsetta pinnifasciata) | Печень | 8,2Ц20,3 | 0,18Ц1,46 | 0,3Ц0,4 | 0,02Ц0,25 | 6,11Ц29,7 | 390Ц680 | 0,17Ц2,50 | 3,4Ц8,0 | 0,13Ц0,77 | 0,17Ц2,50 | 16,3Ц109 | 4,1Ц10,6 |
Гонады | 0,8Ц0,9 | 0,0Ц0,03 | 0,03Ц0,1 | 0,04Ц0,27 | 2,7Ц3,10 | 49Ц97 | 0,03Ц0,01 | 1,1Ц1,3 | 0,08Ц0,14 | 0,01Ц0,02 | 44Ц88 | 0,1Ц0,2 | |
Мышцы | 7,7Ц14,0 | 0,002Ц0,008 | 0,03Ц0,08 | 0,06Ц0,2 | 0,51Ц2,97 | 17,5Ц32 | 0,030Ц0,036 | 0,04Ц1,2 | 0,05Ц0,14 | <0,05Ц0,37 | 12,8Ц36,3 | 0,37Ц0,86 | |
Кости | 0,3Ц0,8 | 0,05Ц0,06 | 0,0Ц0,04 | 0,05Ц0,07 | 0,8Ц1,6 | 52Ц114 | 0,003Ц0,004 | 9,0Ц11,9 | 0,27Ц0,56 | 0,18Ц0,29 | 72Ц110 | 0,05Ц0,1 | |
Камбала желтоперая (Limanda aspera) | Печень | 2,3Ц5,0 | 0,01Ц0,2 | 0,1Ц0,59 | 0,1Ц0,23 | 0,14Ц0,3 | 5,8Ц6,3 | 0,031Ц0,048 | 0,1Ц0,23 | 0,12Ц0,59 | 0,005Ц0,002 | 1,7Ц2,1 | 0,3Ц4,8 |
Гонады | 0,4Ц0,7 | 0,0Ц0,02 | 0,02Ц0,06 | 0,02Ц0,05 | 2,3Ц5,9 | 10Ц21 | 0,003Ц0,01 | 1,0Ц1,1 | 0,02Ц0,08 | 0,01Ц0,02 | 50Ц72 | 0,1Ц0,2 | |
Мышцы | 3,1Ц5,2 | 0,0Ц0,002 | 0,01Ц0,02 | 0,1Ц0,36 | 0,08Ц0,12 | 1,3Ц1,5 | 0,016Ц0,061 | 0,02Ц0,04 | 0,0Ц0,10 | 0,005Ц0,001 | 0,8Ц1,4 | 0,57Ц1,1 | |
Кости | 0,84Ц1,1 | 0,002Ц0,02 | 0,01Ц0,49 | 0,15Ц0,43 | 0,1Ц0,08 | 1,8Ц2,3 | 0,001Ц0,002 | 0,35Ц0,45 | 0,29Ц0,66 | 0,015Ц | 1,8Ц2,3 | 0,4Ц0,8 | |
Терпуг восьмилинейный (Hexagrammos octogrammus) | Печень | 1,3Ц1,9 | 0,65Ц3,95 | 0,2Ц0,4 | 0,02Ц0,15 | 14,3Ц41,8 | 185Ц557 | 0,04Ц0,08 | 1,8Ц3,9 | 0,12Ц0,66 | 0,19Ц1,50 | 42,0Ц144 | 2,1Ц8,6 |
Гонады | 0,3Ц1,4 | 0,0Ц0,02 | 0,02Ц0,1 | 0,03Ц0,17 | 2,8Ц5,14 | 39Ц76 | 0,002Ц0,004 | 0,003Ц0,006 | 0,06Ц0,12 | 0,01Ц0,02 | 43Ц99 | 0,1Ц0,2 | |
Мышцы | 2,1Ц2,4 | 0,002Ц0,008 | 0,02Ц0,07 | 0,06Ц0,12 | 0,43Ц1,26 | 10,1Ц13,0 | 0,048Ц0,088 | 0,44Ц3,8 | 0,05Ц0,10 | 0,00Ц0,27 | 14Ц20 | 0,37Ц1,87 | |
Кости | 0,2Ц0,7 | 0,08Ц0,10 | 0,0Ц0,04 | 0,05Ц0,07 | 0,32Ц1,5 | 25Ц41,8 | 0,016Ц0,022 | 7,7Ц11,4 | 0,28Ц0,51 | 0,18Ц0,29 | 28Ц41 | 0,05Ц0,1 | |
Горбуша (Oncorhynchus gorbuscha) | Печень | 1,4Ц3,2 | 0,32Ц0,58 | 0,2Ц0,4 | 0,03Ц0,22 | 0,44Ц0,66 | 15,1Ц20,4 | 0,04Ц0,09 | 1,0Ц4,0 | 0,2Ц0,3 | 0,08Ц0,10 | 12,0Ц17,4 | 2,2Ц5,9 |
Гонады | 0,4Ц1,3 | 0,004Ц0,01 | 0,03Ц0,1 | 0,03Ц0,07 | 0,15Ц0,36 | 13,0Ц14,2 | 0,01Ц0,02 | 0,003Ц0,006 | 0,03Ц0,1 | 0,03Ц0,08 | 11,6Ц15,6 | 0,3Ц0,5 | |
Мышцы | 1,2Ц5,5 | 0,02Ц0,05 | 0,03Ц0,06 | 0,04Ц0,10 | 0,13Ц0,35 | 14,2Ц16,0 | 0,03Ц0,06 | 0,08Ц3,9 | 0,04Ц0,12 | 0,05Ц0,05 | 2,3Ц13,0 | 1,2Ц2,0 | |
Кости | 0,3Ц0,7 | 0,02Ц0,03 | 0,0Ц0,04 | 0,04Ц0,07 | 0,21Ц0,30 | 15,1Ц16,0 | 0,01Ц0,02 | 6,7Ц10,5 | 0,05Ц1,00 | 0,25Ц0,50 | 10,5Ц12,4 | 1,0Ц3,4 | |
Корюшка малоротая (Hypomesus pretiosus) | Целиком | 0,49Ц2,77 | 0,0033Ц0,008 | 0,1Ц0,2 | 0,07Ц0,87 | 2,21Ц5,09 | 61,8Ц12,4 | 0,016Ц,025 | 10,9Ц28,1 | 0,52Ц2,55 | 0,089Ц3,97 | 84,4Ц122,5 | 0,87Ц2,19 |
Минтай (Theragra chalcogramma) | Печень | 1,2Ц3,0 | 0,34Ц0,58 | 0,2Ц0,4 | 0,03Ц0,28 | 0,46Ц0,65 | 18,1Ц23,4 | 0,04Ц0,05 | 2,0Ц4,9 | 0,2Ц0,3 | 0,09Ц0,13 | 13,0Ц18,4 | 3,2Ц5,0 |
Гонады | 0,4Ц1,3 | 0,004Ц0,01 | 0,03Ц0,1 | 0,03Ц0,07 | 0,15Ц0,37 | 13,0Ц14,2 | 0,01Ц0,02 | 0,003Ц0,006 | 0,03Ц0,1 | 0,03Ц0,08 | 13,6Ц17,6 | ||
Мышцы | 1,4Ц5,5 | 0,02Ц0,04 | 0,03Ц0,06 | 0,05Ц0,18 | 0,13Ц0,34 | 14,2Ц16,0 | 0,04Ц0,06 | 0,48Ц3,9 | 0,07Ц0,13 | 0,05 | 4,3Ц15,0 | 1,2Ц2,0 | |
Кости | 0,3Ц0,7 | 0,02Ц0,03 | 0,0Ц0,04 | 0,04Ц0,07 | 0,21Ц0,30 | 16,1Ц17,0 | 0,01Ц0,02 | 8,7Ц12,5 | 0,05Ц1,35 | 0,25Ц0,70 | 25,5Ц28,4 | 1,0Ц3,4 |
Таблица 10. Диапазоны концентраций элементов в органах рыб из Охотского моря, мкг/г сух. массы (Ковековдова, 2008)
Вид | Орган | As | Cd | Co | Cr | Cu | Fe | Hg | Mn | Ni | Pb | Zn | Se |
Керчак-яок (Myoxocephalus jaok) | Печень | 2,1Ц4,2 | 1,89Ц9,0 | 0,2Ц0,5 | 0,43Ц0,5 | 8,6Ц13,0 | 210Ц473 | 0,06Ц0,08 | 0,58Ц0,68 | 0,28Ц2,47 | 0,1Ц0,24 | 85Ц175 | 2,4Ц8,6 |
Гонады | 0,8Ц7,1 | 0,11Ц2,7 | 0,04Ц0,1 | 0,01Ц0,06 | 5,1Ц7,0 | 78,4Ц129 | 0,005Ц0,007 | 0,34Ц2,3 | 0,2Ц0,48 | 0,03Ц0,07 | 121Ц299 | 0,1Ц0,2 | |
Мышцы | 2,8Ц9,4 | 0,04Ц0,24 | 0,05Ц0,08 | 0,040Ц0,4 | 1,45Ц2,8 | 18,4Ц66,7 | 0,028Ц0,064 | 0,2Ц1,9 | 0,09Ц0,24 | 0,04Ц0,1 | 28Ц45 | 0,29Ц1,97 | |
Минтай (Theragra chalcogramma) | Печень | 1,4Ц4,0 | 0.31Ц0,43 | 0,2Ц0,4 | 0,42Ц0,48 | 0,98Ц1,42 | 40,0Ц91,9 | 0,040Ц0,050 | 2,4Ц5,6 | 0,2Ц0,4 | 0,21Ц0,32 | 13,4Ц17,8 | 3,1Ц6,0 |
Гонады | 0,4Ц1,3 | 0,02Ц0,03 | 0,03Ц0,1 | 0,08Ц0,25 | 0,30Ц0,32 | 20,1Ц23,0 | 0,003Ц0,009 | 0,003Ц0,006 | 0,05Ц0,06 | 0,01Ц0,08 | 9,3Ц11,9 | Ц | |
Мышцы | 2,4Ц4,8 | 0,02Ц0,03 | 0,03Ц0,06 | 0,09Ц0,37 | 0,34Ц0,40 | 17,1Ц21,1 | 0,045Ц0,05 | 0,38Ц2,9 | 0,09Ц0,27 | 0,05Ц0,06 | 7,8Ц8,1 | 1,4Ц2,9 | |
Кости | 0,3Ц1,7 | 0,02Ц0,04 | 0,0Ц0,04 | 0,5Ц1,2 | 0;4Ц0,94 | 21,0Ц30,5 | 0,02Ц0,03 | 7,7Ц14,5 | 0,09Ц1,1 | 0,45Ц0,56 | 38,1Ц49,6 | 1,0Ц2,4 | |
Камбала Шренка (Pseudopleuronectes schrenki) | Печень | 1,2Ц8,9 | 0,7Ц8,5 | 0,1Ц0,62 | 0,08Ц1,3 | 21,6Ц68 | 647Ц2272 | 0,03Ц0,50 | 2,5Ц15,9 | 0,28Ц0,83 | 0,12Ц3,1 | 139Ц1287 | 2,1Ц13,6 |
Гонады | 1,6Ц5,9 | 0,01Ц0,03 | 0,02Ц0,08 | 0,01Ц0,04 | 0,3Ц7,2 | 29Ц91 | 0,01Ц0,015 | 0,30Ц0,38 | 0,07Ц0,10 | 0,0Ц0,07 | 34Ц64 | 0,1Ц0,2 | |
Мышцы | 0,8Ц9,4 | 0,007Ц0,01 | 0,01Ц0,02 | 0,02Ц0,18 | 1,1Ц2,4 | 5,9Ц39,4 | 0,03Ц0,05 | 0,4Ц1,32 | 0,05Ц0,10 | 0,01Ц0,02 | 13,6Ц29,6 | 0,68Ц2,0 | |
Кости | 0,4Ц1,0 | 0,05Ц0,06 | 0,03Ц0,05 | 0,04Ц0,07 | 0,2Ц0,37 | 11,7Ц19,8 | 0,001Ц0,002 | 10,0Ц12,8 | 0,18 Ц0,76 | 0,15Ц0,28 | 25Ц30 | 0,05Ц0,1 | |
Скат щитоносный (Bathyraja parmifera) | Мышцы | 1,2Ц3,4 | 0,02Ц0,04 | 0,04Ц0,06 | 0,08Ц0,42 | 0,65Ц1,8 | 25Ц38 | 0,125Ц0,268 | 0,9Ц2,5 | 0,05Ц0,29 | 0,04Ц0,06 | 17,5Ц21,4 | 1,2Ц3,4 |
Сельдевая акула (Lamna ditropis) | Мышцы | 1,25Ц4,90 | 0,03Ц0,05 | 0,01Ц0,02 | 0,02Ц0,15 | 0,62Ц1,3 | 17,8Ц20,5 | 0,120Ц0,378 | 2,0Ц2,4 | 0,04Ц0,10 | 0,07Ц0,12 | 12,9Ц19,8 | 1,8Ц3,9 |
Керчак снежный (Myoxocephalus brandtii) | Печень | 0,56Ц1,50 | 10,8Ц22,6 | 0,3Ц0,5 | 0,13Ц0,14 | 28,6Ц38,5 | 500Ц1853 | 0,120Ц0,450 | 1,8Ц4,5 | 0,38Ц3,7 | 0,02Ц0,05 | 122Ц176 | 2,9Ц4,6 |
Гонады | 1,09Ц2,53 | 1,7Ц3,3 | 0,02Ц0,1 | 0,01Ц0,05 | 8,2Ц11,7 | 244Ц311 | 0,01Ц0,05 | 2,3Ц5,6 | 0,2Ц0,5 | 0,02Ц0,03 | 100Ц159 | 0,8Ц1,4 | |
Мышцы | 0,92Ц1,67 | 0,02Ц0,2 | 0,04Ц0,07 | 0,05Ц0,08 | 2,9Ц8,5 | 45,8Ц50,9 | 0,03Ц0,045 | 0,88Ц1,84 | 0,12Ц0,34 | 0,0Ц0,02 | 37,3Ц42,8 | 2,3Ц3,9 |
На основании собственных и литературных данных были выделены общие закономерности распределения элементов по органам рыб. As - мышцы печень> гонады > кости; Cd - печень > кости > гонады> мышцы; Co - печень > кости > мышцы > гонады; Cr - печень > мышцы> кости > гонады; Cu - печень > мышцы гонады > кости; Fe - печень > гонады мышцы> кости; Hg - печень > мышцы> гонады> кости; Mn - кости > печень > мышцы > гонады; Ni - печень > кости > гонады мышцы; Pb - кости печень > мышцы > гонады; Zn - гонады печень > кости > мышцы; Li - кости > печень > мышцы > гонады; Rb - мышцы > печень > кости > гонады; Se - печень > мышцы > кости > гонады.
Таким образом, независимо от видовой принадлежности и условий среды обитания локализация элементов в органах рыб следующая: в печени рыб концентрируются максимальные количества Fe, Cu, Cd, Co, Cr, Ni, Hg и Se; Zn концентрируется в основном в гонадах рыб; концентрации Mn, Li, Pb максимальны в костных структурах, Rb и As - в мышцах рыб.
На примере сельди тихоокеанской, наваги тихоокеанской, камбалы полосатой показано распределение концентраций тяжелых металлов Zn, Cu, Cd, Fe, Mn, Hg по органам (рис. 5) (Ковековдова, Симоконь, 2002).
Как можно видеть, независимо от вида рыб наибольшие концентрации железа, меди, кадмия и ртути характерны для печени, марганца - для костной ткани, цинка - для кожи. Мышцы рыб имеют относительно низкие концентрации микроэлементов.
Распределение щелочных элементов в органах рыб
Содержание щелочных элементов в водных животных находится в зависимости от среды обитания и типа осморегуляции, ионы лития влияют на транспорт ионов натрия в нервных и мышечных клетках, вследствие чего литий выступает как антагонист ионов натрия. Основную роль в ионном обмене между водными организмами и средой играют те или иные органы и образования - жабры, желудок, кожа, почки, солевые железы (Гинецкий, 1963; Gordon, 1968; Schmidt-Nielsen, 1975). У морских животных, независимо от типа осмотической и ионной регуляции, литий поступает в организм по алиментарному каналу из заглатываемой воды (Флейшман, 1982). Изучение накопления щелочных элементов органами рыб проведено в сравнительно-экологическом плане. В местах обитания объектов были отобраны донные отложения, в которых определено содержание лития и рубидия. Диапазоны концентраций (мкг/г сух. массы) элементов в донных отложениях зал. Петра Великого составили: для Амурского залива - литий - 2,15Ц35,33 (среднее 20,2); рубидий - 8,15Ц126,22 (среднее 80,0); для Уссурийского залива - литий - 0,57Ц24,43 (среднее 10,4); рубидий - 3,43Ц40,75 (среднее 18,2).
Рис. 5. Средняя концентрация тяжёлых металлов в органах промысловых видов рыб из Амурского залива: м - мышцы, п - печень, ж - жабры, к - кожа, с - костная ткань
Элементы определены в трёх видах камбал (L. aspera, C. herzensteini, L. pinnifasciata) и корюшке малоротой (H. pretiosus)(рис. 6 и 7).
Известно, что в организме позвоночных животных скелет выполняет функцию литиевого депо (Авцын и др., 1991). По-видимому, наибольшая концентрация лития в костях рыб обусловлена именно этим. В организме животных печень выполняет метаболическую и экскреторную функции, являясь также депонирующим органом, поэтому содержание лития в печени рыб больше, чем в мышцах. Поскольку рыбы обладают механизмом гомеостаза, это позволяет сохранять концентрации лития в мышцах на относительно невысоком уровне. По сравнению с печенью наименьшая концентрация элемента в гонадах рыб обусловлена наличием биологических барьеров, препятствующих проникновению токсичных элементов в репродуктивные ткани.
Рис. 6. Средние концентрации лития в органах камбал
Рис. 7. Средние концентрации рубидия в органах камбал L. aspera и C. Herzensteini
Отличительной особенностью распределения концентраций Rb в органах рыб является наибольшая концентрация элемента в мышцах.
Мышьяк
Мышьяк - биофильный и токсичный элемент. Он оказывает влияние на окислительные процессы в митохондриях и на другие важные биохимические реакции (Скальный и др., 2005).
Более высокая концентрация мышьяка, как правило, в мышцах рыб (табл. 9 и 10), чем в депонирующем органе печени, обусловлена взаимодействием элемента с тиоловыми группами белков, цистеина, глутатиона, липоевой кислоты. У камбал, ведущих придонный образ жизни, отмечен более высокий уровень концентраций мышьяка во всех органах.
Селен
Исследованные виды рыб относятся к различным экологическим группам, по-разному связанным с компонентами экосистем. Среди них есть донные, придонно-пелагические, нерито-пелагические, эпипелагические виды, а также проходные рыбы. Независимо от биотопа распределение содержания элемента в органах рыб подчиняется следующему порядку: печень > мышцы > кости > гонады, что согласуется с общим правилом - максимальное количество селена поступает с пищей и накапливается в печени.
При сравнении наших результатов (1,5Ц2,2 мкг Se/г) с данными для рыб из различных районов Мирового океана можно заключить, что концентрация селена в исследованных нами видах в целом невысока. В то же время содержание селена в рыбах, обитающих у берегов Австралии, составляет от 3 до 13 мкг Se/г (Baldwin et al., 1996), по другим данным - от 3 до 19 мкг/г (Lemly, 1993). Канадские исследователи (Donaldson, Braune, 1999) для местных видов приводят значения 4Ц20 мкг/г. Хорошо известно, что Австралия и Канада - одни из наиболее богатых селеном области мира. Наши данные сопоставимы с концентрациями селена в мягких тканях рыб Средиземного моря (до 1,55 мкг/г), признанной селенодефицитной областью мира (Giaccio, 1993).
Отмеченные закономерности распределения элементов по органам рыб были подтверждены на проходных видах рыб и рыбах, обитающих в реках, впадающих в зал. Петра Великого.
Содержание металлов и мышьяка в донных отложениях и рыбах из эстуариев рек, впадающих в зал. Петра Великого
Уровни содержания токсичных элементов в донных отложениях являются интегральным показателем загрязнения акваторий и позволяют судить о качестве среды и возможном негативном влиянии её на водные организмы.
Сравнение результатов с пороговыми уровнями показало, что уровни концентраций As в донных отложениях р. Артёмовка, Cr и Cu в донных отложениях р. Раздольная, Pb в донных отложениях р. Суходол и р. Раздольная могут вызывать негативные биологические отклики у водных организмов, особенно обитателей донных биоценозов (табл. 11).
Таблица 11. Сравнение максимальных содержаний элементов (мкг/г сух. массы) в донных отложениях рек с пороговыми уровнями способными оказывать негативный эффект на гидробионтов
Район | As | Cd | Cr | Cu | Pb | Hg | Zn |
Река Раздольная | 6,9 | 0,05 | 83,7 | 22,5 | 18,7 | 0,05 | 72,5 |
Река Артёмовка | 13,2 | 0,12 | 19,2 | 18,1 | 17,5 | 0,04 | 97,0 |
Река Суходол | 11,7 | 0,03 | 31,5 | 13,8 | 8,6 | 0,04 | 50,0 |
Река Тесная | 6,8 | 0,09 | 25,0 | 12,0 | 12,5 | 0,05 | 65,0 |
Пороговый уровень (CCME-98E, 1995) | 7,24 | 0,7 | 52,3 | 18,7 | 30,2 | 0,13 | 124 |
Содержания As, Hg, Pb, Cd, Zn, Cu, Ni, Se, Co, Cr, Fe определено в органах мелкочешуйной краснопёрки, серебряного карася, пиленгаса, гольяна, выловленных в эстуариях рек Артёмовка и Раздольная. Различие в концентрациях элементов в рыбах зависит от нескольких факторов: состояния среды обитания, их физиологического состояния, положения в трофической цепи. Выявлено сходство в накоплении исследованных элементов в теле близких по экологии красноперки и пиленгаса, на протяжении жизненного цикла многократно переходящих из рек в море и обратно. Карась обитает в воде с большим количеством взвешенных веществ, и концентрации микроэлементов в нём повышены.
Фактический материал, изложенный в монографии Оценка экологического состояния водоема методами ихтиоиндикации П.А. Попова (2002), свидетельствует о существенной зависимости элементного состава рыб и его динамики от условий среды. Особенно чётко эта зависимость проявляется у печени. Сравнение уровней содержания элементов в печени краснопёрок из устьевых зон рек Артёмовка и Раздольная показало, что наибольшие концентрации As, Co, Cr, Mn, Ni, Pb и Zn характерны для печени краснопёрок из Артёмовки, Fe, Cu и Se - для печени рыб из р. Раздольной. Этот факт свидетельствует о специфике экологической ситуации, сложившейся в эстуарных зонах рек. Уровни содержания элементов в печени краснопёрок соответствуют концентрациям элементов в донных отложениях из мест их обитания.
Таким образом, независимо от видовой принадлежности и условий среды обитания распределение элементов по органам рыб подчиняется следующей закономерности: в печени концентрируются максимальные количества Fe, Cu, Cd, Co, Cr, Ni, Hg и Se; Zn накапливается в основном в гонадах рыб; Mn, Li, Pb аккумулируются в костных структурах, Rb и As - в мышцах рыб. В мышцах рыб обнаруживались минимальные концентрации тяжёлых металлов, за исключением ртути, концентрации которой в мышцах и печени близки.
Максимальные коэффициенты биологического накопления рубидия (КбRb) отмечены в органах рыб, выловленных в районах, подверженных опреснению.
Глава 6. Изменение концентраций элементов в организмах в течение эволюции
биосферы
Анализ распределения микроэлементов в морских растениях на основании построенных нами графиков средних концентраций каждого из них (мкг/г сух. массы) в пределах десятичного порядка величин позволил получить интегральную картину их химического состава, подтверждающую его связь со временем распространения макрофитов в биосфере (рис. 8).
а б
в г
Рис. 8. Уровни содержания элементов в морских растениях (мкг/г сух. массы): а - зостера; б - бурые водоросли; в - красные водоросли; г - зелёные водоросли; n - от 1 до 9
В ходе длительной эволюции биосферы, охватывающей более трех миллиардов лет, живые организмы приспосабливались к различным условиям окружающей среды, чутко реагируя на ее изменения. В архейской эре среда носила восстановительный характер, и редокс-потенциалы в биосфере были очень низки (Опарин, 1957). Из-за низких значений рН древних вод многие металлы находились в растворе в восстановленном состоянии. В таких условиях растворимая форма железа двухвалентного находилась в изобилии, и этот металл мог широко использоваться как переносчик электронов в окислительно-восстановительных реакциях. По-видимому, окислительно-восстановительные ферментные системы, содержащие железо, возникли первыми или одними из первых. Свидетельством тому является концентрирование железа растительными организмами в бльших количествах, чем других микроэлементов (рис. 8).
Согласно Е.А. Бойченко (1968), содержание Fe, Zn Cu, Mn в разных типах растений отражает эволюцию участия этих металлов в окислительно-восстановительных процессах. В ходе эволюции биосферы в условиях нарастания окислительно-восстановительного потенциала в осуществлении процессов, происходивших в растительных организмах, активно участвовали металлы, концентрировавшиеся клетками. Соединения их входили в состав различных ферментов: дегидрогеназ (Zn, Ni), редуктаз (Fe, Ti), оксидаз (Cu, Mn).
Более активное использование Mn в реакциях автотрофного роста подтверждается максимальными концентрациями этого элемента в хлоропластах эволюционно наиболее высокоорганизованных цветковых растений.
Эволюция двустворчатых моллюсков и иглокожих протекала в палеозое. Морская вода, обогащённая металлами в растворимой форме, была способна удовлетворить потребность организмов в элементах. В процессе приспособляемости к среде происходил отбор тех элементов, которые были жизненно необходимы. Поскольку со времени кембрия в морской воде, как и в биосфере в целом, существенных изменений не произошло, т.е. среда жизни для морских организмов осталась практически той же, а эволюция протекала очень медленно, то химический состав морских организмов, сформировавшийся во времена их возникновения, сохранился почти неизменным.
Анализ распределения микроэлементов в двустворчатых моллюсках на основании построенных нами графиков средних концентраций каждого из них (мкг/г сух. массы) в пределах десятичного порядка величин позволил показать изменение их химического состава в связи с условиями обитания (рис. 9).
Так, в мягких тканях устрицы на первом месте стоит цинк, в мягких тканях модиолуса длиннощетинистого - марганец, в мягких тканях приморского гребешка третье место занимает кадмий, в мягких тканях анадары Броутона первое место занимает железо. Химический состав тела моллюсков является таковым благодаря сложившемуся обмену веществ в процессе эволюции биосферы, а уровень содержания элементов связан с условиями обитания.
а б
в г
д е
Рис. 9. Уровни содержания элементов в органах моллюсков (мкг/г сух. массы): тихоокеанской мидии (а); мидии Грея (б); модиолуса длиннощетинистого (в); гигантской устрицы (г); анадары Броутона (д); корбикулы японской (е)
Морские рыбы, появившиеся и развивавшиеся в палеозое, также содержат большее количество железа по сравнению с другими элементами, как и самые первые организмы биосферы (рис. 10).
Рис. 10. Уровни содержания элементов в мышцах рыб, мкг/г сухой массы
Только железо, способное легко отдавать и принимать электроны в восстановительной среде с низким окислительным потенциалом, могло обеспечить обмен первичных организмов. Эта способность была унаследована всеми одноклеточными и передана многоклеточным, несмотря на изменение условий среды.
Уровни содержания цинка в организмах близки к уровням содержания железа, а в устрице количество цинка значительно выше. Первичные гетеротрофы окисляли органические вещества, которыми питались, в процессах брожения, катализируемых дегидрогеназами, содержащими до 0,2 % цинка. Таким образом, цинк, как и железо, был первейшим элементом обмена первичных организмов.
Ртуть является одним из древнейших элементов биосферы. Она присутствует в океане с момента его образования и, возможно, в количествах, превышавших современные. Поскольку по своим физико-химическим свойствам она не сопоставима ни с железом, ни с цинком, ни с медью и относится к элементам с сильно токсичными свойствами, можно полагать, что в процессе эволюции организмы выработали механизмы защиты от неё.
Ряд уменьшения концентраций элементов в морской воде может быть представлен в следующем виде:
Li > Rb > Fe Zn As Cu > Ni Mn Cr Se > Cd Pb Co Hg.
Рассмотрев микроэлементный состав морских организмов в связи со временем возникновения видов и их эволюцией, можно утверждать, что порядок убывания концентраций элементов не повторяет такового для морской воды. Уровни содержания элементов в тканях организмов (см. рис. 8Ц10) соответствуют результирующему действию таких факторов, как концентрация элементов в среде обитания, физико-химические свойства металлов и биологические потребности организма, т.е. предопределены ролью элементов в обменных процессах в организмах в ходе эволюции биосферы.
Как показали наши исследования, независимо от вида рыб и моллюсков Fe и Zn занимают первое место в ряду концентраций элементов, Hg - последнее. В морских растениях на первых местах обнаруживаются Fe и Mn, а также Zn и Rb. Организмы, концентрируя одни химические элементы в бльших количествах, чем другие, создают свою внутреннюю специфическую среду, которая обусловливает индивидуальность обмена веществ и отличается от внешней среды концентрацией и соотношением элементов.
Глава 7. Оценка качества промысловых гидробионтов по содержанию токсичных
элементов
Среди многих проблем экологии есть одна, от решения которой зависят уровень здоровья и продолжительности жизни человека. Безопасность пищевых продуктов гарантируется установлением и соблюдением регламентированного уровня содержания (отсутствие или ограничение предельно допустимых уровней - ПДУ) загрязнителей химической и биологической природы, а также токсичных природных веществ, характерных для данного продукта и представляющих опасность для здоровья. Федеральный закон О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения от 30 марта 1999 г. №52-ФЗ и Положение о государственном санитарно-эпидемиологическом нормировании, утверждённое Постановлением Правительства Российской Федерации от 24 июля 2002 г. № 554, устанавливают требования к качеству и безопасности пищевых продуктов. Гигиенические требования к допустимому уровню содержания токсичных элементов предъявляются ко всем видам продовольственного сырья и пищевых продуктов.
Рыбы
Допустимые уровни содержания токсичных элементов в морских рыбах составляют: Pb - 1,0; As - 5,0; Cd - 0,2; Hg - 0,2 мкг/г сырой массы. Определив содержание токсичных элементов в 17 видах рыб, обитающих в различных экологических условиях, следует отметить, что содержание токсичных элементов в органах рыб из прибрежных районов Японского и Охотского морей в пересчёте на сырую массу не превышало ПДУ. Рыбы, благодаря довольно развитому механизму гомеостаза, способны регулировать содержание токсичных элементов в органах.
Тем не менее, следует отметить тот факт, что содержание мышьяка в камбалах, ведущих придонный образ жизни, значительно выше, чем в органах пелагических рыб.
Моллюски
Допустимые уровни содержания токсичных элементов в моллюсках составляют: для Pb - 10,0; As - 5,0; Cd - 2,0; Hg - 0,2 мкг/г сырой массы (СанПиН 2.3.2.1078-01).
Санитарно-гигиеническая оценка промысловых моллюсков из зал. Петра Великого показала, что содержание Pb и Hg в съедобных тканях не превышало ПДУ. Концентрации As и Cd в мягких тканях большинства обследованных моллюсках также были ниже ПДУ. Обнаружено превышение ПДУ As лишь в единичных особях мидии тихоокеанской; Cd в мидии Грея, анадаре Броутона, гигантской устрицы и приморского гребешка из отдельных районов зал. Петра Великого.
Водоросли
В соответствии с СанПиН 2.3.2.1078-01 предельно допустимый уровень токсичных элементов для морских водорослей составляет для As - 5,0; Pb - 0,5; Cd - 1,0; Hg - 0,1 мг/кг сырой массы. Превышение допустимого уровня мышьяка обнаружено в шести видах бурых водорослей (в пересчете на сырую массу), за исключением Agarum cribrosum, Laminaria bongardiana и Fucus evanescens.
Содержание мышьяка в любых морских организмах в европейских документах не нормируется. По мнению специалистов отдела тестирования ТЕСТ НИЦНПЭ, креветки и другие морские обитатели содержат нетоксичное органическое соединение мышьяка (арсенобетаин), поэтому в европейских документах нормы по содержанию мышьяка в гидробионтах отсутствуют.
Таким образом, существующие медико-биологические нормы не отображают последних исследований в области токсикологии. Предельно допустимые уровни содержания мышьяка в морских водорослях и беспозвоночных требуют пересмотра.
Сравнение разрешаемых уровней токсичных элементов в гидробионтах, утвержденных в российских и европейских нормативах, показывает, что в наших правилах и нормах отсутствуют предельно допустимые уровни содержания токсичных элементов в головоногих моллюсках (табл. 12). Точнее, головоногих не выделяют из типа Mollusca как самостоятельную группу. Европейские нормы по содержанию Pb и Cd в гидробионтах более жесткие, чем в России. Требования к содержанию ртути в рыбах одинаковы как в европейских, так и в российских нормативах.
Таблица 12. Российские и европейские нормы безопасности пищевых продуктов
Токсичные элементы | Максимальное содержание, мг/кг Европейские нормы (Регламент (Директива) комиссии ЕС №1881/2006 от 19.12.06) | Предельно допустимые уровни содержания, мг/кг СанПиН 2.3.2.1078-01 | |||||
Рыбы | Двустворчатые моллюски | Головоногие | Рыбы | Моллюски | Головоногие | Водоросли | |
Свинец | 0,30 | 1,5 | 1,0 | 1,0 | 10 | Ц | 0,5 |
Кадмий | 0,05 | 1,0 | 1,0 | 0,2 | 2 | Ц | 1,0 |
Ртуть | 0,5 | 0,2 | Ц | 0,5 | 0,2 | Ц | 0,1 |
Мышьяк | Ц | Ц | Ц | 5,0 | 5,0 | Ц | 5,0 |
Таким образом, уровни содержания токсичных элементов в органах промысловых рыб из Японского и Охотского морей не превышают ПДУ.
Превышение допустимого уровня мышьяка, обнаруженное в шести видах бурых водорослей, подтверждает необходимость выяснения форм содержания мышьяка в них и продуктах, изготовляемых из них, поскольку различные соединения мышьяка имеют разную степень токсичности. Предельно допустимые уровни содержания мышьяка в морских водорослях и беспозвоночных требуют пересмотра.
ВЫВОДЫ
1. Определено содержание элементов в морских растениях и показаны изменения их концентраций в пределах десятичного порядка величин:
Zostera marina - Fe - n103; Mn - n102; Zn, Rb - n10; As, Cd, Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Li, Se - n, Hg - n10Ц3;
бурые водоросли - Fe - n102; Zn, As, Rb - n10; Mn, Cd - n; Co, Cr, Cu, Ni, Pb, Li, Se - n10Ц1, Hg - n10Ц3;
зелёные водоросли - Fe - n103; Zn, Mn - n10; As, Cd, Pb, Cu, Rb, Se - n; Co, Cr, Ni, Li - n10Ц1; Hg - n10Ц3;
красные водоросли - Fe - n102; Zn, Mn, Rb - n10; As, Cd, Pb, Cu, Se - n; Co, Cr, Ni, Li - n10Ц1; Hg - n10Ц3.
2. Установлены концентрации элементов в промысловых моллюсках в пределах десятичного порядка величин:
Mytilus trossulus - Fe, Zn - n102; As, Cu, Mn, Rb - n; Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Li, Se - n10Ц1; Hg - n10Ц3;
Crenomytilus grayanus - Fe, Zn - n102; As, Cu, Mn, Rb, Li, Cd - n; Co, Cr, Ni, Pb, Se - n10Ц1; Hg - n10Ц2;
Modiolus modiolus - Fe, Zn, Mn - n102; Rb - n10; As, Cu, Li, Cd - n; Co, Cr, Ni, Pb, Se - n10Ц1; Hg - n10Ц2;
Crassostrea gigas - Zn - n103; Fe - n102; Rb, Mn, Cu - n10; As, Li, Cd - n; Co, Cr, Ni, Pb, Se - n10Ц1; Hg - n10Ц2;
Аnadara broughtoni - Fe - n102; Zn - n10; As, Cu, Li, Rb, Mn - n; Co, Cr, Ni, Pb, Se, Cd - n10Ц1; Hg - n10Ц2;
Corbicula japonica - Fe, Zn - n102; Mn - n10; As, Cu, Rb, Li, - n; Co, Cr, Ni, Pb, Se, Cd - n10Ц1; Hg - n10Ц3.
3. Выявлено содержание металлов и металлоидов в мышцах рыб в пределах десятичного порядка величин:
Fe, Zn - n10; Se, As, Rb - n; Mn Cu, Li - n10Ц1; Co, Cr, Ni, Hg, Pb - n10Ц2; Cd - n10Ц3.
4. Установлено, что, несмотря на существенные различия в биологии видов морских организмов и условий их обитания, в наибольших количествах в водорослях и морских травах содержатся Fe и Mn, в наименьших - Co, Cd, Hg, в моллюсках и рыбах - в наибольших количествах Fe и Zn, в наименьших - Pb и Hg. Такое соотношение элементов сложилось в ходе эволюции биосферы и обусловлено как геохимическими условиями среды, так и биологической ролью элементов.
5. Выявлена положительная корреляционная связь между концентрациями Mn, Cr и Co в мягких тканях мидии Грея, Zn, As, Pb, Co и Cu в тканях модиолуса, Se, Cu, Li в тканях устрицы и в донных отложениях. Между концентрациями Cd, As, Co, Rb в мягких тканях устрицы, Fe в тканях модиолуса, Cd в тканях мидии Грея и в донных отложениях с мест сбора моллюсков связь отрицательная.
6. Особенностью головоногих моллюсков, в отличие от двустворчатых (за исключением устрицы), является высокое содержание цинка и меди в органах.
7. Распределение изученных элементов по органам рыб не зависит от их видовой принадлежности и состояния среды обитания.
8. В печени рыб концентрируются максимальные количества Fe, Cu, Cd, Co, Cr, Ni, Pb, Hg и Se; Zn аккумулируется в основном в гонадах рыб; концентрации Mn, Li максимальны в костных структурах, наибольшие концентрации Rb и As найдены в мышцах рыб. Мышцы рыб отличаются минимальными концентрациями тяжёлых металлов, за исключением Hg, количество которой в мышцах и печени близко.
9. Формирование микроэлементного состава морских организмов обусловлено физиологической потребностью в элементах, предопределённой окислительно-восстановительными условиями среды в ходе эволюции биосферы. Уровни концентраций элементов в морских организмах связаны с современными условиями обитания - речным стоком, антропогенным прессом (зал. Петра Великого), вулканизмом и апвеллингом (Авачинский залив).
10. Санитарно-гигиеническая оценка промысловых гидробионтов показала, что содержание токсичных элементов в органах рыб не превышает предельно допустимых уровней.
Концентрации свинца и ртути в промысловых моллюсках также не превышают нормируемого уровня. Отмечено несоответствие нормативным величинам концентраций кадмия в тканях единичных особей мидий Грея, анадары Броутона, гигантской устрицы, модиолуса и приморского гребешка.
11. В большинстве видов бурых водорослей выявлено превышение предельно допустимого уровня мышьяка. Высказано предложение о необходимости уточнения норм содержания мышьяка в водорослях.
Список основных публикаций по теме диссертации
Монографии:
1. Лукьянова О.Н., Ковековдова Л.Т., Струппуль Н.Э., Иваненко Н.В. Селен в морских организмах. Владивосток : ТИНРО-Центр, 2006. 151 с.
Статьи, опубликованные в журналах из списка ВАК:
2. Коварский Н.Я., Ковековдова Л.Т., Пряжевская Т.С. и др. Предварительное концентрирование микроэлементов из морской воды электроосаждённым гидроксидом магния // Аналит. химия. 1981. Т. 36, вып.11. С. 2264Ц2270.
3. Лучшева Л.Н., Ковековдова Л.Т. Содержание ртути в мидии Грея и грунтах Амурского залива // Биология моря. 1988. № 4. С. 47Ц50.
4. Щеглов В.В., Мойсейченко Г.В., Ковековдова Л.Т. Влияние меди и цинка на эмбрионов, личинок и взрослых особей морского ежа (Strongylocentrotus intermedius) и трепанга (Stichopus japonicus) // Биология моря. 1990. № 3. С. 55Ц59.
5. Вейдеман Е.Л., Ковековдова Л.Т. Тяжёлые металлы в морских травах семейства зостеровых из зал. Петра Великого // Океанология. 1991. Т. 3, вып. 5. С. 749Ц753.
6. Ковековдова Л.Т. Микроэлементный состав органов и тканей минтая // Изв. ТИНРО. 1992. Т. 114. С. 113Ц116.
7. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Микроэлементный состав промысловых иглокожих залива Петра Великого // Изв. ТИНРО. 1995. Т. 118. С. 117Ц120.
8. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Тяжёлые металлы в моллюсках залива Петра Великого // Изв. ТИНРО. 1995. Т. 118. С. 124Ц129.
9. Брегман Ю.Э., Седова Л.Г., Ковековдова Л.Т. и др. Комплексные исследования среды и донной биоты бухты Новик (о. Русский, Японское море) после многолетнего антропогенного пресса // Изв. ТИНРО. 1998. Т. 124. С. 24Ц48.
10. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Микроэлементный состав промысловых головоногих моллюсков: кальмаров и осьминога // Изв. ТИНРО. 1999. Т. 125. С. 9Ц14.
11. Ковековдова Л.Т, Лучшева Л.Н. Содержание ртути в промысловых видах рыб озера Ханка // Изв. ТИНРО. 2000. Т. 127. С. 559Ц568.
12. Ковековдова Л.Т., Иваненко Н.В, Симоконь М.В., Щеглов В.В. Мышьяк и селен в промысловых гидробионтах прибрежных акваторий Приморья // Изв. ТИНРО. 2001. Т. 129. С. 211Ц216.
13. Елпатьевский П.В., Ковековдова Л.Т. Мышьяк в техногенных и природно-техногенных компонентах в долине реки Рудной (Приморский край) // Вестник ДВО РАН. 2001. № 3. С. 78Ц86.
14. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Тяжёлые металлы в тканях промысловых рыб Амурского залива Японского моря // Биология моря. 2002. Т. 28, № 2. С. 125Ц130.
15. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Тенденции изменения химико-экологической ситуации в прибрежных акваториях Приморья // Изв. ТИНРО. 2004. Т. 137. С. 310Ц320.
16. Давыдкова И.Л., Фадеева Н.П., Ковековдова Л.Т., Фадеев В.И. Содержание тяжёлых металлов в тканях доминирующих видов бентоса и в донных осадках бухты Золотой Рог Японского моря // Биология моря. 2005. Т. 31, № 3. С. 202Ц206.
17. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В., Кику Д.П. Токсичные элементы в промысловых гидробионтах прибрежных акваторий северо-западной части Японского моря // Вопросы рыболовства. 2006. Т. 7, № 1 (25). С. 185Ц190.
18. Блохин М.Г., Ковековдова Л.Т. итий и рубидий в гидробионтах и донных отложениях зал. Петра Великого // Изв. ТИНРО. 2006. Т. 147. С. 321Ц330.
19. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т. Оценка содержания микроэлементов в устрицах гигантских (Crassostrea gigas) из залива Петра Великого (Японское море) в связи с условиями обитания // Изв. ТИНРО. 2007. Т. 150. С. 388Ц395.
20. Аминина Н.М., Вишневская Т.И., Гурулёва О.Н., Ковековдова Л.Т. Состав и возможности использования бурых водорослей дальневосточных морей // Вестник ДВО РАН. 2007. № 6. С. 123Ц130.
21. Черкашин С.А., Пряжевская Т.С., Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Влияние меди на выживаемость личинок японского анчоуса // Биология моря. 2008. Т. 34, № 5. С. 377Ц380.
22. Ковековдова Л.Т. Оценка качества отдельных видов промысловых гидробионтов Охотского моря по содержанию металлов и металлоидов // Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. № 3 (23), ч. 1. С. 106Ц117.
23. Шапошникова Т.В., Иванова Н.В., Ковековдова Л.Т. Морфология, анатомическое строение пластины и структура репродуктивного слоя Laminaria japonica (Laminariaceae) в условиях постоянного загрязнения среды тяжёлыми металлами // Растительные ресурсы. 2009. Т. 45, вып. 4. С. 27Ц37.
24. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Оценка содержания металлов и мышьяка в донных отложениях и рыбах из рек бассейна залива Петра Великого (Японское море) // Изв. ТИНРО. 2010. Т. 160. С. 223Ц235.
Список статей в других изданиях:
25. Преснякова О.Е., Прищепо Р.С., Ивлюшкина О.Н., Смольков А.А., Василевский В.А., Ковековдова Л.Т. Некоторые данные по химии вод залива Петра Великого / Деп. в ВИНИТИ, № 640-76, 1.03.1976 г. 36 с.
26. Шульга Ю.М., Грамм-Осипов Л.М., Ковековдова Л.Т. Железо, кобальт, никель и медь в поверхностных водах моря // Неорганические ресурсы моря. Владивосток : ДВН - АН СССР, 1978. С 29Ц34.
27. Ковековдова Л.Т., Лучшева Л.Н. Методические рекомендации по подготовке проб к атомно-абсорбционному определению тяжёлых металлов. Владивосток : ТИНРО, 1987. 21 с.
28. Ковековдова Л.Т., Лучшева Л.Н. Содержание ртути в тканях мидий Грея из залива Петра Великого / Деп. во ВНИИЭРХ. 12.09.1988 г. № 97Црх88. 11 с.
29. Ковековдова Л.Т., Иваненко Н.В., Симоконь М.В. Особенности распределения As в компонентах морских прибрежных экосистем Приморья // Исследовано в России. 2002. № 127. С. 1437Ц1445.
30. Ковековдова Л.Т., Журавель Е.В. Экологический мониторинг основных сред жизни : методическое пособие. Владивосток : ДВГУ, 2004. 36 с.
31. Блохин М.Г., Ковековдова Л.Т. Литий в промысловых гидробионтах залива Петра Великого // Исследовано в России. 2006. № 210. С. 2004Ц2011. zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2006/210.pdf.
32. Кику П.Ф., Симонова И.Н., Антонюк М.В., Ковековдова Л.Т. Влияние экологической ситуации на уровень йодурии и микроэлементный состав крови жителей Приморского края // Дальневосточный медицинский научно-практический журнал. 2009. № 4Ц5 (39Ц40). С. 63Ц68.
Материалы конференций и симпозиумов:
33. Ковековдова Л.Т. Особенности формирования микроэлементного состава промысловыми моллюсками и иглокожими из залива Петра Великого (Японское море) // Материалы докл. Второй российской школы Геохимия, экология и районирование биосферы. М., 1999. С. 24Ц26.
34. Ковековдова Л.Т., Щеглов В.В., Вейдеман Е.Л., Симоконь М.В. Биогеохимическая ситуация в заливе Петра Великого (Японское море) в период антропогенного стресса // Труды Междунар. симпоз. Геохимия ландшафтов, полиэкология и этногенез. Улан-Удэ, 1999. С. 138Ц140.
35. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Оценка и прогноз качества промысловых гидробионтов из прибрежных акваторий Приморья // Приморье - край рыбацкий : материалы науч.-практ. конф. Владивосток, 2002. С. 157Ц163.
36. Ковековдова Л.Т., Багрянцева Я.В. Химико-экологическая оценка содержания ртути в компонентах морской среды залива Петра Великого (Японское море) // Материалы докл. III Междунар. конф. Тяжёлые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. Семипалатинск-Казахстан, 2004. Т. 2. С. 385Ц390.
37. Емельянова О.В., Бузолёва Л.С., Ковековдова Л.Т. Характеристика степени загрязнения и источников поступления тяжёлых металлов в восточной части Уссурийского залива // Материалы докл. III Междунар. конф. Тяжёлые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей среде. Семипалатинск-Казахстан, 2004. Т. 2. С. С. 200Ц205.
38. Ковековдова Л.Т. Особенности формирования микроэлементного состава морских организмов // Материалы Первой международной школы Микробная индикация и ремедиация. Владивосток : ИБМ ДВО РАН, 2004. С. 97Ц101.
39. Блохин М.Г., Ковековдова Л.Т. Оценка химико-экологического состояния отдельных акваторий залива Петра Великого по содержанию лития в абиотических и биотических компонентах морской среды // Материалы Международных науч. чтений Приморские зори - 2005 : Экология, безопасность жизнедеятельности, защита в чрезвычайных ситуациях, охрана, безопасность, медицина и гигиена труда, устойчивое развитие дальневосточных территорий. Владивосток, 2005. Вып. 2. С. 145Ц147.
40. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Экологический мониторинг северо-западной части Японского моря. Тяжёлые металлы // Морская экология - 2005 : материалы Международной науч.-практ. конф. МОРЭКЦ2005. Владивосток : МГУ им. адм. Г.И. Невельского, 2005. С. 93Ц98.
41. Блохин М.Г., Ковековдова Л.Т. Оценка накопления лития гидробионтами залива Петра Великого // Материалы VII Междунар. конф. Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России. Владивосток, 2005. С. 27Ц29.
42. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т. Исследование состояния акватории Амурского залива по содержанию тяжёлых металлов методом биоиндикации // Материалы VII Междунар. конф. Интеллектуальный потенциал вузов - на развитие Дальневосточного региона России. Владивосток, 2005. С. 74Ц75.
43. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т. Железо, цинк и кадмий в моллюсках-индикаторах из залива Находка // Сб. материалов. конф. Проблемы бизнеса и технологий в Дальневосточном регионе. Находка, 2006. С. 13Ц15.
44. Блохин М.Г., Ковековдова Л.Т. Литий в промысловых двустворчатых моллюсках залива Находка // Сб. материалов. конф. Проблемы бизнеса и технологий в Дальневосточном регионе. Находка, 2006. С. 25Ц26.
45. Ковековдова Л.Т. Оценка микроэлементного состава промысловых гидробионтов залива Петра Великого // Материалы Международных науч. чтений Приморские зори - 2007. Владивосток, 2007. Вып. 1. С. 170Ц174.
46. Ковековдова Л.Т. Методологический подход к оценке состояния окружающей среды при реализации образовательной программы курса Экологический мониторинг // Материалы межрегиональной науч.-практ. конф. по экологическому образованию, воспитанию и просвещению. Биробиджан, 2007. С. 26Ц28.
47. Седова Л.Г., Борисенко Г.С., Ковековдова Л.Т. и др. Состояние экосистемы залива Стрелок, Японское море, в условиях антропогенного воздействия // Доклады Московского общества испытателей природы Биотехнология охране окружающей среды. М., 2006. Т. 39. С. 249Ц250.
48. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Оценка уровней содержания металлов и металлоидов в донных отложениях рек Артёмовка и Суходол // Материалы науч.-практ. конф. Уссурийский залив: современное экологическое состояние, ресурсы и перспективы природопользования, посвящённой 10-летию междунар. кафедры ЮНЕСКО Морская экология ДВГУ. Владивосток, 2008. С. 200Ц204.
49. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т. Сравнительная оценка содержания микроэлементов в двустворчатых моллюсках из Уссурийского и Амурского заливов // Материалы науч.-практ. конф. Уссурийский залив: современное экологическое состояние, ресурсы и перспективы природопользования, посвящённой 10-летию междунар. кафедры ЮНЕСКО Морская экология ДВГУ. Владивосток, 2008. С. 94Ц98.
50. Ковековдова Л.Т. Оценка микроэлементного состава отдельных видов промысловых гидробионтов Японского и Охотского морей // Материалы науч. конф. Современное состояние водных биоресурсов. Владивосток, 2008. С. 551Ц555.
51. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т. Металлы и металлоиды в промысловых моллюсках залива Петра Великого (Японское море) // Материалы науч. конф. Современное состояние водных биоресурсов. Владивосток, 2008. С. 537Ц541.
52. Кику Д.П., Ковековдова Л.Т, Симоконь М.В. Оценка содержания металлов и мышьяка в двустворчатых моллюсках и донных отложениях залива Петра Великого (Японское море) // Бюллетень МОИП. Экология. Природные ресурсы. Рациональное природопользование. Охрана окружающей среды. 2009. Т. 114, вып. 3, ч. 1. С. 436Ц441.
53. Ковековдова Л.Т., Симоконь М.В. Ртуть в донных отложениях и промысловых гидробионтах залива Петра Великого (Японское море) // Материалы Междунар. симпоз. Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты. М., 2010. С. 233Ц238.
54. Ковековдова Л.Т., Кику Д.П. Оценка экологического состояния эстуарных зон зал. Петра Великого (Японское море) по содержанию металлов и мышьяка в донных отложениях и гидробионтах // Сб. труд. VI науч. конф. Экологические проблемы. Взгляд в будущее. Ростов н/Д, 2010. С. 158Ц161.
55. Kovekovdova Lydia T. Assessment of the environmental quality of the shelf and the slope top horizons of eastern Sakhalin in relation with the heavy metals content in bottom sediments // PICES scientific report. 2004. № 26. P. 249Ц250.
56. Simokon Michael V. and Kovekovdova Lidia T. Spatial distribution of heavy metals in bottom sediments of Peter the Great Bay (Sea of Japan) and related environmental complications // North Pasific Marine Science Organization. 14th Annual Meeting. Program abstracts. Vladivostok, 2005. P. 16Ц18.
57. Kovekovdova L.T., Simokon M.V. Environmental assessment of the rivers of Peter the Great Bay basin (Japan/ East Sea) // PICES XVIII Annual meeting. Jeju, Republic of Korea, 2009. P. 15.
58. Kovekovdova L.T., Simokon M.V. Water medium indication with metal content assessment in the fish and mollusk tissues from estuarine areas of Peter the Great bay (Japan/East sea)// 17th International Environmental Bioindicators Conference, Moscow, 2009. P. 65Ц66.
Авторефераты по всем темам >>
Авторефераты по биологии