Накопичення важких металів у компонентах гідроекосистеми ставів

УДК 639.31.053.1:556.114:549.28

Н. Л. Колесник

Інститут рибного господарства НААНУ, Київ, Україна, kolesnik_natalia@mail.ru

ACCUMULATION OF HEAVY METALS
IN COMPONENTS OF PONDS’ HYDROECOSYSTEM

N. L. Kolesnik

Institute of Fisheries NAASU, Kyiv, Ukraine

Останнім часом все гостріше постають питання про негативні наслідки забруднення екосистем як накопичувачів токсичних речовин, у першу чергу важких металів (ВМ). При цьому великого значення набувають дослідження взаємозв’язку між накопиченням і розподілом ВМ у компонентах водних екосистем. Дослідження змін у гідроекосистемах за дії ВМ носить комплексний характер, особливо при хронічному забрудненні. Цьому сприяє розподіл важких металів у воді та донних відкладах, а також розподіл у межах трофічних ланцюгів: фітопланктону, зоопланктону, зообентосу, рибі.

Дослідження проводили у повносистемному господарстві ВАТ «Сумирибгосп» протягом 2001–2002 років, що використовує інтенсивну технологію вирощування риби у полікультурі (короп і товстолоб) із трирічним оборотом. У період вирощування риби задіяно вирощувальні стави I і II порядків і нагульний. У період вирощування риби для досягнення оптимальних результатів рибопродуктивності при посадці личинок, однорічок і дворічок обрано оптимальні щільності враховуючи біотехнічні нормативи та особливості росту риби у ставах, що вплинуло на високу рибопродуктивність.

Навесні, влітку та восени проводили дослідження вмісту ВМ (Fe, Zn, Mn, Cu, Ni, Co, Pb і Cd) у компонентах гідроекосистеми ставів (воді, донних відкладах, фіто- та зоопланктоні, зообентосі, органах і тканинах коропових риб). Відбір проб та їх аналіз проводили за загальноприйнятими методиками в гідрохімії, гідробіології та токсикології (Алекин, 1977; Усачев, 1961; Киселев, 1956; Жадин, 1956; Грибовская, 1969; Хавезов, 1980; Львов, 1966).

Залежно від здатності накопичувати важкі метали, компоненти водної екосистеми у порядку зменшення слід розмістити у наступні ряди:

–            Fe – донні відклади → фітопланктон → зоопланктон → зообентос → зябра → нирки → шкіра → печінка → м’язи;

–            Zn – зообентос → фітопланктон → зоопланктон → зябра → печінка → нирки → шкіра → донні відклади → м’язи;

–            Mn – фітопланктон → зоопланктон → донні відклади → зообентос → печінка → зябра → нирки → шкіра → м’язи;

–            Cu – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → печінка → шкіра → нирки → зябра → м’язи;

–            Ni – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → нирки → донні відклади → шкіра → зябра → печінка → м’язи;

–            Co – фітопланктон → зообентос → зоопланктон → донні відклади → зябра → нирки → шкіра → печінка → м’язи;

–            Pb – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → зябра → печінка → шкіра → м’язи → нирки;

–            Cd – фітопланктон → зоопланктон → зообентос → донні відклади → шкіра → зябра → нирки → печінка → м’язи.

Для кількісної оцінки матеріальної кумуляції використовують коефіцієнт накопичення (Кн), який являє собою відношення максимального вмісту речовини у певному компоненті (мг/кг) до його концентрації у воді (мг/дм3) (Врочинский, 1974). Залежно від величини коефіцієнта накопичення (Кн) речовину за класифікацією К. К. Врочинського відносять до відповідної групи ступеня накопичення та коефіцієнта запасу (Кз) (табл. 1). За даними досліджень розраховано Кн (табл. 2).

 

Таблиця 1. Класифікація речовин за ступенем накопичення їх в організмах

Група

Ступінь накопичення

Кн

Кз

1

слабкий

50

1

2

помірний

51–200

2

3

високий

201–1000

4

4

надвисокий

> 1000

16

 

Таблиця 2. Коефіцієнт накопичення важких металів у компонентах гідроекосистеми ставів

Компоненти

Кн

Донні відклади

18562

621

1949

909

969

789

1595

300

Фітопланктон

42592

39218

57430

38493

25884

9555

57584

12133

Зоопланктон

17595

24747

6043

24704

8760

4142

2590

3200

Зообентос

9128

44734

380

4976

8633

5379

1859

8333

М’язи

70

237

2

124

90

34

35

17

Зябра

503

1920

26

204

318

103

131

83

Печінка

287

1480

72

682

304

58

60

33

Нирки

394

1452

10

253

2005

89

30

50

Шкіра

333

1345

9

347

770

79

51

217

 

Для донних відкладів характерний високий ступінь накопичення Cu, Ni, Co, Cd і Zn при Кз = 4, і надвисокий – Fe, Mn та Pb при Кз = 16. Для природної кормової бази (фітопланктону, зоопланктону, зообентосу) відмічено надвисокий ступінь накопичення майже всіх досліджуваних металів при Кз = 16, винятком був високий ступінь Mn для зообентосу при Кз = 4. Для м’язів коропових визначено коефіцієнти зі слабким ступенем накопичення Mn, Co, Pb і Cd (Кз = 1), помірним – Fe, Cu, Ni (Кз = 2), та високим – Zn (Кз = 4). Зябра коропових мали слабий ступінь накопичення Mn (Кз = 1), помірний – Co, Pb і Cd (Кз = 2), високий – Fe, Cu та Ni (Кз = 4), надвисокий – Zn (Кз = 16). Для печінки коропових характерний слабий ступінь накопичення Cd (Кз = 1), помірний – Mn, Co та Pb (Кз = 2), високий – Fe, Cu та Ni (Кз = 4), а надвисокий – Zn (Кз = 16). Нирки коропових мали слабий ступінь накопичення Mn, Pb та Cd (Кз = 1), помірний – Co (Кз = 2), високий – Fe та Cu (Кз = 4), надвисокий – Zn та Ni (Кз = 16). Для шкіри коропових характерні слабий ступінь накопичення Mn (Кз = 1), помірний – Co та Pb (Кз = 2), високий – Fe, Cu, Ni, Cd (Кз = 4) та надвисокий – Zn (Кз = 16).

Таким чином, для донних відкладів характерні високі та надвисокі ступені накопичення. Вміст майже всіх досліджуваних ВМ мав надвисокі ступені накопичення у природній кормовій базі, причому найвищі концентрації ВМ спостерігались у фітопланктоні. Органи та тканини коропових видів риб мали різні ступені накопичення від слабкого до надвисокого. Особливо важливе визначення вмісту ВМ у м’язах риби, тому що вони є основною їстівною частиною для людини, і безперечно є чинником переходу та накопичення ВМ в організмі людини. У м’язах коропових визначено слабкі та помірні ступені накопичення ВМ, виняток становив високий ступінь накопичення Zn. Слід відмітити важливу роль біотичних складових гідроекосистеми – фітопланктону, зоопланктону та зообентосу. Активно накопичуючи та розподіляючи ВМ по трофічному ланцюгу гідроекосистеми, складові природної кормової бази при раціональному веденні рибництва можуть вагомо сприяти очищенню рибогосподарських ставів.

 


Zoocenosis — 2011
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали VІ Міжнародної наукової конфе­ренції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2011. – С. 87-89.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники