Влияние отходов предприятий химической и горнодобывающей промышленности на содержание микроэлементов в органах и тканях озерной лягушки
УДК 597.851:577.118+502.53:591.5
А. Н. Мисюра
Днепропетровский национальный университет, Днепропетровск, Украина
CHEMICAL AND MINING WASTES INFLUENCE ON MICROELEMENTS CONTENT IN LAKE FROG ORGANS AND TISSUES
A. N. Misyura
Dnipropetrovsk National University, Dnipropetrovsk, Ukraine
Согласно данным Национального института стратегических исследований Украины, Днепропетровская вместе с Донецкой областью являются наиболее неблагополучными в экологическом отношении в Украине и стоят на втором месте после Чернобыльской зоны. В области развиты практически все виды промышленности: металлургическая, металлообрабатывающая, машиностроительная (куда относится и производство ракетно-космической техники), горнодобывающая (добыча угля, железной, марганцевой руды и руды редкоземельных металлов – скандий, цирконий, гафний, иридий, германий и т. д.) и химическая промышленность.
Определение содержания микроэлементов в органах и тканях фонового вида амфибий Приднепровского региона и Украины – озерной лягушки – проводилось методом атомно-абсорбционного анализа (AAS-30 фирмы Карл Цейс Иена, Германия). Для сравнения выбраны амфибии из биотопов зоны поступления сточных вод химических предприятий, водоемов хвостохранилищ предприятий по добыче железной руды, а также Днепровско-Орельского природного заповедника (ДОПЗ).
Как показали проведенные исследования, содержание микроэлементов в органах и тканях амфибий из биотопов Днепровско-Орельского природного заповедника является наиболее низким и может быть использовано как фоновое, поскольку данные биотопы практически не испытывают влияния техногенных факторов. Исключением является поступление некоторых веществ из атмосферы (особенно в период дождя).
Сравнительный анализ содержания микроэлементов как биогенных (Fe, Mn, Cu, Zn, Ni), так и токсичных (Pb, Cd) с показателями содержания микроэлементов в органах и тканях особей озерной лягушки из биотопов хвостохранилищ отходов предприятий по добыче железной руды показал, что уровень их у последних значительно выше. Это касается не только таких биогенных элементов как железо, марганец, медь, цинк и никель, но и токсичных свинца и кадмия. Их содержание в отдельных органах и тканях озерной лягушки из биотопов в зоне поступления отходов предприятий по добыче железной руды в мышечной ткани, коже, печени для железа увеличено в 2,9, 3,7 и 27,2 раза по сравнению с амфибиями из биотопов ДОПЗ. Такая же закономерность отмечается и для других исследуемых биогенных элементов, среди которых некоторым исключением является содержание никеля в коже.
Уровень содержания свинца и кадмия также увеличен у амфибий из биотопов зоны поступления отходов предприятий по добыче железной руды. Значительно ниже содержание кадмия у амфибий из биотопов ДОПЗ (в 80,8 раза по сравнению с животными из биотопов зоны загрязнения). Такое же высокое накопление кадмия у этих амфибий установлено и в других органах и тканях животных: желудке, кишечнике, костной ткани, печени и других органах и тканях. У амфибий из биотопов зоны поступления отходов предприятий железорудной промышленности содержание железа, марганца, цинка, никеля и свинца наиболее высоко в почках, а меди и кадмия – в печени и гонадах соответственно. У амфибий из биотопов ДОПЗ содержание железа, марганца, меди и цинка максимально в гонадах, где они необходимы для развития половых продуктов и в дальнейшем личинок; никеля – в коже, поскольку он придает ей более темный цвет, а токсикантов свинца и кадмия – в легких и почках. Первое свидетельствует о поступлении этих элементов в организм через легкие в процессе дыхания, а второе о выведении кадмия из организма через почки.
Сравнительный анализ содержания микроэлементов в органах и тканях амфибий из указанных мест обитания и зоны поступления сточных вод химических предприятий показал, что их уровень у последних несколько ниже по сравнению с амфибиями из биотопов как заповедника, так и зоны поступления отходов предприятий железодобывающей промышленности.
Однако накопление микроэлементов у животных из этих биотопов происходит несколько иначе по сравнению с амфибиями из природных «условно чистых» биотопов и зоны влияния отходов предприятий горнодобывающей промышленности. Основное накопление почти всех исследуемых микроэлементов происходит в печени, хотя значительное содержание всех исследуемых микроэлементов установлено в почках (орган выведения), гонадах и коже. Железо, цинк и никель в значительных количествах накапливаются в костной ткани амфибий.
Проведенные исследования содержания микроэлементов в органах и тканях озерной лягушки из различных биотопов Днепропетровской области показывает, что данный вид амфибий в определенной степени адаптируется к влиянию токсикантов сточных вод предприятий различных видов промышленности и может являться биоиндикатором загрязнения природной среды тяжелыми металлами. Отходы предприятий горнодобывающей промышленности оказывают более сильное отрицательное влияние на популяцию данного вида амфибий. В обоих местах обитания процесса воспроизводства амфибий не происходит, поскольку на кладках икры личинок животных в течение периода исследований обнаружено не было.
Zoocenosis — 2007
Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах: Матеріали ІV Міжнародної наукової конференції. – Дніпропетровськ: Вид-во ДНУ, 2007. – С. 387-389.