ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 3
Г лава 1. Обзор литературы 6
Глава 2. Материал и методы исследований 25
Глава 3. Кумуляция и выведение кадмия из органов и тканей карася. Влияние кадмия на содержание металлов в органах и тканях 32
Глава 4. Морфофункциональная характеристика органов и тканей карася при токсическом воздействии кадмия
4.1. Патоморфологическая характеристика тканей карася 41
4.2. Влияние кадмия на клеточный состав крови карася и цитомор-фолгическая характеристика форменных элементов 61
4.3. Изменение защитных функций крови карася под воздействием кадмия 77
I
Глава 5. Оценка влияния кадмия на иммунную реактивность карася при помощи аллотрансплантатов .. ..' 83
Заключение 97
Выводы 101
Список использованной литературы 103
ВВЕДНИЕ
Проблема загрязнения природной среды, в том числе и водоемов, остается одной из наиболее актуальной в современном индустриальном обществе, а вопросы, связанные с миграцией тяжелых металлов в окружающей среде занимают существенное место.
Содержание тяжелых металлов в биосфере хотя и невелико, но они широко распространены в окружающей среде.
Известно, что огромную роль в миграции металлов в экосистемах принадлежит живым организмам, которые накапливают в себе микроэлементы, вовлекая их в трофический круговорот (Вернадский, 1922). В последнее время эти процессы в значительной мере были нарушены в связи с увеличением поступления металлов в окружающую среду в результате промышленной деятельности.
Кадмий относится к редким элементам, однако он широко используется в промышленности. Небольшие его количества постоянно сбрасываются в поверхностные воды пресных водоемов, а в целОхМ, интенсивность антропогенного поступления кадмия на водную поверхность достигает 132 т в год (Никаноров, Жулидов, 1991). Хотя природные концентрации кадмия обычно невелики и не превышают 1 мкг/л, но в загрязненных водах его находится значительно больше. Он способен адсорбироваться на твердых частицах и переноситься на большие расстояния. Биологическая роль кадмия изучена очень мало. Весьма разрознены сведения о механизмах его токсического действия. Однако известно, что кадмий принадлежит к числу наиболее опасных токсикантов и по своей токсичности близок к ртути и мышьяку (Линник, Искра, 1993), а опасность этого металла заключается в том, что он вызывает нарушения во многих системах органов водных организмов в очень низких концентрациях (Сухачев и др., 1989).
з
тем больше выражена эта зависимость. G. Wicklund (1996) показал, что в интервале концентраций кадмия в воде в пределах 0,1-14 нМ его поступление в организм данио (Brachydanio rerio) пропорционально его содержанию в воде. При более высоких концентрациях в воде отмечалось плато в поступления кадмия в клетки бранхиального эпителия рыбок. G. Wicklund считает, что имеется связь между динамикой проникновения кадмия в клетки и его токсическим действием на рыб.
Накопление кадмия в тканях рыб происходит довольно быстро. При содержании форели в воде, содержащей кадмий в концентрации от 0,01 до 0,05 мг/мл, содержание Cd увеличилось во всех органах (почках, печени, жабрах) за исключением мышц и мозга. Особенно сильное воздействие кадмия отмечено на почки (Melgar et al., 1997). Подробное исследование по накоплению кадмия в органах и тканях карпа при различных концентрациях в воде и экспозициях было проведено О.Н. Рылиной (1998), к сожалению в этой ценной работе отсутствуют сведения о выведении кадмия из организма.
В многочисленных публикациях приводятся сведения о накоплении кадмия в органах и тканях рыб независимо от их местообитания и таксономической принадлежности. Отмечается накопление металлов, в том числе и кадмия, в рыбах (окунь, плотва и др.), живущих в пресных водоемах Европы. При этом концентрация металлов в теле рыб больше в тех водоемах, которые больше подвержены антропогенному влиянию (например, на участках, расположенных ниже Парижа по течению Сены). Не отмечается корреляция между размером рыбы и концентрацией металлов, что обусловлено динамическим равновесием элементов в теле рыб, при этом концентрация металлов в тканях рыб меньше, чем в моллюсках из тех же водоемов (Carru et al., 1996). В других публикациях исследуется аккумуляция кадмия в организме карпа (De Conto Cinier et al., 1998). Содержание кадмия в мышцах и печени Pleuronectes ferruginea было больше
и
1 мкг/кг (Hollou et al., 1996). Накопление кадмия кефалью из сильно загрязненных вод гораздо больше в сравнении с данными, полученными из относительно чистых вод (Sultana, Rao, 1998). В печени осетровых Каспия обнаружено высокое содержание кадмия - 2-3 ПДК (около 15 МДУ), установленных для пищевых продуктов (Кукса, 1994).
Кумуляция кадмия, впрочем, как и других металлов, в организме рыб зависит от многих факторов: пол, возраст, состояние здоровья рыб, а также от внешних условий. С. McCoy et al. (1995) выявили, что в различное время года отмечены значительные изменения в уровне содержания цинка, меди и кадмия в печени и почках канального сома, выращиваемого на рыбоводных фермах. Содержание металлов в органах сомов коррелировало с массой тела, а также была обнаружена взаимосвязь содержания кадмия в почках с содержанием меди в печени и цинка в печени и в почках. Следует обратить внимание, что McCoy et al. (1995) не обнаружили высоких концентраций кадмия в почках в отличие от многих других исследователей (Melgar et al., 1997). В.Г. Костицын с соавт. (1998) отмечают преимущественное накопление кадмия в мышцах (до 14,1 мг/кг).
Часто накопление тяжелых металлов в органах и тканях рыб зависит не только от загрязненности водоема, но и от видовой принадлежности. Так, отмечается преимущественное накопление ТМ у организме хищных рыб (судак), выявляется корреляция между накоплением ТМ в донных осадках и тканями рыб-бентофагов (Костицин и др., 1998)
1.3. Влияние кадмия на рыб
Повышенное содержание тяжелых металлов в окружающей среде, по мнению многих исследователей, влияет на гидробионты, что находит свое проявление в самых разнообразных нарушениях.
С.А. Патин и др. (1974) исследуя влияние некоторых металлов на первичную продукцию прибрежной зоны Каспийского моря, показали за-
12
- Киев+380960830922