СОДЕРЖАНИЕ
стр.
ВВЕДЕНИЕ................................................. 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ........................................ 7
1.1. Звенья трофической (пищевой) цепи в природных водах 8
1.2. Химический состав природных вод...................... 11
1.3. Загрязнение водоемов органическими соединениями... 20
1.4. Содержание микроэлементов в природных водах,
донных осадках, планктоне, бентосе, макрофитах и рыбе 27
1.5. Гематологическая и биохимическая характеристика
рыб................................................. 35
2. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (Биоаккумуляция тяжелых металлов и диоксинов и влияние на гематологические, биохимические
показатели гидробионтов р. Уфы)........................ 42
2.1. Материалы и методы исследований...................... 42
2.2. Гидрохимический состав поверхностных вод............. 57
2.3. Содержание микроэлементов в донных отложениях 66
2.4. Биоаккумуляция микроэлементов макрофитами............ 74
2.5. Биоаккумуляция микроэлементов моллюсками............. 79
2.6. Биоаккумуляция микроэлементов в стерляди............. 85
2.7. Содержание диоксинов в стерляди...................... 95
2.8. Гематологические и биохимические показатели
крови стерляди.............'.......................... 98
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ............................. 110
ВЫВОДЫ ’............................................. 111
БИБЛИОГРАФИЯ......................................... 114
ВВЕДЕНИЕ
Острота экологической ситуации в стране в первую очередь затрагивает интересы рыбного хозяйства, поскольку водоемы и водотоки являются местом обитания промысловой ихтиофауны и находятся под мощным антропогенным прессом, аккумулируя плохо очищенные промышленные и бытовые стоки, содержащие загрязняющие вещества различной природы и происхождения. В этих условиях возрастают роль и значение токсикологических и экологофизиологических рыбохозяйственных исследований, призванных не только оценивать и прогнозировать экологические и рыбохозяйственные последствия нарушения качества водной среды, но и разрабатывать новые методы подхода для оптимизации биопродукционных процессов в естественных водоемах и на разных этапах промышленного рыболовства (Николишин И.Д., 1978 и др.; Васильев A.C., 1986; Воробьев В.И., 1993; Евтушенко Н.Ю., 1996; Гриценко Л.И. и др., 1999; Бескровная Н.И., 2001; Курамшина Н.Г. и др., 1994, 1997, 2001).
Для оценки экологического состояния водных экосистем и их загрязнения тяжелыми металлами, органическими веществами в качестве тест-объектов рекомендуется использовать гидробионты (планктон, бентос, макрофиты, органы и ткани рыб). Рыбы - перемещающиеся животные, результаты их обследования информируют об усредненной токсичности всего района их обитания. Они представляют верхнее звено пищевой цепи водоема. Токсиканты, передающиеся по ней, накапливаются в рыбах. Разрушение биоценоза водоема начинается с конца пищевой цепи и рыбы страдают первыми. Они - более инте-1ральный показатель загрязнения, чем организмы нижних звеньев - пищевой цепи. Среди биоиндикаторов уровня загрязнения поверхностных вод рыбы являются самыми подходящими объектами для суждения о характере возможного действия на людей веществ антропогенного происхождения, присутствующих в воде.
3
Водородный показатель pH. В кислой и щелочной среде у рыб нарушается дыхание и газообмен (Моисеев П.А., и др., 1981; Воробьев В.И., 1993; Грищенко Л.И. и др. 1999). Поэтому оптимальными условиями существования гидробионтов является нейтральная, слабокислая и слабощелочная среда. Для пресноводных рыб принята норма, равная рН=6-9, а для максимальной продуктивности водоемов требуется рН=6,5-8,5 (Ribeiro R., Lopes I., Pereira A.M., 2000).
Окисляемость воды. Интегральный показатель окисляемости воды отражает уровень загрязнения водоемов органическими веществами. Он выражается количеством кислорода (мгО/дм3 Н20), необходимого для окисления органических веществ и определяется по бихроматной окисляемости (химическое потребление кислорода, ХПК). В качестве дополнительной характеристики используется показатель биохимического потребления кислорода (ВПК), это количество кислорода (мгО/дм3 Н2О), пошедшее на дыхание микроорганизмов и простейших, а также на окисление легкоокисляю-щихся веществ до начала нитрификации. С увеличением количества органических веществ в воде повышается количество микроорганизмов, и преимущественно за счет этого увеличивается ВПК. Расход кислорода за определенный промежуток времени (1; 5; 20 сут.) в исследуемой пробе определяют по разности между' содержанием до и после инкубации воды в стандартных условиях. Содержащиеся в воде органические соединения в оптимальных концентрациях благоприятствуют поддержанию жизни в воде, так как являются источником питания для огромного количества мелких гидробионтов. При этом значение ВПК не превышает 8-10 мгО/дм3 Н2О и в воде устанавливается равновесие, кислорода достаточно для дыхания гидробионтов и окисления органических веществ.
Жесткость воды. Под жесткостью воды понимают общее содержание растворимых солей магния, кальция и других щелочноземельных металлов. По жесткости различают следующие типы воды: мягкая - 4 мг-экв/ дм3, среднежесткая - 4-8 мг-экв/ дм3, жесткая - 8-12 мг-экв/ дм3. Для пре-
12
сноводных рыб благоприятна мягкая и среднежесткая вода (Моисеев П.А. и др., 1981; Воробьев В.И., 1993). Слишком мягкая вода нежелательная из-за недостатка в ней солей кальция, магния и других элементов, поэтому рыбы недополучают эти .биогенные элементы через воду. Соли кальция и магния регулируют буферные свойства воды, связывают многие токсические вещества (тяжелые металлы), переводят их в нерастворимые осадки, а также положительно влияют на резистентность организма гидробио-нтов к некоторым болезням (Линник Г.Н., Набиванец Ю.Б., 1986; Линник П.Н., 1986; Жулидов A.B., Вимазал Я., Дубовва H.A., 1989; Новиков Ю.В., Ластикина К.О., Болдина З.Н., 1990; Penttinen Sari, Kostano Auli, Kykkonen Jussi V.K., 1998; Грищенко Л.И., Акбаев М.Ш., Васильков Т.В., 1999; Jackson В.Р., Lasier P.J., Miller W.P., 2000; Красногорская H.H., Фащевская Т.Б., 2001).
Соединения азота, В воде водоемов азот находится в нескольких формах: растворенного молекулярного азота и в виде различных органических и минеральных соединений - азота альбуминоидного, аммиачного и аммонийного, нитритов и нитратов (Воробьев В.И., 1993). Поскольку азот является одним из основных биогенных элементов, входящих в состав растительных и животных организмов, все эти формы присутствуют в водоемах и проходят определенный цикл превращений (круговорот) по схеме • •
Растение ► Животное —► Продукты распада 1УН4+ ►NOj* —►N03‘ —►Растения
Для гидробионтов наиболее опасен аммиак, он намного токсичнее, чем ионы аммония, содержание которого не должно превышать 0,5 мг/дм3 (Новиков Ю.В., 1990).
Нитриты - промежуточные продукты биохимического окисления аммиака. В незагрязненной воде они присутствуют в небольших количест-
13
- Київ+380960830922