Тяжелые металлы в кормовых организмах и осетровых (Acipenser persicus и Acipenser gueldenstaedtii) Каспийского моря в связи с условиями обитания тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.06, кандидат наук Чаплыгин Владимир Александрович

• Чаплыгин Владимир Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Чаплыгин Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Элементный состав придонного слоя воды северо-западной части Каспийского моря

1.2 Формирование биогеохимического фона донными отложениями водных экосистем

1.3 Особенности формирования микроэлементного состава гидробионтов

1.4 Биология осетров Каспийского моря

1.4.1 Биология персидского осетра (Acipenser persicus)

1.4.2 Биология русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii)

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Сбор материала

2.1.1 Отбор проб основных кормовых объектов осетровых

2.1.2 Отбор проб воды

2.1.3 Отбор проб грунта

2.2 Методика морфометрии

2.3 Определение содержания тяжелых металлов

2.3.1 Подготовка биологических образцов для анализа содержания металлов

2.3.2 Подготовка проб воды для анализа

2.3.3 Подготовка проб грунта для анализа

2.3.4 Определение проб на атомно-абсорбционном спектрофотометре Hitachi 180-50 с пламенной атомизацией

2.3.5 Определение ртути на ртутном анализаторе РА-915М с пиролитической приставкой ПИРО-915+

2.4 Статистическая обработка результатов

ГЛАВА 3. МИКРОЭЛЕМЕНТНЫЙ СОСТАВ МОРСКОЙ ВОДЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

ГЛАВА 4. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЙ КАСПИЙСКОГО МОРЯ

ГЛАВА 5. СОДЕРЖАНИЕ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В КОРМОВЫХ ОРГАНИЗМАХ ОСЕТРОВЫХ РЫБ

ГЛАВА 6. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОДЕРЖАНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ОРГАНИЗМЕ ОСЕТРОВ В МОРСКОЙ ПЕРИОД ЖИЗНИ

ГЛАВА 7. МИГРАЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В СИСТЕМЕ: ВОДА - ГРУНТ -КОРМОВЫЕ ОБЪЕКТЫ ОСЕТРОВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

138

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тяжелые металлы в кормовых организмах и осетровых (Acipenser persicus и Acipenser gueldenstaedtii) Каспийского моря в связи с условиями обитания»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Каспийское море - уникальный внутренний водоем, который отличается особым, исторически сложившимся биоразнообразием. Высокая степень эндемизма, а также наличие реликтовых видов в Каспии указывает на древность моря и на длительное его существование в изоляции.

В экосистему Каспийского моря биогенные элементы поступают с речными стоками и атмосферными осадками. Биогеохимическая характеристика организма напрямую зависит от особенностей условий его обитания, поэтому элементный состав гидробионтов отражает биогеохимический фон экосистемы. Гидробионты способны аккумулировать элементы в своих органах и тканях, что влечет за собой функциональное перестройки во всех последующих звеньях экосистемы. Различия в пищевых спектрах организмов значительно сказываются на биодоступности металлов, так как планктофаги, бентофаги и хищники, обитая в одних и тех же условиях, аккумулируют элементы в разной степени.

Изучению микроэлементного состава гидробионтов Каспийского моря посвящены работы многих ученых (Воробьев, 1979; 1993, 2008; Андрианов 1989, 2000; Горден, 2001; Зайцев и др., 2004; Шипулин, 2006; Воробьев, Зайцев, Щербакова, 2007; Шабоянц, 2009; Комов, Гремячих, Ершов, 2009; Мелякина и др., 2014; Зубкова, 2015; Махлун, 2017 и другие).

Осетровые рыбы являются ценными представителями ихтиофауны Каспийского моря, численность которых значительно сократилась в результате антропогенного воздействия (Иванов, 2001; Распопов, 2003). При этом загрязнение компонентов морской экосистемы оказывает немаловажное влияние на физиологическое состояние популяций осетровых видов рыб (Власенко и др., 2002; Моисеенко и др., 2006; Воробьев и др., 2007; Воробьев, 2010). Существует большое количество работ, касающихся исследования микроэлементного состава различных видов осетровых рыб (Воробьев, Зайцев, 1977; 1985; Высоцкая, 1997; Зайцев, Федорова, Крючков,

Горден, 1997; Зайцев, Горден, Шипулин, 1998; Шипулин, 2006; Воробьев, Зайцев, Щербакова, 2007; Шабоянц, 2009). Тем не менее, микроэлементный состав органов и тканей персидского осетра ранее изучен не был. При этом отсутствуют сведения, относительно элементного состава органов и тканей персидского осетра. Актуальными являются вопросы миграции элементов в различных компонентах морских экосистем, в частности Каспийского моря, так как это позволяет оценить биогеохимический фон.

Цель исследования - оценка содержания тяжёлых металлов в кормовых организмах и осетровых (Аырвтвг рвг81сы8 и Аырвтвг gueldenstaedtií) Каспийского моря в связи с условиями обитания.

Задачи исследования:

1. Определить и оценить содержание ^е, Си, Мп, №, 7п, Со, Сг, РЬ, Cd, Щ) в воде и грунтах Каспийского моря.

2. Выяснить элементный состав кормовых организмов осетровых рыб, относящихся к различным функциональным экологическим группам: бентофаги (моллюски, ракообразные, вобла, бычки), планктофаги (килька обыкновенная, атерина).

3. Установить возрастные и видовые закономерности распределения металлов в органах и тканях осетровых рыб, и изучить особенности формирования их микроэлементного состава.

4. Выявить особенности миграции элементов в системе: грунт и вода - кормовые объекты - осетровые рыбы Каспийского моря.

Научная новизна.

Впервые проведен сравнительный анализ накопления и распределения металлов в органах и тканях персидского осетра (Acipenser решсш~) в морской период жизни, а также изучена возрастная динамика и уровень их накопления в зависимости от пола рыб.

Изучен механизм миграции микроэлементов (через коэффициенты концентрации и коэффициенты биологического поглощения) в представителях трофической системы: грунт-бентос-бентофаги, планктофаги

- русский (Acipenser gueldenstaedtii) и персидский (Acipenser persicus) осетры. При этом выявлены отличия в особенностях миграции микроэлементов в пищевых компонентах, базирующихся на различных видах грунтов (ил, песок, ракушка) Каспийского моря.

Впервые изучено содержание микроэлементов в представителях пищевых цепей персидского (Acipenser persicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров.

Теоретическая и практическая значимость.

Полученные результаты исследований представляют собой новое решение актуальных проблем рыбного хозяйства - поиска и адекватного использования биологических мониторов состояния среды Каспийского моря и организма животных. Кроме того, изложенные в диссертации результаты исследований имеют большое значение в изучение экологии водных объектов Каспийского бассейна в современных условиях, а также, при необходимости, могут служить основой для разработки природоохранных мероприятий.

Данные об уровне и характере накопления металлов в органах и тканях рыб могут быть использованы при оценке их миграции в гидроэкосистемах. Результаты работы могут быть использованы для совершенствования экологического мониторинга и оценке степени риска от загрязнения Каспийского моря химическими элементами. Исследования, касающиеся выявления особенностей миграции элементов в системе «грунт - объекты питания - русский и персидский осетры» могут быть использованы в качестве региональных критериев при оценке состояния экосистемы Каспийского моря.

Кроме того, данные об уровне и характере накопления тяжелых металлов в органах и тканях рыб необходимы при нормировании содержания этих элементов в рыбопродуктах.

Результаты научных исследований используются в учебном процессе и включены в программу курсов: «Экологический мониторинг», «Учение о

гидросфере», «Гидробиология», «Санитарная гидробиология» при подготовке бакалавров по направлениям «Биология», «Экология и природопользование».

Положения, выносимые на защиту:

1. Видовой особенностью персидского осетра является его способность к большему накоплению элементов в органах и тканях по сравнению с русским, что связано с его биологическими особенностями (темп роста и условия нагула).

2. Аккумуляция микроэлементов органами и тканями осетра является, прежде всего, возрастной особенностью, которая зависит от физиологических характеристик организмов и факторов среды экологических ниш, которые занимают эти виды.

3. Ртуть и цинк обладают способностью аккумулироваться в трофических уровнях экосистемы Каспийского моря: донные отложения и вода - беспозвоночные - позвоночные - осетровые рыбы.

Степень достоверности и апробация результатов исследования. Результаты исследования, представленные в работе, получены автором лично. Достоверность результатов подтверждается большим количеством наблюдений.

Результаты исследований были представлены на следующих национальных и международных конференциях: международная научная конференция молодых ученых «Современные вопросы экологического мониторинга водных и наземных экосистем» (Ростов-на-Дону, 2015); IX Всероссийская конференция «Нейроэндокринология» (Санкт-Петербург, 2015); Труды IX Международной биогеохимической школы «Биогеохимия техногенеза и современные проблемы геохимической экологии» (Барнаул, 2015); Международная научная конференция научно-педагогических работников Астраханского государственного технического университета (Астрахань, 2016); Международный форум «Каспий - море дружбы и надежд», посвящ. 85-летию Дагестанского гос. ун-та (Махачкала, 2016);

XVIII Международная научная конференция «Биологическое разнообразие Кавказа и юга России» (Грозный, 2016; Махачкала, 2018); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием, приуроченной к 145-летию Севастопольской биологической станции «Морские биологические исследования: достижения и перспективы» (Севастополь, 2016); Материалы XIII международной научно-практической конференции «Татищевские чтения: актуальные проблемы и практики» (Тольятти, 2016); XIV Международная научно - техническая конференция

rd

«Современные проблемы экологии» (Тула, 2016); 3 International Symposium of Benthological Society of Asia (Владивосток, 2016); X международная биогеохимическая школа «Современные проблемы состояния и биогеохимической эволюции таксонов биосферы (Москва, 2017); XIX Международной научной конференции с элементами научной школы молодых ученых «Биологическое разнообразие Кавказа и юга России» (Махачкала, 2017); International Scientific Conference on GREEN ECONOMY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION (Белград, 2018); Всероссийская научная конференция и школа-семинар для молодых ученых, аспирантов и студентов «Ртуть и другие тяжелые металлы в экосистемах. Современные методы исследования содержания тяжелых металлов в окружающей среде» (Череповец, 2018).

Публикации по теме исследования. По теме диссертационного исследования опубликовано 19 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа включает введение, обзор литературы, материалы и методы исследований, результаты исследований, заключение, выводы, список используемой литературы и приложение. Работа изложена на 181 странице машинописного текста, включая 11 таблиц, 65 рисунков. Список литературы содержит 270 источников, в том числе 64 - на иностранных языках.

Благодарности. Автор выражает благодарность своему научному руководителю, заслуженному деятелю науки РФ, д.с/х.н., профессору Зайцеву В.Ф. за руководство диссертационной работой, к.б.н. доценту Ершовой Т.С. за помощь в анализе материалов.

Автор выражает благодарность руководству Волжско-Каспийского филиала ФГБНУ «ВНИРО» («КаспНИРХ») за предоставленную возможность сбора материала, сотрудникам лаборатории осетровых рыб, водных проблем и токсикологии, гидробиологии, морских рыб, заведующей лабораторией осетровых рыб к.б.н. Лепилиной И.Н. и заместителю руководителя к.б.н. Шипулину С.В. за помощь в решении организационных вопросов. Особую благодарность автор выражает Сокирко Г.И. за ценные советы при работе с аналитическим оборудованием.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Элементный состав придонного слоя воды северо-западной части

Каспийского моря

Основным источником поступления тяжелых металлов в воде Каспийского моря является речной сток Волги и Урала (Романкевич, Айбулатов, 2004; Островская и др., 2008). Известно, что Волга составляет более 80% от общего речного стока в море. При этом она вносит в морскую воду от 80 до 90% всех загрязняющих веществ, в том числе и тяжелых металлов (Кирьянов, Афанасьева, 1992; Чуйков и др., 1996; Островская и др., 2008). Е.В. Островская с соавторами (2017), исследуя химический состав воды р. Волга в 2012 году, отметили повышенные концентрации некоторых тяжелых металлов (железо, цинк, никель, марганец и медь) в воде. Так, например, концентрация меди в 3-7 раз превышала ПДК для рыбохозяйственных водоемов. На участке Нижней Волги по данным Брызгало с соафторами (2015) характерными загрязняющими веществами являлись и соединения ртути.

С биогеохимической точки зрения известно о существовании трех основных пограничных зон моря: в области смешения пресных и морских вод, в тонком слое на границе вода-атмосфера, в пограничном слое между донными осадками и придонной водой (Перельман, 1979; Романкевич, Айбулатов, 2004). Это фундаментальное представление лежит в основе биогеохимии океана (Ковековдова, 2011): в этих активных зонах и границах раздела наблюдаются наиболее интенсивные биогеохимические взаимодействия (Сугавара, 1964). Е.В. Островская с соавторами (2008) считает, что состав соединений тяжелых металлов в воде и взвеси зоны смешения речных и морских вод претерпевает закономерные изменения за счет осаждения и трансформации. Система «Дельта р. Волги - Северная часть Каспийского моря», как геохимический барьер, препятствует переносу токсичных форм тяжелых металлов из реки в море, хотя на морской границе взморья содержание токсичных форм, например, железа и марганца может

составлять до 30% валовой концентрации. Это происходит потому, что в зоне перемешивания речная вода меняет свои физические и химические свойства, что определяет своеобразие гидрохимического и биологического режима в этих районах (Ковековдова, 2011).

Металлы всегда присутствуют в водной среде, включаясь в биогеохимический цикл водоема, способны аккумулироваться в организме рыб и водных животных (Морозов, Петухов, 1986; Захарова, 2004; Аль-Бурай, Крючков, 2011).

Особенностям накопления металлов в воде р. Волги и Каспийского моря были посвящены работы В.В. Андреева (1972, 2007), Д.В. Воробьева (1980, 1982, 1993, 2007, 2013), Э.И. Мелякиной (1984, 2013, 2014), Бреховских с соавт. (2009), А.В. Махлун (2016), Е.В. Островской с соавт. (2017) и др.

Известно, что в начале ХХ века концентрации химических элементов в воде Северной части Каспийского моря было высоким (Рылина с соавт., 2012; Лардыгина с соавт., 2012; Львова, 2013; Чуйко, 2013; Карыгина, 2013; Островская с соавт., 2017), а в конце прошлого столетия произошло снижение уровня концентрации металлов, одной из причин которого являлся спад промышленного производства в бассейне Волги (Бреховских и др., 2009).

1.2 Формирование биогеохимического фона донными отложениями

водных экосистем

Известно, что донные отложения участвуют в биогехимическом цикле элементов в морской среде (Paucot, Wollast, 1997). Эта способность донных отложений к аккумуляции многих органических и неорганических соединений может стать фактором риска для всей гидроэкосистемы. Так как большая часть тяжелых металлов депонируется в донных отложениях (Алекин, 1970; Алексеенко, 2000; Брагинский, 2005), являющихся консервативным компонентом водной экосистемы в цикле миграции загрязняющих веществ, то они отображают всю информацию о химическом

составе водоема, масштабах техногенного загрязнения (Gibert Oriol et al., 2009; Янин, 2010; Meng Wei, Liu Lusan, 2010; Даувальтер, 2012; Карыгина, 2017). Донные отложения пополняются металлами за счет погружения на дно взвешенных частиц, седиментации взвеси (Ковековдова, 2011). Таким образом, донные отложения способствуют самоочищению водной среды и, в то же время, превращаются в источник вторичного загрязнения водоема, влияя на внутриводоемные процессы (Давыдова и др., 2014). При этом даже если содержание металлов в донных отложениях не является экстремально высоким, их воздействие на отдельные компоненты экосистемы может быть значимым (Давыдова и др., 2014; Островская и др., 2017).

Известно, что большая удельная концентрация тяжелых металлов наблюдается в мелких фракциях донных отложений (Horowitz, 1985; Панина и др., 1995; Christensen, 2001; Eyrikh et al, 2002; Панина, 2004) и по классификации H. Gyu (1969) к таковым относятся ил и песок. Степень токсичности поллютантов в грунтах зависит от того, в каких концентрациях и в какой форме они существуют в окружающей среде. Поглотительная способность донных отложений характеризуется площадью сорбционной поверхности, емкостью катионного обмена, связывающего комплекса, прочностью связывания, которая находиться в зависимости от физико-химических факторов на границе раздела фаз с водой (Зубкова, 2015).

Являясь продуктом процесса самоочищения, донные отложения служат верным индикатором степени загрязненности водной экосистемы в системе экологического мониторинга (Денисова и др., 1987; Campbell et al, 2001; Градусов, 2002; Ванюшина, Травникова, 2003; Gibert Oriol et al., 2009; Meng Wei, Liu Lusan, 2010).

По мнению В.В. Хлебовича (2015) критическая солёность реально существует как абиотический фактор, определяя качественные различия вод выше и ниже критических значений 5-8%о. В.В. Гордеевым (1983, 2009) показано, что в природном градиенте солёности системы река - море мутность вод резко сокращается примерно до 5-8% и далее по мере

увеличения солёности почти не меняется. Это означает, что основная масса осадков, соответствующих мутности вод, интенсивно выпадает на дно ниже критической солёности. Ранее в экспериментах с глинами, взмученными в пресной воде, их основные компоненты - иллит, пеллит и каолинит, быстро полностью осаждались уже при повышении солёности до 5%о (Whitenhouse et al., 1960). Аналогично вели себя в смесях морской и пресной воды частицы Mn (Аникеев и др.,1987).

1.3 Особенности формирования микроэлементного состава гидробионтов

Индикатором влияния геохимического фона является способность металлов проникать в организм рыб (Моисеенко, 2006). В пищевых цепях водоемов происходит одновременно два процесса: уменьшение количества одних элементов и концентрация в отдельных звеньях цепей других, что обусловлено конкретной биогеохимической ситуацией водоема (Воробьев, 2010).

Способность организмов рыб к аккумуляции элементов зависит от различных факторов. Многие авторы (Forstner, Wittman, 1981; Алабастер, Лойд, 1984; Wright, 1995; Phillips, 1995; Моисеенко, Кудрявцева, 1999; Перевозников, Богданова, 1999; Попов, 2002; Heath, 2002; Моисеенко, 2006; Шипулин, 2006; Воробьев, Зайцев, Щербакова, 2007; Шабоянц, 2009; Ковековдова, 2011; Зубкова, 2015; Махлун 2017 и др.) выделяют эндогенные факторы: видовая специфика, тип питания, физиологическое состояние, возраст, стадия зрелости и др., а также экзогенные: содержание металлов в воде и донных отложениях, рН, минерализация вод, содержание органического вещества и др. Видовые различия содержания металлов в рыбах, зависимость от типа питания рыб и географическая изменчивость микроэлементного состава являются следствием экологии видов и сообществ (Mears, 1977; Реймерс, 1992; Ковековдова, 2011).

Общее содержание и распределение металлов в рыбах является результатом потребностей организма в том или ином элементе, влияния геохимического фона и антропогенной нагрузки на водоем (Моисеенко, 2006). Существуют две взаимосвязанные тенденции, которые оказывают влияние на содержание металлов с возрастом рыб: накопление токсикантов (вследствие увеличения потребляемой пищи) и снижение их концентраций в организме (вследствие увеличения массы тела) (Зубкова, 2015).

К. Simkiss и M.G. Taylor (1989) на основе анализа результатов многочисленных исследований выделили основные пути поглощения металлов водными организмами: хемосорбция, механический захват взвешенных частиц, поступление в процессе питания и поглощение жабрами. При этом микроэлементы поглощаются водной биотой пассивно. Это может происходить, несмотря на присутствие гораздо больших концентраций элементов в тканях, чем в окружающей среде. Металлы в тканях связаны рядом биохимически активных центров. В некоторых случаях поглощение также может происходить через ионные насосы, и в этих случаях существует энергетическая зависимость (Hodson, 1988; Wright, 1995).

Микроэлементы в органы и ткани поступают в процессе физико-химической сорбции на поверхности тела рыб, возможно с участием микробиологических процессов (Воробьев, 1979; Ковековдова, 2011). При этом у рыб концентрация микроэлементов на поверхности тела превосходит их концентрации во внутренних органах и тканях (Ковековдова, 2011).

Известно, что жабры рыб обладают способностью извлекать из воды целый ряд ионов магния, натрия и кальция (Воробьев, 1979), а, по мнению A.G. Heath (2002), лучше всего на поверхности жабр происходит связывание кадмия и меди, причем как показали Spry, Wiener (1991) медь поглощается клетками лучше, чем кадмий. Механизм проникновения металлов в жабры часто считается обычной диффузией (Bryan, 1976). В то же время слизь на поверхности жабр снижает проникновение металлов в организм рыб, так как играет роль барьера, предотвращающего нарушение эпителия жаберных

лепестков и тем самым снижая токсичность металлов в результате связывания их со специфическими белками и обитающих здесь микроорганизмов (Моисеенко, 2006). Н.П. Морозов и С.А. Петухов (1986) ранее отмечали, что слизь на поверхности тела по сравнению с органами и тканями являются наибольшим концентратором микроэлементов, благодаря биохимическим процессам микробиологической природы.

D.J. Spry и С.М. Wood (1985) показали, что рыба, лишенная пищи, из-за изменения состава слизи в процессе голодания, поглощает цинк через свои жабры более интенсивно по сравнению с рыбой, обеспеченной пищей. К тому же в слизи голодающей рыбы больше лигандов, образующих соединения с металлами.

Известно, что темп поглощения элементов, особенно эссенциальных, коррелирует с темпом метаболизма, зависящим от возраста (веса) и видовой особенности рыб - молодая (мелкая) рыба поглощает элементы из воды быстрее, чем взрослая (крупная) (Моисеенко, 2006). D.J. Spry и С.М. Wood (1985) показали, что молодая рыба поглощает цинк более высокими темпами, чем старая. В условиях умеренного кислородного голодания наблюдается большее поглощение жабрами кадмия, хрома и свинца (Моисеенко, 2006).

Наряду с проникновением металлов из воды через жаберный аппарат элементы поглощаются с пищей (Ковальский, 1974; Моисеенко, 2006). Как правило, беспозвоночные, обитающие в загрязненных водах, концентрируют в себе большие количества металлов, чем рыбы (Моисеенко, 2006). Так большая часть свинца поступает в организм рыб в процессе питания, а не из природной воды (Брагин, 1986, Morel, 1993).

Гидробионты, в частности ракообразные и рыбы, обладают способностью регулировать уровень металлов-микроэлементов в своих тканях (Bryan, 1976; Rainbow, 1995), благодаря механизму гомеостаза. У гидробионтов известно два механизма инактивации проникающих в организм металлов: процесс регуляции микроэлементного состава организмов и процесс секвестирования металлов в специфических

внутриклеточных образованиях (Hodson, 1988; Phillips, Rainbow, 1989). Регуляция микроэлементного состава организмов осуществляется индуцированием синтеза специфических белков - металлотионеинов (МТ) (Olsson et al., 1990; Roesijadi, 1991; Lindahl, Mokness, 1993; Linde et al., 2001;). Металлотионенины - это низкомолекулярные цистеин-обогащенные белки, специфической функцией которых является защита клетки от токсического действия металлов посредством их связывания (Dunn et al., 1987; Olsson et al., 1990; Hogstrand, Haux, 1991; Roesijadi, 1991; Perez-Coll et al., 1997; Hudson, 1998; Linde, at al, 1998, 1999 и др.).

Детоксикация металлов может происходить в различных органах и тканях за счет уже имеющихся в белках сульфгидрильных групп (R-SH) (Моисеенко, 2006). При этом распределение микроэлементов между отдельными органами и тканями весьма неравномерно. Как правило, органы и ткани организма по степени депонирования в них микроэлементов можно расположить в виде следующего убывающего ряда: печень, почки, сердечная мышца, скелетная мускулатура (Воробьев, Зайцев, Щербакова, 2007).

A.R. Linde с соавторами (1999) ранее свидетельствовали о том, что концентрация металлотионеинов в печени и почках тесно коррелирует с уровнем загрязнения вод металлами и их накоплением в организме: в условиях загрязнения содержание МТ в печени увеличивается, поэтому концентрацию МТ в организме рыб можно использовать для биоиндикации загрязнения окружающей среды металлами (Lindahl, Mokness, 1993; George, Olsson, 1994; Linde et al., 2001). Больше всего микроэлементов на единицу массы находится в печени, которую следует отнести к числу органов рыб, депонирующих металлы. Для печени характерны повышенные концентрации цинка и кадмия (Войнар, 1953; Stenner, Nicles, 1975; Петухов и др., 1983). Содержание меди в печени пресноводных рыб (от 23 до 40 мг/кг сырого веса) в десятки раз превышает содержание меди в мышцах, костях, чешуе и жабрах. Однако по концентрации в печени марганца уступает костям, чешуе и жабрам, а цинк - почкам и гонадам (Брагин, 1986; Perez-Bendito, Rubio,

1999). Fe, Cd и Pb также в наибольших количествах находятся в печени. Содержание Cd, превышающее ПДК для печени в 2-4 раза, не является следствием загрязнения организма, а отражает естественные процессы аккумулирования Cd в печени (Зубкова, 2015). Уровень содержания эссенциальных элементов в организме рыб (Zn, Cr, Cu, Со и др.) находится в большей зависимости от эндогенных факторов, поскольку они тесно связаны с уровнем метаболизма организма (Моисеенко, 2006). Их концентрация максимальная в печени и почках, где активно протекают обменные процессы (Моисеенко, 2006; Воробьев, 2007). В то же время Mn принимает участие в обменных процессах костной и хрящевой ткани, поэтому его более высокое содержание будет наблюдаться в жабрах и скелете (Моисеенко, 2006). В мышцах содержание микроэлементов на единицу массы низкое (Ковековдова, 2011). Исключение составляет ртуть, которая накапливается в больших количествах в мышцах и печени (Heath, 2002).

Мышцы рыб, благодаря большей массе, играют более значимую роль в накоплении металлов: в мышечной ткани гидробионтов синтезируются специфические белки, которые включают металлы в свои молекулы посредством серного мостика (Моисеенко, 2006; Зубкова, 2015). При этом в мышечной ткани концентрация ртути выше, чем кадмия, так как в мышечной ткани белков, связывающих ртуть больше всего (Петухов, Морозов 1983).

Неравномерное распределение металлов в системах организма рыб связано с особенностями биохимических реакций, протекающих в органах и тканях, и с участием в них специфичных металлов, а также обусловлено различиями физиологических функций органов и тканей рыб, разнокачественностью их микроэлементного состава, не идентичностью поведения различных форм металлов в системах организмов и т.д. (Моисеенко, 2006).

Биоаккумуляция металлов различными органами и тканями рыб определяется активностью и специфичностью метаболизма, который зависит от видовой принадлежности организма и образа жизни вида, сезона года,

возраста и состояния зрелости (Горден, 2001; Щербакова, 2004; Моисеенко, 2006; Шипулин, 2006). Концентрации химических элементов в органах и тканях рыб с разным типом питания может различаться больше чем на порядок (биомагнификация) (Перевозников, 2000). Также немаловажное значение имеет скорость обменных процессов, ассоциированность с субстратом, пол и возраст (биоконцентрирование). Рыбы, относящиеся к бентофагам, накапливают металлы в большей степени, чем хищники. У бентофагов, по сравнению с планктонофагами, содержание Си и 7п максимальна в печени и пищеварительном тракте (Зубкова, 2015).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чаплыгин Владимир Александрович, 2019 год

- и и

Я Я а а а и са 0,4

я

о я 0,2

я

0

4 5 6 7 8

■ кишечник самки ■ кишечник самцы

9 10

Возраст, лет

з)

Рисунок 6.31 Среднее содержание хрома в а) жабрах, б) сердце, в) мышцах, г) почках, д) печени, е) селезенка, ж) пилорическая железа и з) кишечник персидского осетра

(Ларетег persicus)

Отмечена тенденция к увеличению концентрации микроэлемента с возрастом в жабрах, кишечнике, мышцах и печени русского осетра (рисунок 6.32 а, б, в, г). При этом резкое увеличение концентрации металла происходило в 9-тилетнем возрасте. В то же время накопление микроэлемента у самок данного вида наиболее интенсивно происходило в период 12-14 лет. Именно в этом возрастном диапазоне зарегистрирован

4

5

6

резкий рост значений аккумуляции элемента изучаемыми органами и тканями.

Возраст, лет

■ жабры самки ■ жабры самцы

а)

б)

в)

г)

Рисунок 6.32 Среднее содержание хрома в а) жабрах, б) кишечнике, в) мышцах и г) печени русского осетра (Ларетвт gueldenstaedtii)

Свинец. В организме самок и самцов персидского осетра преимущественное накопление свинца зафиксировано в жабрах и почках. Минимальным содержанием элемента отличались пилорическая железа (0,55±0,2 и 0,41±0,1 мг/кг сухого вещества у самок и самцов) (рисунок 6.33). В остальных исследованных органах рыб выраженной кумуляции металла в определенных органах не выявлено.

■ Самки ■ Самцы

Органы и ткани

Рисунок 6.33 - Среднее содержание свинца в органах и тканях персидского осетра

(ЛЫретег persicus)

Последовательный ряд убывания концентрации свинца в органах и тканях персидского осетра имеет следующий вид:

жабры > почки > печень, селезенка > сердце, мышцы > гонады > пилорическая железа.

В ходе исследований показано, что у самок и самцов персидского осетра достоверных отличий в накоплении свинца нет.

У самок и самцов русского осетра максимальное количество элемента отмечено в жабрах (2,93±0,8 и 2,87±0,7 мг/кг сухого вещества у самок и самцов) (рисунок 6.34). Несколько ниже уровень аккумуляции исследованного элемента отмечен в почках (2,38±0,8 и 2,29±0,8 мг/кг сухого вещества у самок и самцов). Минимальная концентрация свинца зафиксирована в пилорической железе.

Самки ■ Самцы

с 6 са

V 5

о -

® 3

и 3

^

о

12 -

* 1 -

и

5 0

а

н я и

ц

о

Органы и ткани

Рисунок 6.34 - Среднее содержание свинца в органах и тканях русского осетра

(ЛЫретег gueldenstaedtii)

щ 4

оа 4

Последовательный ряд убывания концентрации свинца в органах и тканях персидского осетра имеет следующий вид:

жабры > почки > селезенкам> мышцы, печень, сердце > гонады > пилорическая железа.

У двух видов осетров выявлена аналогичная закономерность в распределении свинца в органах и тканях. Так, максимальное количество металла содержалось в жабрах, почках и кишечнике, а минимальное количество - в пилорических придатках. При этом концентрация исследованного металла несколько выше органах и тканях русского осетра по сравнению с персидским осетром. По нашему мнению, это связано с геохимическими характеристиками мест нагула рыб. Так как основным источником свинца в море является речной сток, то концентрация элемента в компонентах экосистемы выше в северной части Каспийского моря, где и нагуливается русский осетр. Известно, что химический состав ихтиофауны в большей степени зависит от условий обитания рыб (Андреев, 1980; Попов и др., 2002). Кроме того, на отсутствие видовой специфики в биоаккумуляции свинца ранее указывала Т.И. Моисеенко с соавторами (2006) на других видах рыб.

Наибольшая аккумуляция свинца в жабрах связана с их респираторной функцией. Они играют барьерную роль и тем самым, контролируют проникновение металла в организм. Ранее это отмечали В.И. Воробьев, В.Ф. Зайцев и Е.Н. Щербакова (2007). По мнению А.И. Моисеенко с соавторами (2006) органом - мишенью для свинца является, прежде всего, почки, как функционально важный орган. Биосинтез и содержание металлотионеинов значительно увеличиваются в почках и печени при поступлении в организм соединений тяжелых металлов. Причем содержание металлотионеинов в печени меньше, чем в почках, поэтому концентрация свинца выше в почках (Бокова, 2011).

Результаты исследований свидетельствуют о достаточно высоких значениях свинца в селезенке по сравнению с другими органами как у русского, так и у персидского осетров. В ряду убывания концентрации свинца в органах и тканях осетров он занимает третью позицию. Это связано, возможно, с тем, что селезенка является кроветворным органом, а также местом, где разрушаются эритроциты.

Показано, что у изученных видов осетров содержание свинца в органах и тканях выше у самок, чем у самцов (р<0,05).

Предельно-допустимый уровень концентрации свинца в мышцах рыб по СанПиН 2.3.2.560-96 составляет 1 мг/кг.

В мышцах персидского осетра концентрация свинца не выходила за границу предельно-установленного значения. В то же время в мышцах русского осетра выявлено превышение нормируемой величины в 1,7 (самки) и 1,4 (самцы) раза (рисунок 6.35).

Самки ■ Самцы

2,5

2

о -

о

и ^

о -

к

2 05 « н

оз о> 1,5

а а

н

<и

ц

я о

а

<и са

1

0,5

Персидский осетр

Русский осетр

Органы и ткани

Рисунок 6.35 - Среднее содержание свинца в мышцах персидского осетра (ЛЫретет рет8тш) и русского осетра (ЛЫретег gueldenstaedtii)

В ходе исследований возрастной динамики аккумуляции свинца органами и тканями русского и персидского осетров нами не обнаружено. Об отсутствии взаимосвязи между концентрацией свинца и возрастом рыбы также свидетельствовали А.И. Войнар (1960), В.И. Воробьев, В.Ф Зайцев (1976), А.И. Моисеенко с соавторами (2006).

Кадмий. У самок и самцов персидского осетра максимальное количество кадмия (0,83±0,09 и 1,06±0,1 мг/кг) выявлено в почках (рисунок 6.36), причем у самцов концентрация металла в 1,3 раза выше. Вторым по величине накопления кадмия в организме у рыб была печень (0,60±0,1 и 0,64±0,1 мг/кг сухого вещества у самок и самцов соответственно).

0

ев са н о и

5

и са

о -

о

И ^

и -

-

а н я и я я

о «

1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0

I Самки ■ Самцы

Органы и ткани

Рисунок 6.36 - Среднее содержание кадмия в органах и тканях персидского осетра

(Ларетег persicus)

Уровень аккумуляции исследованного микроэлемента в кишечнике рыб был вполне сопоставим со значениями в печени. Гонады самок и самцов также не отличались количественным содержанием кадмия (0,41±0,08 и 0,44±0,07 мг/кг сухого вещества). Минимум накопления металла у всех исследованных особей персидского осетра приходился на мышцы (0,13±0,01 и 0,14±0,01 мг/кг сухого вещества у самок и самцов соответственно). Концентрация кадмия в остальных органах и тканях самок находилась в диапазоне от 0,17±0,01 (пилорическая железа) до 0,20±0,02 (селезенка) мг/кг сухого вещества, самцов - от 0,14±0,02 (жабры) до 0,21±0,02 (селезенка) мг/кг сухого вещества.

Последовательный ряд убывания концентрации кадмия в органах и тканях персидского осетра имеет следующий вид:

почки > печень > кишечник > гонады > селезенка > жабры > сердце > пилорическая железа > мышцы.

Результаты исследования свидетельствуют о наибольшем накоплении кадмия в почках, как у самок, так и у самцов русского осетра (1,44±0,12 и

1,69±0,17 мг/кг сухого вещества соответственно), при этом концентрация элемента в почках самцов выше, чем у самок (рисунок 6.37).

н 1,8

0

41 1 £

3 1,6 % 1,4

| 1,2

'Ь 1

а о,8 10,6

1 о,4

9 0,2 а

Ё 0 и я я

о «

Самки ■ Самцы

1111.1II Н и и и II

¥

/ /

у

* у

Органы и ткани

Рисунок 6.37 - Среднее содержание кадмия в органах и тканях русского осетра

(ЛЫретет gueldenstaedtii)

По сравнению с почками в печени уровень аккумуляции микроэлемента был ниже. Различия в концентрациях металла в печени и кишечнике у самок и самцов русского осетра недостоверны (р>0,05). В жабрах, сердце, селезенке, гонадах и пилорической железе у особей обоих полов значения аккумуляции кадмия также были вполне сопоставимы друг с другом и колебались в пределах от 0,29±0,07 (сердце самцов) до 0,36±0,08 (гонады самцов) мг/кг сухого вещества. Мышцы у всех особей отличались наименьшим содержанием микроэлемента (0,18±0,02 и 0,23±0,03 мг/кг сухого вещества у самок и самцов соответственно), причем концентрация металла в мышцах самцов почти такая же, как и у самок.

Органы и ткани русского осетра по концентрации кадмия можно расположить в следующие убывающие ряды:

самки: почки > печень > кишечник > сердце > пилорическая железа > жабры > гонады > селезенка > мышцы;

2

самцы: почки > кишечник > печень > гонады > жабры > пилорическая железа > селезенка > сердце > мышцы.

Таким образом, у русского и персидского осетров кадмий в большей степени аккумулировался в почках, где он принимает участие в осморегуляторных процесса, а в наименьшей в мышцах. Кроме почек кадмий в достаточно большом количестве накапливают печень и кишечник. Подобную картину ранее выявила Т.И. Моисеенко с соавторами (2006), где в своих результатах на других видах рыб, независимо от видовой принадлежности, наибольшим значением отличались почки, затем, печень и замыкали этот ряд мышцы. Как и в наших исследованиях, вышеуказанные авторы выявили превышение содержания кадмия в почках в 2 и более раз, чем в печени.

Сравнительный анализ содержания кадмия в организме двух видов осетров свидетельствует о большем его накоплении в органах и тканях русского осетра. При этом в обоих случаях концентрация металла была выше у самцов.

Сопоставляя полученные данные в мышцах с физиологическим нормативом содержания кадмия в рыбах (0,06 мг/кг), следует отметить значительное его превышение в органах и тканях как у персидского, так и у русского осетров. При этом в случае превышения физиологической нормы кадмий обладает токсическими свойствами, приводя к патологическим изменениям в органах и тканях рыб, в частности поражаются мочевыводящая и половая системы (Филенко, Михеева, 2007).

Сравнивая результаты собственных исследований с предельно допустимым уровнем концентрации кадмия (0,2 мг/кг), следует отметить, что уровень его содержания не превышает утвержденных нормативов в мышцах самок русского и персидского осетров (СанПиН 2.3.2.1078-01).

Кадмий накапливается в первую очередь в почках и печени (Христофорова и др., 2015), таким образом, выполняет функцию барьера для проникновения значительного количества металла в другие органы и ткани.

В тканях печени этот элемент входит в состав легко диссоциирующего комплекса (Войнар, 1960). Паренхиматозные клетки печени обладают способностью аккумулировать кадмий (Войнар, 1960, Воробьев и др., 2007), поэтому у изучаемых видов печень является вторым органом по накоплению этого металла. Высокие концентрации кадмия могут угнетать активность ферментов, в частности печеночной каталазы. А так как кадмий по химическим свойствам подобен цинку (Войнар, 1960), то он способен замещать его в ферментах. Избыточное его количество в организме приводит к угнетению антитоксической функции печени.

У самок персидского осетра концентрация кадмия в печени (г=0,9), селезенке (г=0,7), пилорической железе (г=1), кишечнике (г=1) и гонадах (г=0,8) тесно сопряжена с возрастом. У самцов эта связь между возрастом персидского осетра и степенью аккумуляции кадмия органами несколько слабее (рисунок 6.38 а, б, в, г, д).

Возраст, лет

■ самки ■ самцы

а)

4 5 6 7 8 9 10

Возраст, лет

■ самки ■самцы

б)

в)

1,4

1,2

1

0,8 0,6

0,4

0,2 0

10

Возраст, лет

самки самцы

4

5

6

7

8

9

г)

д)

Рисунок 6.38 Среднее содержание кадмия в а) печени, б) селезенке, в) пилорической железе, г) кишечнике и д) гонадах персидского осетра (ЛЫретег persicus)

Анализ возрастной динамики накопления кадмия у изученных видов осетров свидетельствует о том, что он обладает способностью накапливаться в некоторых органах и тканях. О выраженной тенденции к накоплению кадмия в органах и тканях русского осетра в речной период жизни с возрастом свидетельствовали ранее И.В. Воробьев с соавт. (2007).

Так, у самцов русского осетра содержание кадмия в печени (г=0,8) и кишечнике (г=0,9) статистически значимо зависело от возраста рыб.

Тогда как у самок уровень аккумуляции кадмия в гонадах, печени и кишечнике положительно коррелировал с возрастом (г=0,7; г=0,9 и г=0,9 соответственно), а также в мышцах рыб обоих полов (рисунок 6.39 а, б, в, г).

-

и

"й «

5 м

« н

и4 и

§ э

Сч ¡л

а I

н о х

ё ®

я £

я г?

о

0,6

0,4

0,2

I I I I I I I I I Г

1 Г

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Возраст, лет ■ гонады самки ^ '

а)

0

б)

в)

г)

Рисунок 6.39 Среднее содержание кадмия в а) гонадах, б) печени, в) кишечнике и г) мышцах русского осетра (ЛЫретет gueldenstaedtii)

Ранее показано, что с возрастом у русского осетра увеличивается способность к аккумуляции кадмия, что приводит к нарушению окислительных процессов в его организме (Гераскин, 1986; Воробьев и др., 2007).

Корреляционная зависимость между концентрацией кадмия в остальных органах и тканях и возрастом не была статистически значима.

Ртуть. У самок персидского осетра наибольшими значениями ртути отличались печень и мышцы (0,23±0,03 и 0,17±0,02 мг/кг сырой массы соответственно) (рисунок 6.40), причем концентрация металла в печени в 1,4 раза выше.

Самки ■ Самцы

Органы и ткани

Рисунок 6.40 - Среднее содержание ртути в органах и тканях персидского осетра

(ЛЫретег persicus)

У самцов данный металл в большей степени аккумулировался в печени (0,19±0,02 мг/кг сырой массы) и почках (0,12±0,03 мг/кг сырой массы) (рисунок 6.40). Минимальное количество ртути у самок отмечено в жабрах (0,005±0,002 мг/кг сырого вещества), а у самцов в гонадах (0,014±0,002 мг/кг сырого вещества).

У русского осетра выявлена подобная картина распределения ртути в органах и тканях.

Из всех исследованных органов самок русского осетра наибольшее количество ртути было выявлено в печени и мышцах (0,14±0,03 мг/кг сырой массы и 0,13±0,02 мг/кг сырой массы соответственно), а у самцов в печени и почках (рисунок 6.41).

Самки ■ Самцы

I. II I.

*

/

Органы и ткани

Рисунок 6.41 - Среднее содержание ртути в органах и тканях русского осетра

(ЛЫретет gueldenstaedtii)

Следует отметить, что содержание ртути в почках самцов русского осетра столько же, что и в печени и составляет 0,14±0,02 мг/кг. Минимальный уровень накопления был зафиксирован в жабрах самок и самцов (0,028±0,04 и 0,021±0,003 мг/кг сырой массы соответственно) (рисунок 6.41). У русского осетра содержание ртути в жабрах, сердце, мышцах, селезенке, гонадах и кишечнике было выше у самок.

Таким образом, у русского и персидского осетров высокие концентрации ртути отмечены в печени, жабрах и мышцах, в которых активно протекают обменные процессы.

На основании обобщения уровней концентраций ртути в печени и мышцах у русского и персидского осетров за исследуемый возрастной период выделили следующие закономерности:

- содержание ртути в печени было в 2-3 раза выше, чем в мышцах. На данные изменения в отношении других видов рыб обращали внимание Л.Т Ковековдова и М.В. Симоконь (2010);

- уровень аккумуляции ртути в печени и мышцах у персидского осетра выше, чем у русского. Возможно, это связано с видовыми особенностями рыб, так как накопление ртути имеет видовую специфичность. Поскольку пробы органов и тканей отбирались у рыб одного возрастного состава и в одно и то же время (летний период нагула), то влиянием экзогенных факторов на аккумуляцию ртути в данном случае можно пренебречь.

Следует подчеркнуть, что у персидского осетра более высокий темп линейно-весового роста, и более высокие значения концентрации ртути в печени и мышцах. Указанное положение подтверждается результатами исследований, ранее проводимыми Т.Б Камшиловой с соавторами (2010) на окуне.

Концентрации этого токсичного элемента в печени и мышцах исследованных рыб невелики и соответствуют установленным нормам в России (ДУ ртути в морских рыбах составляет 500 мкг/кг).

На основании полученных данных у персидского осетра была установлена положительная корреляционная зависимость между длиной и содержанием ртути в мышцах и печени (г=0,8 и г=0,99, соответственно). Статистически значимая зависимость содержания ртути в мышцах и печени от длины была установлена и у русского осетра, но она была несколько слабее (г=0,7 и г=0,8 соответственно). Похожая ситуация складывалась при определении зависимости концентрации ртути в мышцах и печени от веса. Так, у персидского осетра показатель зависимости составлял 0,6 и 0,9 соответственно, а у русского осетра он находился на уровне 0,6 для обеих

зависимостей. Аналогичную картину наблюдали в отношении других видов рыб Т.Б. Камшилова с соавторами (2010).

У персидского осетра содержание ртути в печени и мышцах коррелирует между собой (г=0,86). Сопряженная аккумуляция ртути в печени и мышцах является установленным фактом (Гашкина и др., 2010). Различия, полученные в результате этого анализа еще раз свидетельствуют о различных системах накопления микроэлементов, в частности ртути, у русского и персидского осетров, относящихся к разным видам.

У персидского осетра уровень аккумуляции ртути в печени положительно коррелировал с возрастом (г=0,85) (рисунок 6.42), однако корреляционная связь между концентрацией ртути в мышечной ткани и возрастом не была статистически значима.

о

10

Возраст, лет

самки самцы

4

5

6

7

8

9

Рисунок 6.42 Среднее содержание ртути в печени персидского осетра (Лсгрвтвт

рет$1сж)

Результаты исследований показывают, что с возрастом происходило увеличение ртути в печени и мышцах рыб. На увеличение содержания ртути в организме рыб с возрастом также отмечали в своих работах А.П. Виноградов (2001), Т.Б Камшилова с соавторами (2010) на окуне, Л.Т. Ковековдова (2011).

Содержание ртути в печени и в мышцах русского осетра статистически значимо зависело от возраста рыб (г=0,88 и г=0,9) (рисунок 6.43 а, б).

0,25

Возраст, лет

■ самки ■ самцы

а)

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

и Возраст, лет

■ самки ■ самцы

б)

Рисунок 6.43 Среднее содержание ртути в а) печени и б) мышцах русского осетра

(ЛЫретет gueldenstaedtii)

Таким образом, накопление ртути персидским и русским осетрами обусловлено их видовыми физиологическими особенностями. Следует отметить, что содержание ртути в органах и тканях русского и персидского осетров, обитающих в Каспийском море, соответствовало установленным нормам.

Глава 7. Миграция элементов в системе: вода - грунт - кормовые

объекты осетров

Металлы, включаясь в биогеохимический цикл водной экосистемы, способны аккумулироваться в гидробионтах из различных экологических групп (Цельмович, Отюкова, 2003; и др.). Для бентосных организмов грунт является основным источником микроэлементов. При этом зоо- и фитобентос, являясь важными звеньями в пищевых цепях водоемов, играют огромную роль в концентрации и биогенной миграции микроэлементов (Курамшина и др., 2004). Моллюски, ракообразные, различные виды бычков (Gobiidae) - важная составляющая часть экосистемы Каспийского моря. В частности, они служат пищей для таких ценных видов рыб как русский и персидский осетры, поэтому, зная их элементный состав, можно оценить степень перехода тех или иных элементов в системе: грунт и вода - пищевые цепи - русский и персидский осетры.

По мнению А.И. Перельмана (1975) и В.М. Зубковой (2015) учитывая значения коэффициента биологического поглощения (КБП), исследованные организмы можно разделить на следующие «зоогеохимические группы»:

1) макроконцентраторы или накопители (КБП > 1)

2) микроконцентраторы или рассеиватели - (КБП около 1)

3) деконцентраторы или очистители - (КБП < 1)

Коэффициенты биологического поглощения элементов гидробионтами в исследованных районах Каспийского моря представлены в таблице 7.1.

Гаммарусы (Gammariedae) и балянусы (Balanus improvises) выполняют сходные функции в экосистеме, связанные с аккумуляцией тяжелых металлов. Они являются макроконцентраторами цинка, свинца и кобальта; рассеивателями хрома и деконцентраторами железа, марганца и ртути. Относительно меди гаммарус (Gammariedae) является ее накопителем, а балянус (Balanus improvises) - рассеивателем.

Таблица 7.1 - КБП гидробионтов Каспийского моря

Объект питания Fe Cu Mn Zn Ni Co Cr Pb Cd Hg

Рыбы планктофаги Килька обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia) 0,72 0,73 2,15 9,36 0,72 10,85 0,21 1,71 1,70 -

Атерина (Atherina boyeri caspia) 0,33 0,36 1,53 4,24 0,30 18,23 0,27 1,48 1,97 -

Бентосные беспозвоночные Гаммарусы (Gammariedae) 0,28 6,44 0,15 11,28 1,38 3,95 1,03 3,57 2,05 0,11

Балянусы (Balanus improvises) 0,06 0,60 0,49 3,62 1,24 1,44 1,11 5,93 2,74 0,34

Креветки (Palaemon adspersus) 0,01 11,43 0,11 8,19 0,54 2,27 0,17 1,93 0,73 0,23

Крабы (Rhithropanope us harrisii) 0,08 6,63 1,06 9,27 1,88 7,13 0,96 5,62 1,84 0,23

Моллюск дидакна (Didacna) 0,08 0,37 0,13 8,65 4,88 0,18 0,08 0,40 3,43 1,15

Митилястр (Mytilaster lineatus) 0,01 0,63 0,11 0,94 1,36 2,30 1,29 5,78 2,07 0,69

Рыбы бентофаги Каспийская пуголовка (Benthophilus macrocephalus) 0,04 0,73 0,34 13,66 0,33 0,22 0,20 1,70 0,74 2,30

Бычок хвалынский (Neogobius caspius) 0,02 0,44 0,05 6,41 0,47 0,22 0,31 0,52 0,51 2,30

Бычок песочник (Neogobius fluviatilis) 0,04 0,56 0,20 6,90 0,25 0,21 0,21 1,05 0,47 2,30

Вобла (Rutilus rutilus caspicus) 0,03 0,11 0,10 20,58 0,44 0,17 0,31 0,07 0,58 5,06

Краб (Rhithropanopeus harrisii) из всех исследованных организмов является наиболее выраженным концентратором. Он аккумулирует в своем теле свинец, цинк, кадмий, никель, марганец, медь и кобальт. В организме

кревето (Palaemon adspersus) свинец, цинк, медь и кобальт имеют КБП > 1 (таблица 7.2).

Таблица 7.2 - Миграция элементов в экосистеме Каспийского моря

Микроэлемент Fe Mn Zn Ni Co Pb Cd Hg

грунт х1 х1 х1 х1 х1 х1 х1 х1 х1 х1

вода х0,05 х0,78 х0,05 х2,26 х1,88 х0,02 х0,53 х0,60 х0,42 -

бентос беспозвоночные х0,08 х4,35 х0,34 х6,99 х1,88 х2,88 х0,77 х3,88 х2,14 х0,46 х1,11 (дидакна)

рыбы -бентофаги х0,03 х0,46 х0,17 х11,89 х0,37 х0,20 х0,26 х0,84 х0,58 х2,99

рыбы планктофаги х0,02 х0,43 х0,09 х15,34 х0,97 х0,26 х0,32 х0,96 х0,77 х2,30

печень русского осетра х0,06 х1,05 х0,06 х10,23 х0,60 х0,06 х0,08 х0,22 х0,61 х 16,09

почки русского осетра х0,06 х0,60 х0,05 х13,28 х1,04 х0,07 х0,07 х0,24 х1,55 х 12,64

мышцы русского осетра х0,03 х0,35 х0,02 х5,07 х0,36 х0,05 х0,08 х0,23 х0,23 х 11,49

печень персидского осетра х0,07 х1,34 х0,07 х8,31 х0,48 х0,06 х0,07 х0,15 х0,53 х24,14

почки персидского осетра х0,07 х0,80 х0,05 х 11,65 х0,90 х0,06 х0,08 х0,25 х1,07 х 12,64

мышцы персидского осетра х0,03 х0,48 х0,02 х4,44 х0,33 х0,06 х0,07 х0,11 х0,15 х 14,94

Моллюск Didacna является накопителем цинка, никеля, кадмия и ртути, а остальные исследованные элементы он рассеивает. Митилястр (Mytilaster lineatus) является макроконцентратором свинца, кадмия, никеля, кобальта и хрома, и деконцентратором цинка.

Среди исследованных рыб, как объекта питания осетровых каспийская пуголовка (Benthophilus macrocephalus) и бычок песочник (Neogobius fluviatUis) содержат цинк, ртуть и свинец в большей концентрации, причем КБП цинка выше у каспийской пуголовки (Benthophilus macrocephalus). Бычок хвалынский (Neogobius caspius) и вобла (Rutilus rutilu caspicus) являются накопителем цинка и ртути.

На основании полученных результатов показано, что содержание цинка и никеля в воде в 2 раза выше, чем в грунте. Концентрации остальных элементов в воде были существенно ниже.

Судя по рассчитанным коэффициентам концентрации, свинец и кобальт выше трофического уровня, занимаемого бентосными беспозвоночными не поднимались.

В то же время отмечено, что кадмий и никель аккумулировались в почках у обоих видов осетровых рыб, причем в почках русского осетра это происходило в большей мере. Медь накапливалась в печени русского и персидского осетров (коэффициенты концентраций 1,05 и 1,34), и в печени персидского осетра эти значения выше.

Выявлено, что хром, марганец и железо не аккумулируется по трофической цепи изучаемых осетровых Каспийского моря.

Биоаккумуляция цинка происходит последовательно в звеньях: грунт -вода - беспозвоночные бентоса - рыбы бентофаги - почки, печень и мышцы русского и персидского осетров

Коэффициент концентрации ртути был рассчитан по моллюску Didacna, так как среди беспозвоночных он, являясь его макроконцентратором, преобладает в пищевом комке исследованных осетровых видов рыб. Ртуть мигрирует по звеньям пищевой цепи, коэффициенты накопления увеличиваются в системе: грунт - моллюск Didacna - рыбы бентофаги - печень, почки и мышцы русского и персидского осетров.

У исследованных видов рыб по трофологическому признаку продемонстрирована четкая зависимость накопления ртути в печени и мышцах осетровых рыб. С повышением занимаемого положения в трофической цепи происходило достоверное возрастание содержания металла (г=0,98; г=0,96). Вероятно, это связано с тем, что ртуть образует очень стойкие ртутьорганические комплексы, вытесняя из биологических молекул практически все другие металлы. Это свойство ртути обуславливает

возрастание ее концентрации при переходе по трофической цепи от организмов низших звеньев к высшим.

Таким образом, в ходе проведенных исследований еще раз показано, что фактор биоаккумуляции ртути возрастал с более высоким трофическим уровнем пищевой цепи изучаемых осетровых рыб, хотя также выявлено, что концентрации ртути в мышцах исследованных видов гидробионтов невелики и не превышают установленных норм в России (для морских рыб - 0,5 мг/кг сырой массы). Возможно, причиной этому является устоявшееся мнение о меньшей степени загрязнения морских экосистем, по сравнению с пресноводными (Комов и др., 2009). Таким образом, необходимо отметить, что Каспийское море, возможно, не подвержено значительному загрязнению ртутью, благодаря процессам самоочищения в экосистеме, в частности саморегуляции химического состава вод. Тем не менее, содержание ртути в рыбе на уровне ПДК, и в настоящее время представляется не безобидным, поскольку негативный эффект от этого металла, в малых дозах, на здоровье человека не влияет, что неоднократно подтверждалось в научной литературе (Myers et al., 1995).

Зная, что в пищевой цепи у изученных видов осетровых встречаются планктофаги (килька обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia) и атерина (Atherina boyeri caspia)), то коэффициенты биологического поглощения у кильки обыкновенной (Clupeonella cultriventris caspia) и атерины (Atherina boyeri caspia)) рассчитывали относительно воды, так как ионы металлов в воде могут резорбироваться через кожу, жабры, а сорбированные металлы во взвешенном веществе - через кишечник.

На основании рассчитанных коэффициентов показано, что килька обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia) и атерина (Atherina boyeri caspia) являются организмами - накопителями таких элементов как кобальт, цинк, марганец, свинец, кадмий и в то же время способствуют «очищению» пищевой цепи от меди, железа, никеля и хрома.

Интервалы естественных содержаний химических элементов в организмах (коэффициенты концентрирования) позволяют выяснить механизмы приспособляемости организмов к условиям окружающей геохимической среды (Ермаков, Тютиков, Сафонов, 2018), так как величины интервалов указывают на характер питания организмов.

Рассчитанные коэффициенты концентрирования исследованных элементов у русского и персидского осетров представлены в таблицах 7.3 и 7.4

Таблица 7.3 - Коэффициенты концентрирования микроэлементов в организме русского осетра.

Ее Си Мп Zn N1 Со Сг РЬ са

min 71,10 2,78 0,9 40,32 3,40 0,26 0,59 0,67 0,18 0,015

max 278,77 10,30 5,9 127,07 13,36 0,79 1,69 2,93 1,69 0,14

max 3,9 3,7 6,6 3,2 3,9 3 2,9 4,3 9,4 9,3

Таблица 7.4 - Коэффициенты концентрирования микроэлементов в организме персидского осетра.

Ее Си Мп Zn N1 Со Сг РЬ Са

min 84,7 3,77 0,84 37,43 2,19 0,31 0,53 0,41 0,13 0,005

max 295,68 12,97 6,58 160,48 11,25 0,53 1,72 2,18 1,06 0,230

max ^т 3,5 3,4 7,8 4,3 5,1 1,7 3,2 5,3 8,2 46,0

Показано, что варьирование коэффициента концентрирования химических элементов у осетров небольшое. Это связано с тем, что исследованные рыбы являются хищными животными. Наибольшие коэффициенты концентрирования у персидского и русского осетров характерны для марганца -7,8 и 6,6, кадмия - 8,2 и 9,4 и ртути - 46,0 и 9,3. Варьирование коэффициента концентрирования по остальным изученным элементам у осетров не превышает 5. По мнению В.В. Ермакова с соавторами (2018) это свидетельствует о более постоянном элементном составе тканей, свойственном хищникам.

138

Заключение

Каспийское море - единственный в своем роде водоем, который отличается своеобразным видовым составом организмов, среди которых осетровые виды рыб представляют наибольшую ценность. Загрязнение морской экосистемы разрушает среду обитания водных биоресурсов, что влияет на сохранение биологического разнообразия Каспийского моря. Исследования элементного состава компонентов экосистемы позволяют оценить биогеохимическое состояние Каспийского моря в целом и выявить угрозу снижения видового биоразнообразия гидробионтов.

Анализ биогеохимического фона северо-западной части Каспийского моря показал, что элементы в воде распределялись следующим образом: Fe > Zn > О- > № > Pb > Си > Мп > Cd > Со > Щ. По сравнению с 2012-2014 гг. (Островская и др., 2017) концентрация таких элементов как кадмий и ртуть увеличилась в 1,7 и 3 раза соответственно. Содержание в воде железа, марганца и цинка за последние годы практически не изменилось, тогда как концентрация свинца, меди и никеля снизилась в 1,5; 1,8 и 4,6 раза соответственно. Сопоставляя полученные данные по изученным элементам с кларками элементов для морской воды (по А.П. Виноградову, 1967), показано их превышение более чем в 2 раза в отношении никеля, железа и ртути.

Донные отложения служат индикатором степени загрязненности водной экосистемы. В связи с тем, что почвообразующие породы Прикаспийской низменности представлены в основном марганецсодержащими глинами (Батовская, 2003, Гундарева, 2006) содержание марганца в грунтах исследованного района Каспийского моря достаточно высокое, особенно в Северной части Каспийского моря, куда он поступает с речным стоком.

Установлено, что все исследованные виды донных отложений Каспийского моря отличались наибольшей степенью аккумуляции железа; в Северной и Средней части Каспийского моря наименьшая концентрацией

отличалась ртуть. Илистые и песчаные донные отложения по сравнению с ракушечными аккумулируют металлы в большей мере. Это связано с тем, что по своим свойствам илистые и песчаные донные отложения похожи: обладают высокой пористостью. В грунтах Северной части Каспийского моря происходит осаждение таких элементов как свинец, цинк, никель, хром и марганец, а в грунтах Средней части Каспийского моря - кадмий, медь, железо и ртуть. Существенных различий в накоплении кобальта грунтами Северной и Средней части Каспийского моря не выявлено.

Представить наиболее полную картину микроэлементного состава русского и персидского осетров невозможно без изучения особенностей аккумуляции элементов в их кормовых объектах.

Среди всех исследованных видов бентосных организмов рачок балянус (Balanus improvises) является накопителем большинства элементов (свинец, кобальт, марганец и хром). Рачки семейства Gammariedae на фоне других исследованных организмов отличались наибольшим содержанием железа и наименьшим содержанием ртути. Организмом - концентратором кадмия и никеля в Каспийском море является моллюск Didacna, а креветки (Palaemon adspersus) меди.

Исследованные бентосные рыбы, как пищевые объекты изучаемых осетровых рыб, аккумулировали свинец, никель и кадмий в меньшей степени, чем беспозвоночные.

Исследования элементного состава органов и тканей персидского (Acipenser persicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров выявили ряд видовых особенностей, возможно, связанных с различным темпом обменных процессов у рыб: уровень содержания железа, меди, марганца, цинка и ртути у персидского осетра (Acipenser persicus) практически во всех органах и тканях был зафиксирован выше, чем у русского, в то же время содержание кадмия и кобальта свидетельствует о большем его накоплении в органах и тканях русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii); в то время

видовых различий в особенностях накопления хрома и свинца в органах и тканях не выявлено.

Железо в организме рыб присутствует в больших количествах относительно других элементов. Отмечено сходное распределение железа в организме обоих видов осетров. Этот элемент преимущественно накапливался в селезенке, печени и почках исследованных рыб. У самок и самцов русского осетра (Acipenser gueldenstaedtií) выявлено существенное изменение содержания железа в печени, мышцах и кишечнике с возрастом. У персидского осетра (Acipenser persicus) также наблюдалось накопление железа в печени, мышцах и гонадах с возрастом.

Выявлена аналогичная картина распределения меди в органах и тканях у персидского (Acipenser persicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров: печень > почки > кишечник > селезенка > жабры > мышцы > гонады. Уровень содержания меди в организме выше у самок персидского и русского осетров, чем у самцов. С возрастом происходило достоверное увеличение концентрации меди в жабрах русского осетра. Кроме того, обнаружена положительная корреляция между возрастом рыб и степенью накопления металла в селезенке (г=0,7).

Сравнительный анализ накопления цинка в организме исследованных видов осетровых, позволяет заключить, что у самок и самцов персидского (Acipenser persicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtií) осетров наибольшими значениями цинка отличались почки, а наименьшее количество металла у всех исследованных рыб было выявлено в гонадах и мышцах. Увеличение концентрации элемента в остальных органах и тканях персидского (Acipenser persicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров с возрастом не выявлено.

Как у персидского (Acipenser persicus) так и у русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров никель аккумулировался в основном в почках, печени и жабрах. Наименьшая концентрация исследованного металла у персидского (Acipenserpersicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров обнаружена

в гонадах. Показана способность к аккумуляции никеля в кишечнике у обоих исследованных видов рыб с возрастом.

В исследованных рыбах кобальт по сравнению с другими химическими элементами отличался низким содержанием. Анализ накопления кобальта в организме русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii) позволил установить, что с возрастом происходило повышение уровня содержания химического элемента в кишечнике и жабрах самок и самцов. У персидского осетра (Acipenser persicus) с возрастом содержание кобальта увеличивалось в жабрах, печени и гонадах.

Как у персидского (Acipenser persicus), так и у русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетра в роли биоаккумуляторов хрома выступают почки, жабры и печень.

Сравнительный анализ содержания кадмия в организме двух видов осетров свидетельствует о большем его накоплении в органах и тканях у самцов. Кадмий накапливался в первую очередь в почках и печени, а минимум накопления металла у всех исследованных особей приходился на мышцы.

У персидского (Acipenserpersicus) и русского (Acipenser gueldenstaedtii) осетров высокие концентрации ртути отмечены в печени, жабрах и мышцах, в которых активно протекают обменные процессы. У обоих видов с возрастом происходило увеличение ртути в печени и мышцах рыб.

Установлена аналогичная закономерность в распределении свинца в органах и тканях персидского и русского осетров. Так, максимальное количество металла содержалось в жабрах и почках, а минимальное количество - в пилорических придатках. При этом концентрация исследованного металла несколько выше органах и тканях русского осетра по сравнению с персидским осетром, что связано с геохимическими характеристиками мест нагула рыб. В ходе исследований возрастной динамики аккумуляции свинца органами и тканями персидского и русского осетров нами не обнаружено.

Таким образом, общее содержание исследованных элементов в организме рыб зависит от их видовых особенностей. Показано, что в печени и почках происходит преимущественное концентрирование Fe, Cu, Mn, Cd, Hg, Co, Pb - в жабрах, Cr - кишечнике, жабрах у исследованных видов осетровых рыб.

Биогеохимическая пищевая цепь является системой, поэтому химический элементный состав осетров рассмотрен в связи с химическим элементным составом потребляемых ими организмов и геохимического состава среды. Судя по рассчитанным коэффициентам концентрации, показано, что свинец и кобальт выше трофического уровня, занимаемого бентосными беспозвоночными не поднимались. В то же время отмечено, что кадмий и никель аккумулировались в почках у обоих видов осетровых рыб, причем в почках русского осетра это происходило в большей мере. Медь накапливалась в печени русского и персидского осетров, при этом в печени персидского осетра эти значения выше.

Выявлено, что хром, марганец и железо не аккумулируются по трофической цепи экосистемы Каспийского моря.

Биоаккумуляция цинка происходит последовательно в звеньях: грунт -вода - беспозвоночные бентоса - рыбы бентофаги - почки, печень и мышцы русского и персидского осетров.

Коэффициент концентрации ртути был рассчитан по моллюску Didacna, так как среди беспозвоночных он, являясь его макроконцентратором, преобладает в пищевом комке исследованных осетровых видов рыб. Ртуть мигрирует по звеньям пищевой цепи, коэффициенты накопления увеличиваются в системе: грунт - моллюск Didacna - рыбы бентофаги - печень, почки и мышцы русского и персидского осетров.

На основании рассчитанных коэффициентов показано, что килька обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia) и атерина (Atherina) являются организмами - накопителями таких элементов как кобальт, цинк, марганец,

свинец, кадмий и в то же время способствуют «очищению» пищевой цепи от меди, железа, никеля и хрома.

Определены коэффициенты концентрирования элементов у персидского и русского осетров. Показано, что варьирование коэффициента концентрирования по изученным элементам у осетров не превышало 5, кроме марганца, кадмия и ртути, что свидетельствует о постоянном элементном составе тканей, свойственном хищникам.

144 Выводы

1. Оценено содержание (Fe, Cu, Mn, Ni, Zn, Co, Cr, Pb, Cd, Hg) Каспийского моря (грунты, вода) и показано, что:

- илистые донные отложения являются основными накопителями некоторых металлов (Pb, Cu, Zn, Fe, Ni, Mn) по сравнению с песчаными и ракушечными;

- во всех исследованных видах донных отложений Северной и Средней части Каспийского моря в наибольшем количестве аккумулируется железо (7390,83±5,44 мг/кг), а в наименьшем - ртуть (0,002±0,0004 мг/кг);

- в донных отложениях Северной части Каспийского моря из изучаемых элементов осаждаются свинец, цинк, никель, хром и марганец, а Средней части Каспийского моря - кадмий, медь, железо и ртуть.

2. Изучен элементный состав (Fe, Cu, Mn, Ni, Zn, Co, Cr, Pb, Cd, Hg) основных кормовых организмов русского (Acipenser gueldenstaedtii) и персидского (Acipenser persicus) осетров относящихся к различным экологическим группам:

- бентофаги организмы - концентраторы Pb являются балянус (Balanus improvises), краб (Rhithropanopeus harrisii), моллюск митилястр (Mytilaster lineatus) и пуголовка (Benthophilus macrocephalus), вобла (Rutilus rutilus caspicus) и бычки (Gobiidae); Zn - вобла (Rutilus rutilus caspicus); Fe -гаммариды (Gammariedae); Mn - пуголовка (Benthophilus macrocephalus) и краб (Rhithropanopeus harrisii); Co - краб (Rhithropanopeus harrisii); Cd и Ni -моллюск дидакна (Didacna); Cu - креветки (Palaemon adspersus);

- планктофаги концентраторами Zn, Fe, Ni - килька обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia).

3. Выявлены видовые особенности накопления Fe, Cu, Cd, Zn, Ni, Hg, Mn в органах и тканях у изучаемых видов осетров. Больше их накапливается в органах и тканях персидского осетра (Acipenser persicus)по сравнению с русским (Acipenser gueldenstaedtii), в то время как аккумуляция

Cd и Co в исследованных органах и тканях выше у русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii).

4. Выявлены возрастные особенности накопления кобальта в почках, жабрах и кишечнике; меди в жабрах и селезенке; кадмия, железа в печени и мышцах; кобальта и цинк в печени у обоих видов рыб; у русского (Acipenser gueldenstaedtii) и персидского (Acipenser persicus) осетров накопление марганца в селезенке; содержание ртути в печени русского (Acipenser gueldenstaedtii) и персидского (Acipenserpersicus) осетра.

5. Установлены половые особенности накопления микроэлементов русским (Acipenser gueldenstaedtii) и персидским осетрами (Acipenser persicus). Так концентрация Cu в печени достоверно больше у самок, чем у самцов; концентрация Cd в почках самцов выше, чем у самок у изученных видов осетровых видов рыб; уровень аккумуляции цинка в почках, печени у самцов персидского осетра (Acipenser persicus) выше, чем у самок; содержание Hg в мышцах, селезенке и гонадах выше у самок, а в почках у самцов.

6. Выявлены особенности миграции металлов в элементах трофических цепей изучаемых видов осетровых Каспийского моря:

- кадмий, никель, медь, свинец и кобальт накапливались бентосными организмами;

- биоаккумуляция цинка происходит последовательно в звеньях:

грунт и вода - беспозвоночными бентоса - рыбы бентофаги (килька

обыкновенная (Clupeonella cultriventris caspia), атерина (Atherina boyeri caspia) - почки, печень и мышцы русского (Acipenser gueldenstaedtii) и персидского (Acipenserpersicus) осетров;

- ртуть мигрирует по звеньям изучаемой пищевой цепи, коэффициенты накопления увеличиваются в системе: грунт - моллюск дидакна (Didacna) -рыбы бентофаги (бычковые (Gobiidae), вобла (Rutilus rutilus caspicus)) -печень, почки и мышцы русского (Acipenser gueldenstaedtii) и персидского (Acipenserpersicus) осетров.

Список используемой литературы

1. Абдурахманов, Г.М. Особенности мембранного пищеварения карповых видов рыб / Г.М. Абдурахманов и др. // - М.: Наука, 2003. - 199 с.

2. Абдурахманова, Г.М. Экологические особенности содержания микроэлементов в организме животных и человека. / Г.М. Абдурахманов, И.В. Зайцев // - М.: «Наука», 2004. - С.280.

3. Алабастер, Дж. Критерии качества воды для пресноводных рыб. / Дж. Алабастер, Р. Ллойд // М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. -384 с.

4. Алекин, О.А. Основы гидрохимии / О.А. Алекин // - Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 17-28 с.

5. Алексеев, Н.П. О влиянии солей кобальта и йода на обмен веществ у бычков на откормке / Н.П. Алексеев, М.П. Коваль // Тезисы докладов 11 Всесоюзного биохимического съезда. - Ташкент: Фан, 1969. - С. 24-25.

6. Алексеенко, В.А. Экологическая геохимия / В.А. Алексеенко // -М.: Логос, 2000. - 670 с.

7. Аль-Бурай, А.О некоторых закономерностях содержания металлов в органах и тканях рыб / А.О. Аль-Бурай, В.Н. Крючков // Фундаментальные и инновационные аспекты биогеохимии: Материалы VII международной Биогеохимической школы. - Москва: ГЕОХИ РАН, 2011. -С. 195-198.

8. Андреев, В.В. Динамика микроэлементов в мышцах осетра / В.В. Андреев // Вопросы морфологии, экологии и паразитологии животных. -Волгоград, 1972. - С. 42-46.

9. Андреев, В.В. Видовые особенности содержания микроэлементов и показатели крови осетровых рыб в период нерестовой миграций. / В.В. Андреев // Роль микроэлементов в жизни водоемов. М.,1980.-С. 122-139.

10. Андреев, В.В. Воздействие загрязнений АГК на содержание тяжелых металлов в теле рыб и моллюсков / В.В. Андреев, Н.А. Каниева,

В.А. Григорьев, В.Н. Крючков // Методико биологические проблемы Астраханского газового комплекса : тез. докл. обл. научно-практич. конф. -Астрахань, 1989. - С. 34-36

11. Андреев, В.В. Влияние дноуглубительных работ на содержание микроэлементов в воде, грунте и некоторых звеньях экосистемы Волго-Каспийского канала / В.В. Андреев, Н.Д. Герштанский // Гидрология южных морей. - Астрахань: КаспНИРХ. - 2007. - Вып. 3-4. - С. 183-198.

12. Андрианов, В.А. Содержание тяжелых металлов в органах и тканях молюсков дельты реки Волги / В.А. Андрианов // Экологические проблемы Волги: региональная конференция. - Саратов, 1989. - С. 138-139.

13. Андрианов, В.А. Моллюски как индикатор накопления тяжелых металлов на примере Anodontapiscinalis / В.А. Андрианов, Н.С. Канатьева // Проблемы экологической безопасности Нижнего Поволжья в связи с разработкой и эксплуатацией нефтегазовых месторождений с высоким содержанием сероводорода: науч. - практ. семинар. Астрахань, 2000. С. 122124.

14. Аникеев, В.В. Поведение тяжелых металлов при смешении морских и речных вод. Влияние солевого фона на трансформацию форм нахождения Сг, Fe, 7п и Мп / В.В. Аникеев и др. // Радиохимия.1987. Т. 29. № 4. С. 554-561.

15. Анурьева, А.Н. Влияние аккумуляции микроэлементов кормовыми организмами озера Балхаш на их биомассу / А.Н. Анурьева, Т.Я. Лопарева // Вестник АГТУ: Серия «Рыбное хозяйство». 2016 - № 1. - С. 7-13.

16. Артюхин, Е.Н. Структура нерестового контингента персидского осетра в Волге в связи с задачами воспроизводства: дис. ... канд. биол. наук: 03.00.10 Ихтиология / Евгений Николаевич Артюхин - Л., 1983. - 43 с.

17. Атлас пресноводных рыб России: В 2 т. Т.1. / Под ред. Ю.С. Решетникова. - 2-е изд. - М.: Наука, 2003. 379 с.

18. Баранникова, И.А. Биологическая дифференцировка стада волго-каспийского осетра / И.А. Баранникова // Ученые записки Ленинградского гос. ун-та: сер. биол. наук. - 1957. - Вып. 44. - Ч.1. - №228. - С. 54-71

19. Батовская, Е.К. Уровни содержания тяжелых металлов в Прикаспийской низменности. / Е.К. Батовская, А.А. Жилкин, И.В. Халяпина // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопаснеость жизнедеятельности. 2003, № 8. С.134 - 139

20. Бгатов, А.В. Биогенная классификация химических элементов / А.В. Бгатов // Философия науки. - 1999. - № 2 (6). - С. 23-34.

21. Берг, Л.С. Рыбы пресных вод СССР и сопредельных стран / Л.С. Берг //. - М.- Л.: АН СССР, 1948. - Т.1. 448 с.

22. Беренштейн, Ф.Я. Микроэлементы, их биологическая роль и значение для животноводства / Ф.Я. Беренштейн //. - Минск, 1958. - 280 с. 25.

23. Беренштейн, Ф.Я. О влиянии хлористого кобальта на обмен азота, кальция, фосфора и кобальта у растущих свиней / Ф.Я. Беренштейн и др. // Минер. питание сельхоз. животных и птиц. - Фрунзе: Илим, 1968. - С. 6-7.