Ribogospod. nauka Ukr., 2014; 3(29): 35-54
DOI: https://doi.org/10.15407/fsu2014.03.035
УДК [628.394.17:546]:574.5(28)

pdf35

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ СРЕДИ КОМПОНЕНТОВ ПРЕСНОВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ (ОБЗОР)

Н. Л. Колесник, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. , Институт рыбного хозяйства НААН, г. Киев

Цель. Исследовать научные источники по распределению тяжелых металлов среди компонентов пресноводных экосистем.

Результаты. Обзор многих научных работ показал, что тяжелые металлы широко распространены в биотических и абиотических компонентах пресноводных экосистем. В статье освещено распределение тяжелых металлов в воде, донных отложениях, организмах естественной кормовой базы рыб, в органах и тканях представителей ихтиофауны. Показано, что в результате глобального загрязнения экосистемы большинство рек Украины относятся к загрязненным и очень загрязненным. Особую актуальность имеет изучение распределения тяжелых металлов в фитопланктоне, зоопланктоне и зообентосе, так как эти звенья имеют занимают важное положение в трофической цепи. Наличие тяжелых металлов в естественной кормовой базе показало, что, с одной стороны, она может в больших количествах аккумулировать тяжелые металлы, таким образом очищая воду; с другой стороны, тяжелые металлы могут перемещаться по трофической цепи и загрязнять рыбу. Одними из объектов, изучению которых придается большое значение при оценке токсикологического загрязнения, являются водные растения, особенно фитопланктон. Исследованиями установлено, что накопление тяжелых металлов растениями проходит, прежде всего, путем их адсорбции на клеточной стенке. Именно этим и объясняется максимальное поглощение тяжелых металлов растениями сразу же после внесения этих элементов в их культуру. В пищевых цепях водоемов рыбы, как правило, занимают одно из конечных звеньев. Они активно перемещаются в водном пространстве и, накапливая тяжелые металлы, одновременно дают наиболее интегрированную и точную оценку загрязнения среды. Анализируя распределение тяжелых металлов в органах и тканях рыб в зависимости от способности их накапливать, можно отметить, что больше всего их накопление приходится на такие органы как жабры, печень и почки. Обычно наименьшее их содержание наблюдается в мышцах, что имеет большое значение для жизнедеятельности человека, так как они являются основным пищевым компонентом в рыбе. Установлено, что среди всех исследованных составляющих экосистем водоемов крупнейшими аккумуляторами являются фитопланктон и донные отложения.

Практическая значимость. Массив обобщенной информации будет важным для ученых, исследующих экосистемы пресноводных водоемов, поскольку данные о содержании тяжелых металлов в компонентах гидроэкосистем являются основой экологического мониторинга по оценке, контролю и прогнозу их состояния.

Ключевые слова: тяжелые металлы, пресноводные экосистемы, накопление в компонентах гидроэкосистем.

ЛИТЕРАТУРА

1. Колесник Н. Л. Важкі метали в екосистемі ставів та їх вплив на рибопродуктивність і харчову цінність риби в умовах інтенсивного вирощування : дис. … кандидата с.-г. наук : 06.02.03 / Колесник Наталія Леонідівна. — К., 2012. — 191 с.
2. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні / Наук. Еколог. Центр України. — К., 1993. — 320 с.
3. Національна доповідь про стан навколишнього природного середовища в Україні у 2000 р. / [під. ред. М. Біляшівського]. — К. : Преса України, 2001. — 184 с.
4. Брагинский Л. П. Современные проблемы водной токсикологии / Л. П. Брагинский, С. А. Патин // Тр. ВГБО. ― 1989. — С. 37—46.
5. Белоконь В. Н. Формы нахождения тяжёлых металлов в донных отложениях водохранилищ Днепра / В. Н. Белоконь, Е. П. Нахшина // Гидробиол. журн. — 1990. — Т. 26, № 2. — С. 83—89.
6. Гідроекологічний стан Каховського водосховища / О. В. Федоненко, Н. Б. Єсіпова, Т. С. Шарамок [та ін.] // Питання біоіндикації та екології. — 2010. — Вип. 15, № 2. — С. 214—222.
7. Гуменюк Г. Б. Розподіл важких металів у гідроекосистемі прісної водойми (на прикладі Тернопільського ставу) : дис. канд. біол. наук : 03.00.16 / Гуменюк Г. Б. — Чернівці, 2003. — 131 с.
8. Зигель X. Некоторые особенности токсичности металлов / X. Зигель, А. Зигель. — М. : Мир, 1993. — 368 с.
9. Драчев С. М. Борьба с загрязнением рек, озер и водохранилищ промышленными и бытовыми стоками / Драчев С. М. — М.-Л. :Наука, 1964. — 273 с.
10. Львович М. И. Проблемы воды и предотвращение качественного истощения водных ресурсов / М. И. Львович, П. Л. Россолимо // Человек, общество и окружающая среда. — М. : Мысль, 1973. — C. 217—251.
11. Муратов С. Р. Тяжелые металлы в водной экосистеме Куйбышевского водохранилища : дис. канд. биол. наук / С. Р. Муратов — Екатеринбург, 1992. — 22 с.
12. Гуменюк Г. Б. Вміст і міграція міді, кобальту, кадмію та свинцю в екосистемі Тернопільского ставу / Г. Б. Гуменюк // Наукові записки Тернопільського пед. університету ім. В. Гнатюка. — 2001. —№ 3(14). — С. 191—193. ― (Серія: Біологія. Спецвипуск: Гідроекологія).
13. Сафонова Т. А. Накопления ртути и других тяжёлых металлов водоростями и водными растениями / Т. А. Сафонова // Поведения ртути и других тяжёлых металлов в экосистемах. — Новосибирск, 1989. — С. 64—100.
14. Горюнова С. В. К исследованию совместного воздействия некоторых тяжелых металлов на зеленые водоросли / С. В. Горюнова // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии : мат. Т. 1. — Санкт-Петербург, 1991. — С. 131.
15. Лысенко Н. Л. Динамика численности фитопланктона в модельных водоемах при внесении хлорида меди (И) / Н. Л. Лысенко // Физиология и токсикология гидробионтов. — Ярославль, 1990. — С. 74—78.
16. Плеханов С. Е. Функциональная диагностика влияния тяжелых металлов на зеленые водоросли / С. Е. Плеханов, Ю. К. Чемерис // Первая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии, декабрь, 1988 г. : мат. ч. 2 — Рига, 1989. — С. 74—75.
17. Брагинский Л. П. Пресноводный планктон в токсической среде /
Брагинский Л. П., Величко И. М., Щербань Э. П. — К. : Наук. думка, 1987.
— 178 с.
18. Божков А. И. Проявление генотоксичности тяжелых металлов в клетках водорослей и инфузорий / А. И. Божков, Е. В. Усенко // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологи : мат. Т. 1. — СПб., 1991. — T. 1. — С. 54—55.
19. Константинов A. C. Общая гидробиология: учебник для биологических специальностей университетов / Константинов A. C. — М. : Высшая школа, 1979. — 480 с.
20. Винберг Г. Г. Первичная продукция водоемов / Винберг Г. Г.. — Минск, 1960. — 202 с.
21. Оценка качества воды эвтрофированного водохранилища по гидрохимическим показателям / Н. И. Варенко, Ю. К. Гайдаш, A. B. Мисюра [и др.] // Изучение процесов формирования химического состава природных вод в условиях антропогенного воздействия : XXVIII Всес. гидрохимическое совещание, май 1984 г. : мат. — Москва, 1984. — C. 23.
22. Костяев В. Я. Синезеленые водоросли и эволюция эукариотных организмов / Костяев В. Я. — М. : Наука, 2001. — 126 c.
23. Рябчиков А. М. Изменения природной среды в результате производственной деятельности / А. М. Рябчиков // Метеорология и гидрология. — 1974. — № 3. — С. 9—16.
24. Зоммер Е. А. Проблема выбора лимитирующего показателя вредности веществ в связи с видовыми и возрастными различиями тест-объектов / Е. А. Зоммер, Л. А. Королева, А. Н. Доржиева // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии : мат. Т. 1. — СПб., 1991. — С. 226—227.
25. Лузгин В. К. Динамика численности популяций дафний на разных фазах развития к воздействию токсикантов / В. К. Лузгин // Физиология и токсикология гидробионтов. — Ярославль, 1990. — С. 64—68.
26. Божков А. И. Проявление генотоксичности тяжелых металлов в клетках водорослей и инфузорий / А. И. Божков, Е. В. Усенко // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии : мат. Т. 1. — СПб., 1991. — С. 54—55.
27. Методики биологических исследований по водной токсикологии / [под ред. Н. С. Строганова, Л. П. Брагинского, С. П. Федя]. — М. : Наука, 1971.
— 290 с.
28. Becker C. D. Toxity of power plant chemicals to aqutic life / C. D. Becker, Т. О. Thatcher. — Washington, U.S. Atom. Energy Commission. 1973. — 134 p.
29. Брагинский Л. П. Пестициды и жизнь водоемов / Брагинский Л. П. — К. : Наукова думка, 1972. — 226 с.
30. Патин С. А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана / Патин С. А.. — М. : Пищ. пром-сть, 1979. — 303 с.
31. Варенко Н. И. Роль зообентоса в миграции микроэлементов в Запорожском водохранилище / Н. И. Варенко, Н. И. Загубиженко, Ю. К. Гайдаш // Гидробиол. журн. — 1991. — Т. 27, № 1. — С. 78—82.
32. Горкин И. Н. Эколого-физиологические аспекты биоконцентрирования микроэлементов гидробионтами в природных условиях / И. Н. Горкин // Эколого-физиологические и токсикологические аспекты и методы рыбохозяйственных исследований: Сб. науч. тр. ВНИРО. — М. : Б.и., 1990. — С. 20—34.
33. Виноградова З. А. Микроэлементы в планктоне и воде различных районов Черного моря / З. А. Виноградова, Г. М. Коган // Биология моря. — 1971. — Вып. 22. — С. 16—47.
34. Брень Н. В. Использование беспозвоночных для мониторинга загрязнения водных экосистем тяжелыми металлами / Н. В. Брень // Гидробиол. журн. — 1999. — Т. 35, № 4. — С. 75—85.
35. Дніпровський каскад [Електронний ресурс]. — Режим доступу : http://www.ukrainereferat.org/uaref-248-1.html.
36. Берман Ш. А. Распределение микроэлементов марганца, железа, меди и цинка в органах и тканях пресноводных промысловых рыб / Ш. А. Берман, А. Э. Илзинь // Микроэлементы в организме рыб и птиц. — Рига : Зинатне, 1968. — С. 5—18.
37. Евтушенко Н. Ю. Особенности накопления тяжелых металлов в тканях рыб Кременчугского водохранилища / Н. Ю. Евтушенко, О. В. Данилко // Гидробиол. журн. — Т. 32, № 4. — С. 58—66.
38. Шарамок Т. С. Особенности накопления тяжелых металлов молодью карповых рыб в прудах с различными источниками питания: диc. … канд. с.-х. наук: 06.02.03 / Шарамок Т. С. — К., 2004. — 175 с.
39. Малі річки України. Річка Стугна. Сучасний стан. Перспективи на майбутнє / [Мальцев B. I. та ін.]; — Інститут екології (ІНЕКО), Комітет захисту Стугни. — Київ, 1997. — 52 с.
40. Зубенко И. Б. Содержание тяжёлых металлов в водохранилищах Днепра и их ПДК для рыбного хозяйства / И. Б. Зубенко, Л. А. Машновская // Проблемы рационального использования биоресурсов водохранилищ : междунар. конф., Киев, 6-8 сент. 1995 г. : мат. — К, 1995 — С. 172.
41. Моисеенко Т. И. Закономерности накопления тяжелых металлов в организме сигов и радужной форели // Т. И. Моисеенко, Л. П. Кудрявцева // Первая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии, Рига, дек. 1988 г. : мат. Ч. 2. — Рига, 1989. — Ч. 2. — С. 40—42.
42. Накопичення іонів нікелю та кадмію у екосистемі Канівського водосховища / Т. Г. Литвинова, А. П. Мельник, Н. М. Власова [та ін.] // Проблеми іхтіопатології. — К., 2001. — С. 74—77.
43. Назаренко М. Ф. Тяжелые металлы в экосистеме рыбоводных прудов Советского участка Дуная / М. Ф. Назаренко // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии : — СПб., нояб. 1991 г. — мат. Т. 1. — С. 64—65.
44. Сытник Ю. М. Гигиеническая оценка промысловых видов рыб в водохранилищах Днепра по степени накопления тяжелых металлов / Ю. М. Сытник // Проблемы производства и переработки рыбы и других гидробионтов : науч.-практ. конф., 24-25 нояб. 1993 г. : мат. [под ред. Н. В. Гринжевского, С. А. Филя, Л. A. Филь] — К., 1993. — С. 88—89.
45. Сытник Ю. М. Гигиеническая оценка товарной рыбной продукции (на примере тяжелых металлов) при тепловодном выращивании рыбы // Ю. М. Сытник, H. H. Осадчая // Проблемы производства и переработки рыбы и других гидробионтов : науч.-практ. конф., 24-25 нояб. 1993 г. : мат. — К., 1993. — С. 90—91.
46. Содержание металлов в экосистеме и окрестностях рекреационного и рыбоводного пруда Бугач // М. И. Гладышев, И. В. Грибовская, Е. А. Иванова [и др.] // Водные ресурсы. — 2001. — Т. 28, № 3. — С. 320—328.
47. Киблык B. C. О содержании тяжелых металлов в тканях рыб из прудовых хозяйств Днепропетровской области / B. C. Киблык, Н. И. Бескровная, А. И. Дворецкий // Проблемы аквакультуры и функционирования водных екосистем : междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых, 25-28 февр. 2002 г. : мат. — К., 2002. — С. 151—153.
48. Евтушенко Н. Ю. Формы нахождения тяжелых металлов в воде и накопление их рыбами в условиях тепловодного выращивания / Н. Ю. Евтушенко, Ю. М. Сытник, H. H. Осадчая // Вторая всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии : мат. Т. 1. — СПб., 1991. — С. 178.
49. Крючкова В. Н. Патологические изменения внутренних органов карпа в зависимости от содержания тяжелых металлов / В. H. Крючкова, Л. A. Антонова // Вопросы генетического и экологического мониторинга объектов рыбоводства. — М., 1992. — С. 88—93.
50. Зубкова Е. И. Металлы в органах и тканях промысловых видов рыб Дубоссарского водохранилища / Е. И. Зубкова, С. А. Бирюкова // Вторая всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии : мат. Т. 1. — СПб., 1991. — С. 227—228.
51. Ситник Ю. М. Важкі метали в органах і тканинах канального сома (Ictalurus punctatus) Ташлицької водойми-охолоджувача Південно-Української АЕС [Електронний ресурс] / Ю. М. Ситник, П. Г. Шевченко, Н. В. Олексієнко // Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах : ІV Міжнар. наук. конф. : мат. — Дніпропетровськ : Вид-во ДНУ, 2007. — С. 170—171. — Режим доступу : http://www.zoology.dp.ua/z_07_096.html.
52. Бєдункова О. О. Міграція важких металів у водних екосистемах (на прикладі річки Замчисько): дис. ... канд. с.-г. наук : 03.00.16 / О. О. Бєдункова. — Рівне, 2006. — 223 с.