Донные отложения представляют собой экологический интерес среды всех параметров морской среды вследствия важной роли в процессах биологической трансформации [1].
Наблюдаемые колебания химического состава окружающей среды имеют сущест-венное значение в жизни гидробионтов, у которых абсорбция минеральных веществ непосредственно из воды занимает ведущее место в общем балансе. Известно,что высокой способностью к концентрации микроэлементов характеризуются безпозвоночные, особенно моллюски, которые способны накапливать тяжелые металлы в концентрациях, в сотни и тысяча раз превыщающих их содержание в воде [2,3].
Цель исследования – Оценка уровня токсикологического загрязнения донных отложений рр. Урал, Кигач и Северо-восточного Каспия.
Материал и метод исследования. Токсикологические исследования проводились весной, летом и осенью 2015г во время экспедиционных рейсов. Отборы проб донных отложений для анализа содержания металлов и нефтепродуктов производились на 11 станциях, 6 из них расположены в дельте р. Урал 1 – на р. Кигач (восточные рукава дельты Волги) на 6 станциях обследована Северо-восточная часть Каспия. Отбор пробы донных отложений производился с дночерпателем Океан – 50 (ДЧ – 0,1).
Содержания тяжелых металлов определялось на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915» методом с электротермической атомизацией в графитовой кювете. Предварительная проба подготовка проводилась по методике для определения тяжелых металлов в донных отложениях на Минатавре-2. Дозировка подготовленной пробы составляла 10–20 мкл.
Анализ нефтепродуктов в донных отложениях проведен на приборе «Флюорат 02–2М» методом измерения флуоресценции согласно методике ПНД Ф 16.1:2.21–98.
Результаты исследования и их обсуждение. Донные отложения реки Урал были обследованы на содержание тяжелых металлов и нефтепродуктов в различных станциях нижнего течения водоема. Из результатов анализов приведенных в табл. 1 видно, что уровень содержания тяжелых металлов в донных отложениях реки во всех точках примерно одного ряда.
Содержание металлов, кроме хрома, в донных отложениях пока не превышает ПДК в почве, хотя имеются в значительных количествах. Самый загрязненный участок станция «Нижняя Дамба», где и максимальное содержание нефтепродуктов в почве (табл. 1, рис. 1).
Сравнительные данные по содержанию тяжелых металлов в воде и донных отложениях р. Урал и Кигач приведены в табл. 2.
В исследованных участках водоема содержание тяжелых металлов в донных отложениях намного больше чем самой воде, это дает объяснение об исторически накопленных загрязнениях, которые постепенно переходят к гидробионтам.
Таблица 1
Данные анализа донных отложений весной 2015 года
|
№ |
Точки отбора проб |
Сu |
Zn |
Pb |
Cd |
Cr |
Нефтепродукты |
|
1 |
Урал, Бугорки |
0,8 |
6,5 |
10,3 |
0,09 |
0,25 |
235 |
|
2 |
Институт |
1,0 |
8,1 |
10,7 |
0,09 |
0,54 |
269 |
|
3 |
Балыкши |
1,2 |
8,1 |
9,8 |
0,12 |
0,78 |
168 |
|
4 |
Нижняя Дамба |
1,6 |
8,8 |
8,7 |
0,13 |
0,48 |
354 |
|
5 |
Начало Канала |
1,0 |
7,9 |
12,4 |
0,11 |
0,57 |
271 |
|
6 |
Кигач, Камышинка |
1,11 |
6,9 |
9,5 |
0,10 |
0,29 |
238 |
|
7 |
ПДК, мг/кг |
3,0 |
23,0 |
20,0 |
0,05 |
Рис. 1. Содержание тяжелых металлов в донных отложений рек бассейна
Таблица 2
Сравнительные данные по содержанию тяжелых металлов в воде и донных отложениях в реках Урал и Кигач
|
Точка отбора проб |
Содержание хрома (Cr) |
Содержание меди (Cu) |
Содержание кадмия (Cd) |
Содержание свинца (Pb) |
||||
|
Вода, мг/л |
дон. отл, мг/кг |
вода, мг/л |
дон. отл, мг/кг |
вода, мг/л |
дон. отл, мг/кг |
вода, мг/л |
дон. отл, мг/кг |
|
|
Бугорки (Урал) |
0,0043 |
0,25 |
0,0099 |
0,8 |
0,00015 |
0,09 |
0,0122 |
10,3 |
|
Институт |
0,0048 |
0,54 |
0,0077 |
1,0 |
0,00013 |
0,09 |
0,0122 |
10,7 |
|
Балыкши |
0,0037 |
0,78 |
0,0066 |
1,2 |
0,00019 |
0,12 |
0,0141 |
9,8 |
|
Начало Канала |
0,0039 |
0,57 |
0,0059 |
1,0 |
0,00021 |
0,11 |
0,0114 |
12,4 |
|
Нижняя Дамба |
0,0059 |
0,48 |
0,0055 |
1,6 |
0,00012 |
0,13 |
0,0042 |
8,7 |
|
Камышинка (Кигач) |
0,0020 |
0,29 |
0,0022 |
1,11 |
0,00020 |
0,10 |
0,0081 |
9,5 |
|
ПДК, мг/л |
0,005 |
0,05 |
0,001 |
3,0 |
0,005 |
0,03 |
20,0 |
|
Северо-восточный Каспий. Содержание тяжелых металлов в донных отложениях из квадратов Северо-Восточного Каспия определяли отбором проб из предустъевого пространство и в районе месторождения “Кашаган” летом и осенью (табл. 3, 4). Летом, после паводков кон-центрация меди, свинца и хрома превышают ПДК несколько раз во всех исследованных точках, кроме кв 25. Наиболее загрязненные участки кв 12,75,78 (рис. 2).
Таблица 3
Данные анализа донных отложений Северо-восточного Каспия, лето 2015 года
|
№ |
Точки отбора проб |
Сu |
Со |
Pb |
Cd |
Cr |
Нефтепродукты |
|
1 |
Кв.12 |
9,94 |
3,04 |
6,92 |
0,074 |
10,43 |
17,5 |
|
2 |
Кв.25 |
0,05 |
0,87 |
1,65 |
0,048 |
0,15 |
18,2 |
|
3 |
Кв.75 |
1,00 |
0,38 |
6,81 |
0,036 |
6,29 |
20,7 |
|
4 |
Кв.78 |
7,81 |
0,86 |
8,02 |
0,049 |
0,14 |
16,07 |
|
5 |
Кв.105 |
0,026 |
0,02 |
8,79 |
0,054 |
0,11 |
21,9 |
|
7 |
ПДК, мг/кг |
3 |
23 |
20 |
1 |
0,05 |
Рис. 2. Содержания тяжелых металлов в донных отложениях Северо-восточного Каспия, летом
Осенью содержания тяжелых металлов во всех исследованных участках увеличилась. Особенно, в кв 25, видим повышение содержание тяжелых металлов несколько раз (табл. 4, рис. 3). В настоящее время донные отложения считают весьма чувствительными индикаторами загрязнения водоемов токсическими элементами, даже в тех случаях, когда самой воде концентрация этих токсикантов не превышает фоновую [4].
В целом, приведенные данные описывают современное токсикологическое состояние донных отложений бассейна.
Таблица 4
Данные анализа донных отложений Северо-восточной Каспий, осень 2015 г.
|
№ |
Точки отбора проб |
Сu |
Со |
Pb |
Cd |
Cr |
Нефтепродукты |
|
1 |
Кв.12 |
15,2 |
3,08 |
8,86 |
0,4 |
16,03 |
15,7 |
|
2 |
Кв.25 |
9,65 |
3,58 |
16,26 |
0,076 |
20,61 |
27,7 |
|
3 |
Кв.26 |
24,87 |
5,85 |
13,9 |
0,83 |
28,18 |
38,7 |
|
7 |
ПДК, мг/кг |
3,0 |
23,0 |
20,0 |
5,0 |
0,05 |
Рис. 3. Содержания тяжелых металлов в донных отложениях Северо-восточного Каспия, осень
Заключение
В морской среде Каспия, наряду с углеводородами, загрязнителями являются тяжелые и переходные металлы – продукты как естественного происхождения (растворенные и осадочные формы), так и привнесёнными в виде компонентов промышленных отходов с речным стоком. Металлы склонны к различным видам воздействия и преобразования окружающей среды (физические, химические, биологические). Как микроэлементы, металлы имеют большое значение в жизни рыб и других гидробионтов. Они входят в состав ферментов, витаминов, гормонов, участвуют в биохимических процессах, протекающих в организмах рыб. Но находясь в воде в больших количествах, денатурируют белки, блокируют тиоловые группы, оказывают антибиотическое влияние на проявление жизненных процессов и вызывают генетические изменения.