Анализ содержания микроэлементов в органах и тканях рыб.

Содержание тяжелых металлов определялось в жабрах, мышцах, скелете,

печени и почках рыб. Из уловов для анализа отбирали 5-10 экземпляров

одноразмерных рыб и ножом из нержавеющей стали вырезали кусочки жабр,

мышц, скелета, печени и почки навеской 3-8 г.

Образцы помещали в

полиэтиленовые пакеты и быстро замораживали в жидком азоте или

74 пластиковых ящиках с «сухим» льдом для транспортировки в лабораторию.

Первичная обработка органов и тканей рыб (взвешивание, высушивание до

постоянного веса при температуре 105 °С) и определение содержания металлов

(Со, Pb, Cd) проводились в «Санитарно-гигиенической лаборатории» ФБУЗ

«Центр гигиены и эпидемиологии в РС(Я)». Результирующий раствор

анализировался атомно-абсорбционным спектрофотометром (AAS-3, Perkin-

Elmer) в воздушно-пропановом (Co, Pb, Cd) пламени. Все концентрации

металлов выражены в микрограммах на грамм (мкг/г) сухого веса.

2.7. Метод патолого-морфологического анализа

В полевых исследованиях использовался также метод оценки состояния

организма на основе патологоанатомического анализа [69, 839, 852, 872]. При

этом мы исходили из того, что само состояние гидробионтов может служить

обобщенным показателем степени экологического благополучия или

неблагополучия водоема. В этом плане рыбы, как последнее звено в

трофической цепи водоемов, в ряде случаев представляют собой хорошие тест-

объекты. Использование химико-аналитических методов контроля качества

окружающей среды не дает полной информации о биологических последствиях

загрязнений [2, 539, 629, 656, 704, 705].

Одним из перспективных методов оценки антропогенного воздействия

является биоиндикация, когда степень воздействия оценивается по ответным

реакциям самих биологических систем [418]. Тяжелые металлы могут попадать

в водоемы не только со сточными водами, но и в результате выпадений

воздушных загрязнений, где пиковое увеличение нагрузки токсикантов

отмечено в короткие периоды снеготаяния или обильных дождей, на фоне

общего медленного возрастания их концентраций за относительно

продолжительный период [22, 597, 627, 652, 653, 657, 761, 910, 913, 1228,

1280].

Биологические эффекты в водоемах, наблюдаемые при аэротехногенном

загрязнении, во многом определяются не только степенью нагрузки, как

правило, связанной в период удаленности от источника, но и с морфологией

75 самих водоемов и их водосборов [420, 577, 578, 581, 656, 671, 674, 715, 837,

980, 1187, 1189, 1210, 1230, 1249, 1250, 1251, 1269, 1276, 1275, 1277].

Лососевые и сиговые рыбы занимают особое место, т. к. узко

адаптированы к выживанию в экстремальных условиях [554, 624, 656, 837,

1270, 1295]. Попытки унифицированных оценок состояния рыб по бальной

системе предпринимались и другими исследователями [421, 656, 839]. Они

предложены для водоемов Заполярья, где обострена реакция рыб на действия

загрязняющих веществ. Эти оценки оказались достаточно эффективны и

результативны особенно в отношении чувствительных видов рыб [70, 91, 570,

649, 656, 753, 908, 1117]. Выживание в данном случае подразумевает не только

способность сохранения собственной жизни, но и продолжение рода.

Представленные в данной диссертации сведения по патологии гонад [643,

1114], показывают их значительную уязвимость под воздействием

загрязняющих веществ. Литературные данные свидетельствуют о том, что, с

одной стороны, самцы достаточно устойчивы к действиям внешних факторов

[1004], но, с другой, чувствительнее к загрязняющим веществам, т. е. самцы –

более подвижная и более чувствительная часть популяции. Факт увеличения

гибели самцов является для популяции информацией об изменении среды

обитания. При наступлении неблагоприятных условий первыми гибнут самцы,

затем самки. Уже сегодня многие производители рыб отягощены различными

патологиями, в том числе страдает и репродуктивная система рыб, что может

негативно отразиться на потомстве. В этой связи разработка мер по

сохранению репродуктивного потенциала рыб, в первую очередь сиговых, и

сведения к минимуму экологического ущерба становятся одними из главных

задач [414, 415, 715, 871]. Отметим, что многие современные нерестовые стада

сиговых рыб состоят из впервые нерестующих рыб, которые не обладают

высокой плодовитостью и выживаемостью икры во время эмбриогенеза.

Есть несколько подходов к оценке воздействия токсикантов на рыб [357,

421, 422, 804, 840, 880, 1060, 1159, 1272].

Метод экспертной оценки был использован нами для выявления зон

76 экологического кризиса и экологического бедствия в районах сильного

промышленного загрязнения [853, 865, 880, 1159, 1272].

Описание клинических и патологоанатомических симптомов

интоксикации рыб проводилось в течение первого часа после отлова рыбы

[64, 65, 68, 69, 572, 880].

При внешнем (наружном) осмотре рыб [880] обращалось внимание на

интенсивность окраски (состояние пигментных клеток – меланофоров),

целостность плавниковой каймы и лучей, общее содержание слизи на

поверхности рыбы, состояние чешуйного покрова в случае гиперемии, наличие

подкожных кровоизлияний или язв, гидремию тела, изменение жаберных

крышек, ротовой полости, анального отверстия, деформацию костей черепа и

сколиозов. Осматривая глаза, определяли их размер, наличие слизи, гноя,

состояние хрусталика, роговицы. При покрытых жаберных крышках

обследовали жабры, отмечая их цвет, наличие и количество слизи, состояние

жаберных лепестков (срастание, слипание, набухание, «истончение» или

атрофия). Все эти материалы фиксировались в полевых дневниках и журналах.

В своей работе мы использовали упрощенную схему диагноза до 3

баллов и введение индекса неблагополучного состояния организма рыб,

предложенных Ю. С. Решетниковым с соавторами [801, 839, 880, 1272]. Этот

метод не претендует на окончательные выводы, но способен помочь при

разработке программы этих исследований [1033].

Метод прост и может быть широко использован в обычных

ихтиологических исследованиях экосистем при любых видах антропогенного

воздействия. На основе его применения можно быстро провести анализ

состояния рыб на большой площади, выявить зоны экологического кризиса и

экологического бедствия [1028].

Использовался метод экспертной оценки состояния популяций рыб на

основе морфологических аномалий в зоне влияния промышленных

комбинатов. Основные задачи работы можно сформулировать следующим

образом:

77 1) обнаружение морфологических аномалий в популяциях наиболее

многочисленных видов рыб;

2) проведение сравнительного анализа морфологических аномалий и

степени их выраженности у рыб в разных водоемах в зависимости от

расстояния источника загрязнения, сезона года, возраста и пола рыб;

3) на основании предложенного показателя индекс неблагополучия

состояния выявлены зоны экологического кризиса, экологического бедствия и

сравнительного экологического благополучия.

В основу исследования был положен полевой метод визуальной оценки

изменений морфологических показателей рыб, применяемый при обычных

ихтиологических работах. Все изменения (аномалии) во внешней морфологии

рыб контролировались определением отложений тяжелых металлов в мышцах,

печени и скелете. Основными «воротами» попадания в организм рыб и

местами накопления в нем загрязняющих веществ являются дыхательная

(жабры) и пищеварительная (печень) системы. Все эти органы тщательно

осматривались. Прежде всего, исследовали внешний вид рыбы – изменение

кожных покровов, различные уродства костного скелета (череп, плавники),

отклонение от нормы в счетных признаках (число лучей в плавниках,

жаберных тычинок и т. д.). При осмотре жаберной полости отмечали цвет

жаберных лепестков и нарушение формы жаберных тычинок. Отмечали тургор

мышц, искривление и укорочение размера тела рыб.

После вскрытия рыбы последовательно просматривали все внутренние

органы: кишечник с желудком, печень и желточный пузырь, почки и мочевой

пузырь, селезенку, сердце и гонады. При этом обращали внимание на цвет,

размеры и форму всех органов, кровенаполнение снабжающих их сосудов.

Оценивали состояние позвоночника, а при продольном разрезе и просчете

позвонков отмечали искривление позвоночного столба, срастание позвонков

или другие аномалии. Одновременно определяли состояние мышечной ткани, а

также зараженность паразитами отдельных органов и тканей.

Степень поражений каждого органа оценивалась в баллах от 1 до 3,

78 отсутствие патологий оценивалось как 0 баллов. Систему ранжирования

патологий по баллам старались проводить однотипно. С небольшими

изменениями она была использована для щуки, окуня и золотого карася. ИНС

определяется как сумма всех баллов по всем органам, включая зараженность

паразитами и жиронакопление [839, 880, 1033].