Свинец.

Среди получивших довольно повсеместное распространение на земной коре − свинец и его соединения, часто бывают в различных трофических уровнях, и через пищевые цепи водных экосистем он доходит до организма пресноводных рыб

[316, 520, 576, 666, 689, 732, 733, 739, 910, 1028, 1044, 1147, 1195, 1255]. Свинец попадает в организм человека с пищей. Среди пищевых 186 продуктов, наиболее часто подвергаются загрязнению свинцом рыбы (на протяжении всей жизни они для дыхания «фильтруют» огромное количество воды, попутно захватывая из нее различные вещества). МДУ свинца был равен 1,0 мг/кг [576]. Содержание и распределение соединений свинца у пресноводных рыб республики изучалось на р. Амге Амгинского района, р. Вилюй и озерах вилюйской популяции, в низовьях рр. Хромы, Индигирки (Аллаиховский) и Колымы (Среднеколымский) в 1996-2011 гг. [1044, 1045, 1049]. Данные исследования по мониторингу водоемов Якутии совершенно необходимы, поскольку свинец по пищевой цепи водных экосистем может поступать в организм человека. Особенно часто он может поступать через печень, растительноядных и хищных рыб, как наиболее важный орган по элиминированию свинца и его солей из организма (Приложение 11-15) [733, 737, 738, 740, 741, 1028, 1039, 1044, 1045, 1066, 1067]. В органах и тканях рыб, пойманных в р. Вилюй, содержание свинца больше, чем из рек Индигирка Аллаиховского и Колыма Среднеколымского районов [732, 733, 739, 1028, 1044]. В бассейне р. Хрома (р. Селлях) содержание свинца в органах и тканях рыб оказалось больше, чем в р. Вилюе. В р. Амга содержание свинца в органах и тканях у рыб оказалось меньше всех, из-за того что там не ведутся промышленные разработки полезных ископаемых и природные воды остались незатронутыми антропогенным фактором (Приложение 11-15). При этом свинец накапливается в органах и тканях у данной рыб в следующей последовательности: печень > кости > мышцы > жабры > кишечник [732, 733, 739, 1028, 1044]. По физиологическому и гистологическому состоянию печени можно успешно и относительно точно судить о состоянии внешних условий среды обитания той или иной особи [641]. При этом наблюдаются различного рода патологические изменения. К ним следует отнести паренхиматозные дистрофические изменения – диффузную вакуолизацию, расстройства 187 кровообращения и некрозы [1065]. У исследованных рыб Амгинского района (р. Амга) превышений ПДК по свинцу не обнаружено (Приложение 11) [1028].

Содержание свинца в печени крупных особей окуня (Приложение 12) в возрасте от 4+ до 6+ лет, выловленных в р. Вилюй, превышало МДУ для рыбных продуктов в летний и зимний периоды [733, 739, 1028, 1044]. У молодых особей щуки из бассейна р. Хрома (р. Селлях) (Приложение 13) содержание в печени свинца (летом) приближается к максимально допустимому уровню, в то время как у взрослых особей превышение МДУ составило в мышцах от 1,2 до 1,3, в печени – 1,5-1,7 раз. Превышения МДУ также проявляются в жабрах у взрослых особей в летнее время до 1 раза и в костных образованиях от 1,3 до 2,0 раз, у молодых – до 1,1 раза (Приложение 13) [1028]. В р. Индигирка (Приложение 14) у взрослых окуней в печени содержание свинца в 1,3 раза больше значений МДУ [733, 739, 1028, 1044]. У окуня из р. Колымы и Индигирки содержание свинца в печени у крупных особей в летний период незначительно превышало МДУ (Приложение 14-15) [733, 739, 1028, 1044]. У исследованной плотвы из р. Вилюй (крупных особей) в печени количество свинца несколько превышало максимально допустимые уровни (Приложение 12). А у чукучана из р. Индигирки во всех исследуемых органах и тканях содержание свинца в пределах максимально допустимых уровней [733, 739, 1028, 1044]. В результате происходило нарушение структурных и функциональных характеристик биоценозов, а вследствие развития патологий и дисфункций в системах организма наблюдалась гибель рыб, что, в целом, привело к истощению водных и рыбных ресурсов [114, 998, 1053, 1059, 1061]. В настоящее время, способность водоемов к самоочищению недостаточна, чтобы переработать огромные массы загрязняющих веществ. Наибольшее 188 содержание свинца у всех видов рыб отмечено в печени как у хищных, так и у мирных рыб (бентофагов и планктофагов). Концентрация свинца больше у крупных особей по сравнению с мелкими молодыми рыбами. Возможно, это связано с тем, что при постоянном поступлении с кормом свинец не успевает элиминировать из организма и поэтому накапливается в возрастающих концентрациях в зависимости от возраста рыб. Первоочередная задача научных исследований – обнаружение зон экологического кризиса и экологического бедствия. Есть несколько методов выявления таких зон, как химические методы определения вредных веществ в окружающей среде, расчет критических нагрузок и ПДК. Однако оценка качества среды путем определения концентрации каждого загрязнителя и его токсичности является крайне дорогостоящей и дает мало сведений для понимания патогенного влияния на популяции и сообщества. Между тем хорошо известно, что само состояние водных гидробионтов и интегральная биологическая оценка «здоровья» экосистем может служить обобщенным показателем степени экологического благополучия водоема [357, 799, 838, 880, 1157]. Рыбы, как последнее звено в трофической цепи водоемов, в ряде случаев представляют собой хорошие тест-объекты [69, 417, 420, 579, 580, 652, 653, 832, 833, 839, 840, 880, 1060]. Назрела необходимость обобщить все эти работы и выработать такой способ оценки состояния особи, популяции или всего рыбного населения, который в виде одного числа мог бы охарактеризовать суммарный эффект воздействия отрицательных факторов на рыб. На основании опыта работы и предварительно проведенных исследований сиговых и хищных рыб Кольского полуострова можно использовать [880] новый метод экспертной оценки и новый индекс неблагополучного состояния (ИНС), которые объединяют в себе патологоанатомические, морфометрические, экологические и некоторые физиологические показатели рыб. На основе его применения можно быстро провести анализ состояния рыб на большой площади, выявить зоны экологического кризиса и экологического бедствия [1028]. 189 На основании оценки состояния системы р. Колымы мы можем оценить и отнести их к третьей зоне относительного экологического благополучия, хотя имеется ряд нарушений выраженных в раздвоении тычинок, изменении цвета жабр и увеличении количества слизи на них, в слабом боковом искривлении позвоночного столба, асимметрии гонад, печень у исследованных рыб может иметь мозаичную окраску, изменение окраски полостного жира до розоватого оттенка, наличие паразитов в двух и более органах. Тем не менее, мы предлагаем употреблять в пищу только филе рыб, и то как можно реже, т. к. по содержанию ПДК по ртути, свинцу и кадмию имеются превышения существующих норм. Видимо, здесь в начале ХХ века были неоспоримые доказательства критических нагрузок ПДК, что значительно сократили численность и былую славу р. Колымы, как одной из богатых рыбных мест Якутии [1051]. У таких рыб наблюдали изменения окраски тела, снижение тургора мышц, появление анемичного кольца на жабрах и искривление жаберных тычинок, появление соединительно-тканных разрастаний и камней в почке, нарушение развития скелета и др. [1028]. Подобные патологии также описаны у рыб, обитающих в водоемах Кольского полуострова, загрязненных соединениями тяжелых металлов [180, 670, 696, 698, 936, 1100]. Лососевые и сиговые рыбы плохо адаптированы к выживанию в экстремальных условиях. Стенобионтный характер обуславливает высокую требовательность к качеству воды и быструю реактивность на изменение экологической обстановки в водоемах [655, 656]. На основе клинических, патологоанатомических и гематологических показателей организма рыб выявлены специфические реакции и уязвимые «функции-мишени» к действующим факторам. У рыб оз. Имандра на тканевом уровне общими патологиями были: отеки, экссудаты, кровоизлияния, изменения в стенках кровеносных сосудов, свидетельствовавшие об экссудатно-геморрагическом воспалении в жабрах и печени, белково-жировой (токсическая) дисторсии печени, ведущей к атрофии органа, соединительно- 190 тканные разрастаниях, изменениях эпителия и др. Наряду с общими патологиями у рыб появляются специфические заболевания, характерные для каждого из районов. В зоне влияния медно-никелевых стоков – нефрокальцитоз, а в зоне смешанного потока со стоками апатито-нефелинового производства – миопатия и нефрокальцитоз. В последующие годы в период сокращения загрязнения вод тяжелыми металлами заболеваемость рыб снизилась [652, 653, 654, 656, 668, 670, 673, 838, 839, 852, 853, 856, 885]. Для эволюционно молодого и «пластичного» вида Coregonus lavaretus в условиях более 6-летнего загрязнения водоема, изменения популяционных характеристик произошли в направлении: снижения показателей роста, увеличения вариабельности в сроках полового созревания (наблюдается как отсрочка, так и преждевременное созревание), сокращения кратности нерестов, снижения продолжительности жизни. В основе данных изменений лежит гормональная и биохимическая регуляция, направленная на повышение уровня поддерживающего метаболизма (увеличиваются процессы катаболизма) в ущерб ассимилированной энергии, расходуемой на процессы роста и созревания гонад [495, 496, 497, 498, 499, 859, 868]. Таким образом, за период антропогенных нагрузок экосистема (как это показано на примере оз. Имандра) претерпела существенные изменения, которые коснулись всех ее структурных компонентов. Гидрохимический режим в прошлом олиготрофных ультрапресных водоемов с гидрокарбонатно-кальциевой минерализацией с низкими концентрациями взвешенного материала и микроэлементов в период антропогенной

 

191

Таблица 10

Накопление и распределение ртути в органах и тканях пресноводных рыб Амгинского района

нагрузки трансформировался: воды стали соответствовать классу

сульфатов техногенной природы, повысилось содержание взвешенных

веществ. Произошло сильное загрязнение вод и донных отложений тяжелыми

металлами. Несмотря на снижение уровня загрязнения, особенно тяжелыми

металлами и взвешенными веществами в последние десятилетия, качество

воды по-прежнему остается неблагоприятным. Новые члены рыбной части

сообщества с обедненным видовым составом, сформировавшиеся в период

сильного загрязнения, приобрели тенденцию к увеличению численности и

биомассы. Есть основания полагать, что в недалеком будущем все эти

процессы проявятся и в водоемах Якутии.

* * *

Проведено сопоставление структуры рыбного населения в водоемах

Якутии, выявлено ухудшение качества воды и изменения в структуре

населения беспозвоночных организмов, что отразилось на состоянии конечных

продуцентов – рыбах. В результате деятельности предприятий по переработке

минерального сырья в водоемах республики наметились следующие тенденции

изменения качества воды: нарастала её минерализация, изменялся ионный

состав в сторону увеличения содержания сульфатов, из-за повышенного

содержания взвешенных частиц снижалась прозрачность воды, происходило

заиление дна твердыми отходами промышленных предприятий, вследствие

чего накапливались токсичные соединения. Загрязнение окружающей среды

токсичными металлами как Pb, Hg и Cd сказывается на здоровье человека.

Нами исследованы распространенные виды рыб, обитающие в реках Якутии,

являющиеся представителями пищевой цепи «вода – рыбы – человек».

Структура рыбного населения изменилась в сторону сокращения доли

ценных сиговых рыб, изменились также и основные биологические показатели

сиговых. Вследствие токсической нагрузки на организм рыб происходит

преждевременная гибель старших возрастных групп, наблюдается угнетение

темпов роста. Наряду со снижением темпа роста изменяется обмен веществ у

рыб в сторону жиронакопления вместо расхода пластических веществ на

197 белковый рост, что является реакцией на неблагоприятные условия обитания.

Нарушаются процессы воспроизводства рыб. Одна из реакций рыб на

изменение условий – переход на более короткий цикл жизни и

воспроизводства. Однако наиболее типичными являются замедление

созревания рыб и частые, продолжительные пропуски нерестового сезона.

В природных водоемах – рр. Вилюй, Хрома, Индигирка и Колыма

–

обнаружена почечно-каменная болезнь (нефрокальцитоз), которая связана с

поступлением загрязненных вод. Отмечены также патологии в скелете рыб –

мопсовидное рыло, искривление жаберных тычинок и ребер, образование

горба и слияние 2-3 позвонков в грудном отделе. При интоксикации организма

обнаружены следующие аномалии печени и почек: отмирание клеток и

появление на их месте соединительной ткани.

Нарушение структуры и функционирования популяций рыб,

возникновение глубоких патологий и дисфункций в их организме привели к

снижению рыбохозяйственного потенциала водоемов Якутии. Полученные

данные дают основания утверждать, что при кулинарной обработке крупных

особей рыб целесообразно удалять почки и печень (основной накопитель

вредных элементов).

Отметим, что часто исследованные образцы рыб не имели видимых

патологоанатомических аномалий, характерных при отравлении солями ртути,

свинца и кадмия. Поэтому особое значение в ветеринарно-санитарной

экспертизе рыбы и рыбопродуктов приобретают именно химико-

токсикологические исследования.

Вместе с тем необходимо отметить, что многие исследователи

наблюдали патологии, характерные для водоемов, загрязненных соединениями

тяжелых металлов, которые свидетельствуют о токсичности окружающей

среды для гидробионтов. Во многих пресноводных экосистемах наблюдаются

сукцессионные изменения в структуре рыбной части сообщества [838, 880],

исключением не является и Якутия. Например, в начале ХIХ века началась

добыча золота в верховьях р. Колымы. В середине ХХ века на р. Колыме был

198 построен каскад гидроэлектростанций, обеспечивающий дешевой

электроэнергией территорию Магаданской области. Все эти преобразования

отразились на структуре рыбной части сообщества бассейна р. Колымы.

Приведенные материалы показывают основные направления антропогенных

сукцессий арктических водных экосистем под влиянием большого комплекса

антропогенных факторов, которые могут возникнуть и в других водных

системах при освоении арктических регионов [425, 426, 427, 431, 444, 446, 732,

733, 734, 735, 736, 738, 739, 740, 741, 1009, 1010, 1012, 1015, 10169, 1017, 1024,

1028, 1035, 1036, 1037, 1038, 1039, 1040, 1042, 1043, 1044, 1046, 1047, 1048,

1051, 1066, 1067, 1068]. При сравнении наших данных с данными автореферата

А.Н. Нюкканова «Воздействие природных экотоксикантов на гидробионты

Республики Саха (Якутии) [739] видно, что по содержание ртути, свинца и

кадмия в органах и тканях сравниваемых рыб, остаются примерно на том же

уровне, из-за вторичного загрязнения антропогенным и аэротехногенным

загрязнением природных водоемов нашей республики.

Следует подчеркнуть, что качество пищевого сырья независимо от

происхождения, в первую очередь, напрямую зависит от состояния

окружающей среды. Изменения условий окружающей среды под воздействием

химических загрязнений, как следствие, вызывает напряженность

адаптационных механизмов, которая может привести к развитию

 

патологических изменений в организме человека.