6.4. Влияние нефтепродуктов на ранний онтогенез сиговых рыб

Согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными вода-
ми» 1975 года в рыбохозяйственных водоемах республик бывшего Советского Союза
предельно допустимая концентрация (ПДК) нефти и нефтепродуктов в растворенном
и эмульгированном состоянии определена в 0,05 мг/л. Вместе с тем, в нефтепродуктах
содержатся десятки компонентов с разными физико-техническими свойствами и различ-
ной токсичностью для гидробионтов (Грушко, Кожова, Мамонтова, 1978).

В сточных водах нефтехимических предприятий содержатся 7 углеводородов, 21
органическая кислота и их соли, 8 фенольных соединений, 6 детергентов, различные
меркаптаны. Кроме того, в них содержатся минеральные кислоты, сернистые щелочи,
сероводород, нафтеновые и жирные кислоты, многоатомные спирты, смолы и фенолы.
В промстоках также обнаружены крезол, нафталин, ксилол, толуол, бензол, этилен, сер-
нистый газ, сероуглерод, тиофен, аммиак, и хинолин (Грушко и др. 1978).
По данным анализа сточных вод 15-ти нефтехимических предприятий США, Агент-
ство по охране окружающей среды (ЕРА) доложило Конгрессу, что в проанализирован-
ных стоках за 1974 г. содержалось в мг/л: свинца от 5066 до 11969 (в среднем 8517),
сернистых соединений от 2898 до 4788 (в среднем 3843), цинка от 688 до 1173 (в среднем
930), железа от 24 до 434 (в среднем 229), бария от 12 до 285 (в среднем 148). Кроме того,
при переработке нефти в сточные воды поступают ядовитые металлы: ванадий 35–484,
никель 12–61 мг/л.
Согласно данным Нефтяного института США за 1970 г. очищенные стоки нефтехими-
ческих предприятий содержали нефти от 23 до 130 мг/л (в среднем 76,5 мг/л), фенолов от
7,6 до 61 мг/л (в среднем 34,3).

В водоемы, куда сбрасываются сточные воды, нефтепродукты концентрируются
в поверхностной пленке и затрудняют аэрацию воды, лишая гидробионтов необходимого
им кислорода. Более тяжелые по удельному весу фракции оседают на дно и губительно
воздействуют на бентосные сообщества.
Из-за многокомпонентного состава вредоносных веществ в сточных водах трудно
установить истинную причину токсического действия отдельных компонентов в случае,
когда их концентрация ниже допустимых значений. Наблюдались случаи высокой актив-
ности токсикантов из нефтепродуктов при концентрации 0,001 мл/л на зоопланктон, 0,01
123
на бентосные организмы, и 10–2–10–3 на икру рыб (Миронов,1971). По другим данным
нефтепродукты в концентрации 0,025 мг/л оказывают негативное воздействие на икру
и личинок камбалы-глоссы: снижают выживаемость, частоту сердечных сокращений,
увеличивают встречаемость аномального развития, изменяют конфигурацию пигмент-
ных клеток (Мазманиди, Бажашвили,1975).
В представленной таблице 15 приводятся данные Уильбера (1969) по токсичности
некоторых химических веществ, содержащихся в сточных водах нефтеперегонных пред-
приятий.
В таблице 16 приведены критические концентрации химических соединений, вызы-
вающие гибель четырех видов рыб (Pickering, Henderson,1966).
Гидробионты не только подвергаются непосредственному воздействию токсикантов,
но и накапливают их в своих тканях. Так, при содержании нефти в воде 4 мг/л в кожных
покровах погибших рыб нефтепродуктов оказалось 17,5 мг/г на грамм сухого вещества,
в мышцах — 5,2 мкг/г и в кишечнике 9,5 мкг/г (Zitko V., Tibbo S.,1971).
Таблица 15.
Токсичность химических веществ, содержащихся в сточных водах нефтехимических
предприятий по отношению к гольяну (Phoxinus perenurus) и ушастому окуню (Micropterus salmoides)


Исследования физико-химических характеристик слизей черноморской смариды
(Spicara maena) под воздействием разных концентраций водорастворимых фракций
нефти (Королев, Фролов, Мазманиди, Бажашвили, 1975) показали, что в ходе развития
нефтяного токсикоза у рыб отмечаются существенные изменения концентрации общего
белка и соотношения белковых фракций слизи из обонятельной выстилки и кожных по-
кровов, а также их изоферментного состава. Это приводит к снижению активности перок-
сидазы слизи, что нарушает механизм хеморецепции. В результате происходит снижение
поисковой и пищевой активности рыб и неадекватность реакций на факторы внешнего
воздействия.
Следует отметить, что токсическое воздействие нефтепродуктов на гидробионтов
часто обнаруживается в концентрациях намного ниже установленных значений ПДК.
Это объясняется тем, что в сточных водах содержится много компонентов органической
и минеральной природы, в количествах, не определяемых химическим анализом воды,
но оказывающих в малых концентрациях куммулятивное и синэргическое воздействие.
Для установления степени поражения на ранних стадиях развития сиговых рыб од-
ним из широко распространенных токсикантов — водорастворимой фракцией нефти
(ВРФН) — были проведены исследования воздействия ВРНФ на ранних этапах онтоге-
неза сига-пыжьяна, пеляди, муксуна и тугуна путем определения фонда половых клеток
в постэмбриогенезе. Изучались не зародыши сиговых рыб, что оказалось невозможным
по причине продолжительного эмбриогенеза (180–200) суток, а предличинки, личинки
и мальки в постэмбриональный период развития (Беспоместных, 2007).
Видоспецифическая реакция репродуктивной системы молоди сиговых рыб, под-
вергнутой нефтяному воздействию на разных этапах постэмбрионального онтогенеза,
Таблица 16.
Средние концентрации в мг/л, вызывающие гибель рыб через 96 часов


проявляется в различной динамике образования фонда гоноцитов, доли полиморфноя-
дерных, «многоядерных» и сгруппированных клеток. Однако после адаптации к фоновой
концентрации токсиканта наблюдалось компенсаторное возрастание резервного фонда
половых клеток.
В ходе экспериментов проводились исследования патоморфологических изменений
жизненно важных органов молоди сиговых рыб в условиях загрязнения среды нефтепро-
дуктами. Молодь сиговых была помещена в ВРФН в возрасте 2–5 суток после вылупле-
ния. Спустя 7–9 суток после начала эксперимента был установлен 100% отход опытных
личинок сига-пыжьяна, полная гибель молоди тугуна пришлась на третью неделю после
вылупления. В сходных условиях содержания более жизнестойкими оказались личинки
пеляди и муксуна, что свидетельствовало о различной видоспецифичной резистентности
этих видов к нефтяному поражению.
В противоположность нервной, сердечно-сосудистой и мышечной системам в желу-
дочно-кишечном тракте и печени патологических изменений выявлено не было. Среди
молоди исследованных видов сиговых рыб их способность противостоять ВРФН снижа-
лась в ряду: пелядь > муксун > тугун > сиг-пыжьян.
В другой серии эксперимент был поставлен на молоди сиговых после их перехода на
активное питание. Как и в предыдущей серии, реакция на нефтяное поражение отчетливо
проявлялась в морфо-функциональных характеристиках печени и желудочно-кишечно-
го тракта (жкт). Воздействие нефтепродуктами пришлось на молодь после ее перехода
на активное питание, что вызвало необратимые изменения пищеварительной системы.
В противоположность ЖКТ и печени, сердечно-сосудистая, нервная и мышечная систе-
мы характеризовались повышенной резистентностью, обусловленной возросшей устой-
чивостью молоди, миновавшей критический период постэмбрионального развития.
Продолжительное пребывание молоди после перехода на активное питание в усло-
виях фенольного загрязнения выявило наиболее чувствительные системы внутренних
органов — печень, как основной орган детоксикации, желудочно-кишечный тракт, через
слизистую которого осуществляется наиболее интенсивное взаимодействие со средой,
и мышцы — активная локомоторная составляющая опорно-двигательной системы. Сре-
ди молоди изученных видов наиболее резистентными к фенолу оказались планктобен-
тофаг — муксун и бентофаг чир, а наименее устойчивым — типичный планктофаг —
тугун. Планктофаг с широким спектром питания пелядь и бентофаг — сиг-пыжьян по
степени устойчивости заняли промежуточное положение.
В результате проведенных исследований хронического воздействия на молодь сиго-
вых рыб фенола концентрацией 0,05 мг/л (10 ПДК) были выявлены видоспецифические
особенности реакции их генеративной системы. Кажущееся позитивным влияние фено-
ла на ранний гонадогенез вызвано активизацией им ресурсов организма, которые после
продолжающегося воздействия расходуются полностью и приводят к гибели, что посто-
янно отмечалось при учете отхода молоди в растворах с нефтепродуктами. Результаты
исследования хорошо вписываются в теорию общего адаптационного синдрома Г. Селье
(1960).
Таким образом, хроническое воздействие фоновых концентраций ВРФН (0,25 мг/л)
и фенола (0,05 мг/л) на развивающуюся молодь сиговых рыб подавляет их репродуктив-
ную систему, степень поражения которой возрастает в ряду: пелядь — муксун — чир —
тугун — сиг-пыжьян. Функционально значимые органы и системы органов (сердце,
головной и спинной мозг, печень, кишечник, соматическая мускулатура) у молоди сиго-
вых рыб в условиях хронического загрязнения нефтепродуктами в постэмбриональном
126
онтогенезе в наибольшей степени поражаются у тугуна и сига-пыжьяна, в меньшей сте-
пени — у муксуна, пеляди и чира.
Суммируя вышесказанное, можно согласиться с заключением, что среди прочих
последствий хронического воздействия постоянно присутствующих в воде нефтепро-
дуктов в низких концентрациях (от 10 до 100 мкг/л растворимой фракции), отмечаются
повреждения поверхности жабр и слизистой кишечника, повышение чувствительности
к инфекционным заболеваниям, возможная канцерогенность полициклических фракций
ароматических углеводородов, а также физиологический стресс, вызванный механиче-
ским воздействием самой нефти (Ведемейер, Мейер, Смит, 1981).