Аккумуляция тяжёлых металлов представителями семейства Lymnaeidae как отклик на критические уровни техногенного загрязнения водоёмов Южного Урала

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Исследованы особенности аккумуляции тяжёлых металлов Lymnaea fragilis и L. psilia в зоне загрязнения аэральными выбросами Карабашского медеплавильного производства (Южный Урал), заключающиеся в избирательном перераспределении металлов между мягкими тканями и раковиной. Аккумуляция тяжёлых металлов происходит по трём независимым направлениям: «вода → мягкие ткани», «вода → раковина» и «мягкие ткани → раковина». Их концентрации в мягких тканях по сравнению с физиологической нормой превышены в тысячи раз, в раковине выявлено превышение в разы. Первенство по накоплению принадлежит марганцу и железу, замыкают десятку исследованных металлов кобальт, кадмий и молибден. Установлено, что более биофильный марганец больше, чем другие металлы, накапливается в мягких тканях моллюсков, несколько менее биофильное железо – в раковине, преимущественно в её поверхностных слоях. Для мягких тканей и для раковины наблюдается свой ряд аккумуляции тяжёлых металлов, но эти ряды сходные для разных биотопов и наблюдается биогеохимическая однородность в качественном плане. По аккумуляции в системе «вода → мягкие ткани → раковина» металлов можно судить не только о степени загрязнённости этим металлом окружающей среды, но и о степени его локальной биофильности. Выявлена адаптивная реакция прудовиков на техногенное загрязнение как концентраторов в менее загрязнённых и деконцентраторов в более загрязнённых водоёмах. Подтверждено, что высокие концентрации тяжёлых металлов и низкое значение pH среды водоёма ведут к гибели и полному отсутствию моллюсков данных видов.

Об авторах

Владимир Владиславович Дерягин

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vderyagin@mail.ru

кандидат географических наук, доцент кафедры географии и методики обучения географии

Россия, Челябинск

Назар Николаевич Назаренко

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: nnazarenko@hotmail.com

доктор биологических наук, профессор кафедры химии, экологии и методики обучения химии

Россия, Челябинск

Екатерина Викторовна Девятова

Южно-Уральский государственный гуманитарно-педагогический университет

Email: katyadevyatova@yandex.ru

студент естественно-технологического факультета

Россия, Челябинск

Список литературы

  1. Дідух Я.П. Основи біоіндикації. К.: Наукова думка, 2012. 360 с.
  2. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков. М.: Наука, 1987. 176 с.
  3. Давыдова О.А., Климов Е.С., Выганова Е.С., Ваганов А.С. Влияние физико-химических факторов на содержание тяжёлых металлов в водных экосистемах. Ульяновск: УлГТУ, 2014. 167 с.
  4. Ушева Л.Н. Гистопатология аддуктора у гребешка Mizuhopecten yessoensis из загрязненных районов залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 1999. Т. 25, № 5. С. 383–388.
  5. Bigas M., Amiard-Triquet C., Dufort M., Poquet M. Sublethal effects of experimental exposure to mercury in European flat oyster Ostrea edulis: Cell alterations and quantitative analysis of metal // Biometals. 1997. Vol. 10, is. 4. P. 277–284.
  6. Ушева Л.Н., Ващенко М.А., Дуркина В.Б. Гистопатология пищеварительной железы двустворчатого моллюска Crenomytilus grayanus (Dunker, 1853) из юго-западной части залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 2006. Т. 32, № 3. С. 197–203.
  7. Шевцова С.Н., Бабенко А.С., Дромашко С.Е. Влияние сульфата меди на рост, выживаемость и уровень экспрессии металлотионеинов у пресноводного моллюска Lymnaea stagnalis // Труды БГУ. 2011. Т. 6, ч. 2. С. 99–109.
  8. Безматёрных Д.М. Моллюски прудовик обыкновенный и прудовик яйцевидный как аккумулятивные индикаторы загрязнения пресных вод тяжелыми металлами (на примере р. Барнаулки) // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2008. № 1 (5). С. 112–117.
  9. Киричук Г.Е. Особенности накопления ионов тяжёлых металлов в организме пресноводных моллюсков // Гидробиологический журнал. 2006. Т. 42, № 4. С. 99–110.
  10. Богатов В.В., Богатова Л.В. Аккумуляция тяжёлых металлов пресноводными гидробионтами в горнорудном районе юга Дальнего Востока России // Экология. 2009. № 3. С. 202–208.
  11. Снегин Э.А. Содержание химических элементов в раковинах наземных моллюсков в условиях влияния горно-обогатительных комбинатов // Проблемы региональной экологии. 2009. № 1. С. 22–27.
  12. Демина Л.Л., Галкин С.В., Дара О.М. Особенности накопления металлов в раковинах двустворчатых моллюсков глубоководных гидротермальных областей океана // Геохимия. 2012. № 2, С. 147–163.
  13. Кожахметова А.Н., Бигалиев А.Б., Шаметов А.К. Биондикационное исследование аккумуляции нефтепроизводных тяжелых металлов в организме гидробионтов казахстанской зоны Каспия // Фундаментальные исследования. 2015. № 2, ч. 1. С. 58–62.
  14. Удачин В.Н., Дерягин В.В., Китагава Р., Аминов П.Г. Изотопная геохимия донных отложений озёр Южного Урала для оценки масштабов горнопромышленного техногенеза // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2009. № 3. С. 144–149.
  15. Сотников В.В., Загитова И.М., Падалец А.М., Дерягин В.В. Некоторые результаты исследования озера Биртильды (Южный Урал) // Проблемы географии Урала и сопредельных территорий: мат-лы IV всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, 19–21 мая, Челябинск. Челябинск: Край Ра. 2016. С. 85–89.
  16. Дерягин В.В., Масленникова А.В., Дерягин А.В. Режим осадконакопления в озерах Серебры и Сырыткуль (Южный Урал) // Вестник Челябинского государственного университета, 2011. № 5 (220). Экология. Природопользование. Вып. 5. С. 24–30.
  17. Аминов П.Г. Биогеохимия тяжелых металлов при горнопромышленном техногенезе (на примере Карабашской геотехнической системы, Южный Урал): автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. Новосибирск, 2010. 17 с.
  18. Хохуткин И.М., Винарский М.В., Гребенников М.Е. Моллюски Урала и прилегающих территорий. Семейство Прудовиковые Lymnaeidae (Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeiformes) / под ред. И.А. Васильевой. Ч. 1. Екатеринбург: Гощицкий, 2009. 162 с.
  19. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. 416 с.
  20. Снитько Л.В., Снитько В.П. Фитопланктон мелководного пресного озера Серебры в зоне импакта геотехнической системы (Южный Урал) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 8–1. С. 51–54.
  21. Девятова Е.В. Исследования малакофауны озера, испытывающего влияние медеплавильного производства // Актуальные вопросы экологии и природопользования: сборник трудов всерос. науч.-практ. конф., посв. памяти члена-корреспондента АН РБ, доктора биологических наук, профессора Миркина Бориса Михайловича. Ч. 1 / отв. ред. С.А. Башкатов. Уфа: РИЦ БашГУ, 2017. С. 112–114.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Исследованные водоёмы окрестностей г. Карабаш Челябинской области (выделены чёрным)

Скачать (68KB)
3. Рисунок 2 – Двойной изогнутый шлейф аэральных выбросов Карабашского медеплавильного производства над озером-заливом Биртильды (фотография В.В. Дерягина, август 2015 г.). Для масштаба: длина катамарана с буровой платформой (в левой части фотографии) – 6 м

Скачать (19KB)

© Дерягин В.В., Назаренко Н.Н., Девятова Е.В., 2019

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).