Аккумуляция тяжёлых металлов в мягких тканях двустворчатых моллюсков (Bivalvia) из природных озёр Восточного Сихотэ-Алиня (Россия) и дельты Меконга (Вьетнам)

Полный текст

В литературе имеются обширные сведения по накоплению двустворчатыми моллюсками (Bivalvia) тяжёлых металлов (ТМ) из водоёмов, подверженных интенсивному загрязнению (см. [1, 2] и др.). Информации по накоплению ТМ этими беспозвоночными в незагрязненных водных объектах недостаточно, однако она не менее актуальна. Имеются данные о том, что в подобных водоёмах накопление гидробионтами ТМ не коррелирует с их содержанием в воде и определяется биологическими особенностями организмов [3].

Цель исследования связана с выявлением общих закономерностей накопления ТМ массовыми видами двустворчатых моллюсков Unionidae и Cyrenidae на примере незагрязненных водоемов разных зоогеографических зон Восточной Азии.

Природными объектами, на которых решались поставленные задачи, были озёра Японское, Голубичное и Духовское, расположенные в умеренной климатической зоне на восточном склоне горной страны Сихотэ-Алинь (Приморский край, Россия), и тропическое озеро Бинтьен (Binh Thien, или Bung Binh Thien) из верхней час­ти дельты р. Меконг (Вьетнам). В работе исследовано содержание Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd и Pb в телах двустворчатых моллюсков Kunashiria coptzevi (Zatravkin et Bogatov, 1987) из озёр Японское и Голубичное, Ensidens ingallsianus (Lea, 1852) и Scabies crispata (Gould, 1843) из оз. Бинтьен (сем. Unionidae), а также моллюсков Corbicula japonica Prime, 1864 из оз. Духовское и Corbicula sp. из оз. Бинтьен (сем. Cyrenidae). Выбор указанных выше 7 элементов для исследования определялся их биологической значимостью в функционировании водных сообществ [1]. Отметим, что работы, посвящённые микроэлементному составу двустворчатых моллюсков из континентальных вод ­Тихоокеанской России и Вьетнама, малочис­ленны [4–6], а по моллюскам из водоёмов дельты ­Меконга отсутствуют вовсе.

В озёрах Японское, Голубичное и Духовское сборы моллюсков проведены в июле 2013 г., а в оз. Бинтьен — в апреле и сентябре 2017 г. Собранных моллюсков выдерживали 48 ч в воде с места сбора, разбивали на размерно-возрастные групп по 2–10 экземпляров и препарировали, чтобы получить по 2,5 г сырой массы для каждой группы. Затем мягкие ткани высушивали в сушильном шкафу при температуре 85°C до постоянной массы. Полученные навески минерализовали азотной кислотой в микроволновой печи MARS 5 (CEM Сorporation, USA) в лаборатории геохимии Тихоокеанского института географии ДВО РАН. Концентрацию металлов определяли атомно-абсорбционным методом на приборах Shimadzu AA 6800 в пламенном (Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd) и беспламенном (Pb) вариантах. Точность определения концентрации металла контролировали, анализируя стандартные образцы. Загрязнение реактивов контролировали, анализируя холостые пробы.

Из табл. 1 видно, что у исследованных Unionidae из Приморского края и Вьетнама содержание ТМ уменьшается в одинаковой последовательности: Mn > Fe > Zn > Cu > Ni > Cd > Pb. Такая же последовательность снижения степени аккумуляции ТМ оказалась свойственна и унионидам из рода Beringiana (Starobogatov et Zatravkin, 1983) из охраняемого как зоологический памятник природы камчатского озера Азабачье [5].

Для озёр, подверженных существенному антропогенному воздействию, аналогичные ряды ТМ у Unionidae могут выглядеть иначе. Например, K. coptzevi в оз. Васьковское (восточный склон Сихотэ-Алиня) характеризуются существенно большим накоплением Pb, занимающим четвёртое место в ряду по убыванию металлов в мягких тканях этого вида, что объясняется аэротехногенным переносом этого элемента из выбросов располагавшегося поблизости свинцово‑плавильного завода [6].

Корбикулы из природных озёр Духовское и Бинтьен накапливали ТМ в сопоставимых количествах, но отличались от Unionidae иной последовательностью уменьшения их концентраций: Fe > Zn > Cu > Mn > Ni ³ Cd > Pb. В мягких тканях корбикул в наибольших концентрациях содержались Fe, Zn и Cu, в то время как Mn, в отличие от Unionidae, занимал не первую, а лишь четвёртую позицию, причём концентрации этого элемента оказались в 10–2000 раз ниже таковых у совместно обитающих с ними Unionidae (табл. 1). Обращает на себя внимание повышенное по сравнению с Unionidae накопление корбикулами меди. В частности, в оз. Бинтьен концентрации этого металла в тканях корбикул на порядок превышают содержание меди в теле унионид при сопоставимом содержании цинка (табл. 1). У дальневосточных C. japonica концентрации в тканях меди также значительно больше, чем у K. coptzevi (табл. 1). Избирательное накопление меди известно и для Corbicula fluminea (O. F. Müller, 1774), часто используемого в биомониторинге пресных вод [7, 8]. Способность к аккумуляции Cu также обнаружена у другого азиатского пресноводного представителя рода, интродуцированного ныне во многие страны мира, — Corbicula fluminalis (O. F. Müller, 1774) [9].

Таким образом, несмотря на значительное отдаление мест обитания изученных моллюсков (юго-восток и северо-восток Азии), содержание ТМ в мягких телах Unionidae и Cyrenidae оказалось специфично для семейств и для каждого из них уменьшалось в одинаковой последовательности.

 

Таблица 1. Концентрации тяжёлых металлов (мкг/г сухой массы) в мягких тканях Unionidae и Cyrenidae из природных озёр российского Дальнего Востока и Вьетнама

Вид	Озеро	Mn	Fe	Ni	Cu	Zn	Cd	Pb
Unionidae
Kunashiria coptzevi	Японское	5997 ± 2450	5023 ± 3090	4,2 ± 0,9	5,4 ± 0,9	263 ± 48	1,6 ± 0,4	1,11 ± 0,31
Kunashiria coptzevi	Голубичное	3089 ± 1705	2826 ± 1542	2,9 ± 0,9	4,5 ± 0,8	173 ± 29	0,9 ± 0,2	1,35 ± 1,23
Ensidens ingallsianus	Бинтьен	7786 ± 3356	1696 ± 616	2,8 ± 0,8	5,3 ± 2,2	251 ± 93	0,7 ± 0,2	0,22 ± 0,10
Scabies crispata	Бинтьен	4565 ± 1194	1579 ± 211	2,2 ± 0,2	6,2 ± 0,9	90 ± 24	0,4 ± 0,1	0,35 ± 0,30
Cyrenidae
Corbicula japonica	Духовское	12 ± 8	283 ± 14	1,3 ± 0,1	13,2 ± 0,9	119 ± 3	1,3 ± 0,1	0,31 ± 0,04
Corbicula sp.	Бинтьен, апрель	4 ± 3	392 ± 111	1,5 ± 0,3	52,0 ± 21,9	81 ± 14	0,4 ± 0,2	0,06 ± 0,03
Corbicula sp.	Бинтьен, сентябрь	1,2 ± 0,9	212 ± 19	0,96 ± 0,1	49,9 ± 4,4	70 ± 3	1,0 ± 0,1	0,16 ± 0,01

 

Выявленные таксономические особенности накопления ТМ у изученных унионид и корбикул необходимо учитывать при использовании их в качестве индикаторных организмов. По-видимому, отклонения от установленных схем накопления ТМ моллюсками могут указывать на загрязнения водоёмов этими элементами или природные аномалии. Полученные абсолютные значения ТМ в телах двустворчатых моллюсков в первом приближении могут быть рекомендованы в качестве фоновых уровней для дальнейших экологических исследований в Тихоокеанском регионе.

Работа выполнена при поддержке программы Дальневосточного отделения РАН “Дальний Восток” (грант ВАНТ17–007) и Вьетнамской академии наук и технологий (грант VAST.HTQT.NGA.01/17-18).

Об авторах

В. В. Богатов

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской Академии наук

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

член-корреспондент РАН

Россия, 690022, г. Владивосток, пр-т 100-лет Владивостоку, 159

Л. А. Прозорова

Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Email: vibogatov@mail.ru
Россия, 690022, г. Владивосток, пр-т 100-лет Владивостоку, 159

Е. Н. Чернова

Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Email: vibogatov@mail.ru
Россия, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7

Е. В. Лысенко

Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения Российской Академии наук

Email: vibogatov@mail.ru
Россия, 690041, г. Владивосток, ул. Радио, 7

Х. К. Нго

Институт тропической биологии, Вьетнамская академия наук и технологий

Email: vibogatov@mail.ru
Вьетнам, Хо Ши Мин

Т. Т. Тран

Институт тропической биологии, Вьетнамская академия наук и технологий

Email: vibogatov@mail.ru
Вьетнам, Хо Ши Мин

Н. С. Хоанг

Институт тропической биологии, Вьетнамская академия наук и технологий

Email: vibogatov@mail.ru
Вьетнам, Хо Ши Мин

Список литературы

Дополнительные файлы