Аккумуляция тяжёлых металлов в мягких тканях двустворчатых моллюсков (Bivalvia) из природных озёр Восточного Сихотэ-Алиня (Россия) и дельты Меконга (Вьетнам)
- Авторы: Богатов В.В.1, Прозорова Л.А.1, Чернова Е.Н.2, Лысенко Е.В.2, Нго Х.К.3, Тран Т.Т.3, Хоанг Н.С.3
-
Учреждения:
- Федеральный научный центр биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии Дальневосточного отделения Российской Академии наук
- Тихоокеанский институт географии Дальневосточного отделения Российской Академии наук
- Институт тропической биологии, Вьетнамская академия наук и технологий
- Выпуск: Том 484, № 2 (2019)
- Страницы: 206-208
- Раздел: Геохимия
- URL: https://journals.eco-vector.com/0869-5652/article/view/11731
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0869-56524842206-208
- ID: 11731
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Исследовано накопление семи тяжёлых металлов ТМ в тканях двустворчатых моллюсков семейств Unionidae (роды Ensidens, Scabies, Kunashiria) и Cyrenidae (род Corbicula) из природных озёр восточного склона Сихотэ-Алиня (Приморский край, Россия) и дельты Меконга (Вьетнам). Установлено, что ряды убывания концентраций ТМ в телах исследованных моллюсков, обитающих в незагрязнённых водоёмах, специфичны для семейств и не зависят от географического положения водоёмов: для Unionidae Mn > Fe > Zn > Cu > Ni > Cd > Pb, а для Cyrenidae (Corbicula) Fe > Zn > Cu > Mn > Ni ≥ Cd > Pb. Отклонения от установленной последовательности могут указывать на загрязнение водоёмов отдельными металлами или наличие природной геологической аномалии.
Ключевые слова
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, 159Л. 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
- Алимов А. Ф., Богатов В. В., Голубков С. М. Продукционная гидробиология. СПб.: Наука, 2013. 343 с.
- Rzymski P., Niedzielski P., Klimaszyk P., Ponied-ziałek B. // Environ. Monit. Assess. 2014. V. 186. P. 3199–3212.
- De Forest D. K., Brix K. V., Adams W. J. // Aquat. Toxicol. 2007. V. 84. P. 236–246.
- Wagner A., Boman J. // Spectrochim. Acta. 2004. PtB59. P. 1125–1132.
- Чернова Е. Н., Лобас Л. А., Ковалев М. Ю., Лысенко Е. В. // Вод. ресурсы. 2014. Т. 41. № 3. С. 312–318.
- Богатов В. В., Богатова Л. В. // Экология. 2009. № 3. С. 202–208.
- Graney R. L. Jr., Cherry D. S., Cairns J., Jr. //Hydrobiologia. 1983. V.102. P. 81–88.
- Patrick C. H., Waters M. N., Golladay S. W. //BioInvasions Records. 2017. V. 6. Iss. 1. P. 39–48.
- Al-Jaberi M. H. // Int. J. Mar. Sci. 2015. V. 5. № 39. P. 1–4. doi: 10.5376/ijms.2015.05.0039.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)