Сельскохозяйственная биология, 2008, № 6, с. 115-118.

УДК 639.12.2:591.5

СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ТКАНЯХ УТОК, ОСЕДЛО ЗИМУЮЩИХ В МОСКОВСКОЙ ОБЛАСТИ

Е.К. ЕСЬКОВ, В.М. КИРЬЯКУЛОВ

Изучали зависимость между загрязнением водоемов тяжелыми металлами и их содержанием в тканях и органах оседло зимующей кряквы. Определены коэффициенты биологического поглощения Pb, Hg и Cd для разных частей тела и органов птиц.

Ключевые слова: тяжелые металлы, утки, водоемы, аккумуляция, поглощение.

Наличие в Московской области густой речной сети, крупных озер и водохранилищ (1213 прудов и водохранилищ, общая протяженность рек — более 20 тыс. км), часть которых не замерзает, создает благоприятные условия для гнездования и зимовки кряквы. Годовая кратность поверхностного водообмена близка к величине 4,6, что указывает на сравнительно высокий потенциал самоочищения. Однако поверхностные воды подвергаются интенсивному загрязнению стоками предприятий промышленности, транспорта и жилищно-коммунального хозяйства (1). Загрязнение водно-болотных угодий тяжелыми металлами (ТМ) приводит к ухудшению физиологического состояния и снижению жизнеспособности уток и другой водоплавающей дичи. Аккумуляция ТМ в теле птиц повышает токсичность их мяса (2). Высокое содержание Pb и Cd обнаружено у птиц, ныряющих для сбора бентоса, с которым они могут заглатывать свинцовую дробь (3), задерживающуюся в желудке и отравляющую их (2, 4).

По результатам исследований, выполненных в разных регионах России, обнаружена высокая степень загрязнения Pb и Cd у охотничьих видов птиц. Так, в костях глухаря, добытого в Кировской области, содержание свинца превышало 5 мг/кг, кадмия — 26 мг/кг (5). В мышечной ткани кряквы, обитающей в водоемах Кировской области, содержание Pb составляло в среднем 2,6, в печени — 5,8 мг/кг, Cd — соответственно 0,56 и 0,86 мг/кг (2). В оперении уток в Хабаровском крае содержание Pb равнялось 9,4 мг/кг, в Краснодарском — достигало 260 мг/кг (6). 

В задачу настоящей работы входило изучение особенностей накопления ТМ в теле и оперении кряквы, зимующей на территории Московской области в водоемах с неодинаковой степенью техногенного загрязнения.

Методика. Исследование выполнено на обыкновенной крякве (Anasplatyrhynchos). Уток отлавливали в конце зимы на водоемах с разной степенью техногенного загрязнения — в Рузском и Ногинском районах Московской области и в городской черте вблизи Московской кольцевой дороги на территории Измайловского парка. У отловленных птиц (по 10 особей из каждого региона) после умерщвления отбирали по 1-3 г грудных мышц, желудка и печени. Для анализов использовали также дистальные участки средних пальцев, опахало маховых перьев и пух с латеральной части грудного отдела. Из водоемов в местах отлова уток брали пробы воды для анализа на содержание ТМ.

Пробы (за исключением крови и воды) высушивали до постоянной массы. Полную минерализацию проводили в герметически закрытых реактивных камерах аналитического автоклава (МКП-04, Россия) с использованием смеси азотной кислоты и пероксида водорода (в соответствии с МУК 4.1.985-00 и МИ 2221-92). Минерализаты доводили до требуемого объема деионизированной водой. Контроль (смесь азотной кислоты и пероксида водорода) помещали в камеру без анализируемой пробы.

Содержание ТМ и микроэлементов в пробах воды, органах и частях тела уток определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии, основанным на явлении поглощения резонансного излучения свободными атомами элемента. Использовали спектрометр КВАНТ—Z.ЭТА («КОРТЭК», Чехия). В анализаторе этого типа проба переводится в состояние атомного пара в графитовой трубчатой электротермической печи, нагреваемой до температуры атомизации анализируемого элемента, в которую микропипеткой вводится проба (5 мкл). Значение массовой концентрации элемента в пробе вычисляют по кривой градуировочной зависимости для нескольких калибровочных точек с ошибкой, не превышающей 8 % при содержании анализируемого вещества в пробе 0,01 мкг/кг. Управление прибором, обработка результатов анализа, отображение и хранение информации осуществляется входящим в комплект спектрометра персональным компьютером с программным обеспечением QUANT ZEEMAN 1.6.

Атомно-абсорбционное определение Hg в растворах проводили при помощи ртутно-гидридного генератора ГРГ-106 (Россия), соединенного со спектрометром. Содержащаяся в пробе ртуть сначала восстанавливается до металлического состояния, а затем в потоке аргона методом «холодного пара» переносится на внутреннюю поверхность графитовой печи атомизатора спектрометра. В качестве восстановителя используется хлорид олова. Для абсорбции ртути внутренняя поверхность графитовой печи атомизатора спектрометра предварительно покрывается слоем высокодисперсного палладия.

Результаты. Вода из трех водоемов, на которых были отловлены утки, существенно различалась по содержанию поллютантов (табл. 1). Наибольшим содержанием Pb характеризовались водоемы Измайловского парка, что, в основном, связано с близостью сети интенсивно загруженных автотрасс. В водоемах Измайловского парка загрязнение Pb приближалось к ПДК для питьевой воды. Загрязнение этим элементом водоемов Ногинского и Рузского районов было меньше соответственно в 8 и 23 раза. Загрязнение водоемов парка Cd превышало ПДК в питьевой воде более чем вдвое и было выше, чем в ногинских и рузских водоемах соответственно в 4 и 9 раз. Содержание Hg во всех обследованных водоемах оказалось относительно невысоким (многократно ниже ПДК для питьевой воды). 

Содержание анализируемых ТМ в мышечной ткани, внутренних органах, перьях и тканях пальцев уток в основном напрямую зависело от концентрации элементов в водоемах, на которых были отловлены птицы (табл. 2). Наибольшим загрязнением ТМ характеризовались пробы, полученные от уток, которых отловили на водоемах Измайловского парка: содержание Pb в мышечной ткани было выше, чем у птиц из Ногинского и Рузского районов, соответственно в 8,0 и 25,0 раза, в печени — в 3,0 и 8,0, в желудке — в 7,0 и 17,0, в маховых перьях — в 5,0 и 19,0, пуховых — в 7,0 и 10,0, в когтях — в 13,0 и 95,0 раза (для всех соотношений Р не ниже 0,9). Высоким показателям аккумуляции Pb в средних пальцах сопутствовала очень большая вариабельность этих значений, что было особенно выражено у уток из наиболее загрязненной зоны. Так, максимальное значение (245 мг/кг) содержания Pb в пальцах птиц из Измайловского парка превышало минимальное (4 мг/кг) более чем в 60,0 раза. Меньшей вариабельностью характеризовалось содержание Pb в маховых и пуховых перьях (где оно различалось соответственно в 12,0 и 28,0 раза), а также в желудке и печени (соответственно в 24,0 и 8,0 раза). У птиц, отловленных в Рузском районе, относительно невысоким показателям накопления Pb соответствовала их сравнительно низкая вариабельность. В частности, максимальное содержание элемента в пальцах превышало соответствующее минимальное значение в 17,0 раза, в маховых, пуховых перьях, мышцах, желудке и печени — соответственно в 26,0; 2,0; 2,5; 5,0 и 17,0 раза.

По содержанию Cd значительно различались утки, отловленные в Измайловском парке и Рузском районе. В когтях измайловских птиц содержание этого элемента было выше такового у рузских в 4,0, мышцах и желудке — в 8,0, в печени, маховых и пуховых перьях — соответственно в 10,0; 13,0 и 9,0 раза (при Р < 0,95). Вариабельность показателей загрязнения Cd оказалась существенно ниже, чем Pb. В наиболее загрязненной зоне — Измайловском парке соответствующие минимальные и максимальные значения для печени различались в 18,0, пальцев — в 12,0, маховых перьев — в 5,0, пуховых и желудка — в 2,0 и в мышцах — 1,5 раза.

Невысоким содержанием Hg в водоемах отлова уток была обусловлена его низкая аккумуляция в органах, тканях и частях тела птиц (см. табл. 2). Относительно высокое содержание Hg в ногинских водоемах приводило к его накоплению у уток: по сравнению с птицами, отловленными в Рузском районе, печеночные ткани были загрязнены в 5,0, желудки — в 3,0, пальцы — в 4,0, пуховые перья — в 3,0, маховые — в 8,0 раза сильнее (Р »0,9).

Коэффициенты биологического поглощения (КБП) химических элементов в системе вода—птица не имели выраженной связи с их содержанием в водной среде, поскольку утки питаются также за пределами водоемов. Поэтому анализ КБП позволяет лишь сопоставить различия по аккумуляции ТМ разными органами и тканями одних и тех же животных. Оказалось, что во внутренних органах и мышечной ткани наивысший КБП имел свинец. Средние значения отношения между его содержанием в мышечной ткани (в расчете на сухую массу) и воде варьировали от 229 до 256. Для другого поллютанта — Cd, как и Pb, было характерно высокое поглощение печенью, где КБП достигал 66 (в мышцах показатель не превышал 18). По Hg наибольший КБП был характерен для желудка (указанный показатель — 116-138); в печени и мышцах он составлял соответственно от 23 до 38 и от 15 до 21.

Оперение и пальцы ноги поглощали ТМ намного интенсивнее по сравнению с мышечной тканью и внутренними органами. КБП Pb для пуха варьировал в пределах 1,2-2,8, маховых перьев — 4,1-4,9 и среднего пальца — 4,0-5,4·103. Для пальцев было также характерно активное поглощением Cd и Hg. КБП этих элементов составлял соответственно не ниже 284 и 307 при максимальных значениях 392 и 390. Величина КБП Cd для пера равнялась 36-52, что близко к таковой для печени. В случае Hg этот показатель для печени изменялся от 160 до 302, для пуха — от 200 до 320.

Таким образом, аккумуляция тяжелых металлов в органах и тканях уток находится в прямой зависимости от содержания элементов в водной среде. Но при прочих равных условиях разные органы и ткани существенно различаются по коэффициентам биологического поглощения (КБП) одних и тех же элементов. Внутренние органы, оперение и ноги в наибольшей степени поглощают Pb, в наименьшей — Cd. Для ног характерна высокая индивидуальная изменчивость КБП по Pb. У уток, приспособившихся к зимовке в антропогенных ландшафтах Московской области, загрязнение Pb и Cd находится в пределах загрязнения охотничьих видов птиц в других регионах России, а по сравнению, например, с таковым в Краснодарском крае намного ниже. Что касается оседло зимующих уток и другой пернатой дичи в ряде регионов России, то потребление их мяса может представлять угрозу здоровью охотников и членов их семей, но не населения, не связанного с охотой.

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. Г а р а н ь к и н  Н.В.,  Н а п о л о в  О.Б.,  С а д о в  А.В. Московская область: природные ресурсы, их потенциал. М., 2004.
2. С е р г е е в  А.А.,  Ш у л е п о в а  Н.А. Качество мяса пернатой дичи в связи с применением свинцовой дроби. Мат. Междунар. конф. «Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения». Киров, 2004: 174-176.
3. Л е б е д е в а  Н.В.,  С о р о к и н а  Т.В.  Тяжелые металлы в водоплавающих и околоводных птицах Азовского моря. Мат. Междунар. конф. «Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения». Киров, 2004: 137-139.
4. К у з н е ц о в  Е.А. Свинцовые отравления водоплавающих птиц. Бюл. рабочей группы по гусям и лебедям Восточной Европы и Северной Азии: Казарка, 1998, 4: 18-38.
5. Б е з е л ь  В.С.,  Б е л ь с к и й  Е.А.,  С т е п а н о в  Л.Н. Микроэлементный состав костной ткани тетеревиных Урала. Мат. Междунар. конф. «Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения». Киров, 2004: 112-115.
6. Д о б р о в о л ь с к а я  Е.В. Тяжелые металлы в оперении птиц как природная метка. Мат. Междунар. конф. «Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения». Киров, 2004: 122-124.

CONTENT OF HEAVY METALS IN TISSUES OF SETTLED DUCKS WINTERING IN MOSCOW OBLAST’

E.K. Es’kov, V.M. Kir’yakulov

The correlation between water pollution by heavy metals and their content in tissues and organs of settled wintering wild duck was studied. The factors of biological absorption of Pb, Hg and Cd for different regions and organs in birds were determined.

Key words: нeavy metals, ducks, reservoirs, accumulation, absorption.

Оформление электронного оттиска