Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

НАКОПЛЕНИЕ СВИНЦА (PB) И КАДМИЯ (CD) МОЛЛЮСКАМИ CORBICULA SP В УСТЬЯХ РЕК ГОРОДА ХАЙФОНА (ВЬЕТНАМ)

Волкова И.В. 1 Чыонг В.Т. 1
1 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет»
Тяжелые металлы в водной среде биоаккамулируются в пищевых цепочкам, разрушают экосистему, а также создают угрозу здоровью человека. В работе приводятся результаты по накоплению тяжелых металлов Pb и Cd в Corbicula sp, образцы собирались в 2016 году в устьях рек Бач Данг и Ван Ук, город Хайфон. Накопление тяжелых металлов в моллюсках Corbicula sp лежит в пределах для Pb: 0,37 ± 0,23 – 0,51 ± 0,25 µг/г, для Cd: 1,67 ± 1,35 – 2,10 ± 1,10µг/г. Наблюдалась корреляция между концентрацией Cd, Pb и размером, массой моллюсков рода Corbicula sp. Результаты исследования – это начальная база для использования рода Corbicula sp в биологическом мониторинге.
биологическом мониторинге
corbicula sp
хайфон
ван ук
бач данг
1. Clemente S. Gametogenic development and spawning of the mud clam Polymesoda erosa (Solander, 1876) at Chorao Island, Goa / Ingole B // Marine Biology Research. – 2009. - № 5. – С. 109–121.
2. Hookham B. A baseline measure of tree and gastropod biodiversity in replanted and natural mangrove strands in Malaysia: Langkawi Island and Sungai Merbok / S.H. Aileen Tan, B. Dayrat, W. Hintz // Tropical Life Sciences Research. – 2014. - № 1. – С. 1–12.
3. Jun J.C. Ovarian cycle the biological minimum size and artificial spawning frequency in female Meretrix petechialis (Bivalvia: Veneridae) in Western Korea / Y.-M. Kim, J.S. Chung, E.Y. Chung, K.Y. Lee // Journal of Reproduction and Development. – 2012. - № 3. – С. 205–217.
4. M. nir Ziya Lugal G. KSU. Bioaccumulation of Some Heavy Metals (Cd, Fe, Zn, Cu) in Two Bivalvia Species (Pinctada radiata Leach, 1814 and Brachidontes pharaonis Fischer, 1870) / Mustafa AKAR, Fatma .EVÜK, zlem FINDIK // Faculty of Fisheries, Ukurova University, 01330 Balcaly, Adana – TURKEY, 2003. – 29 с.
5. Mohd. Heavy Metals (Cd, Cu, Cr,Pb and Zn) in Meretrix meretrix Roding, Waterand Sediments from Estuaries in Sabah, North Borneo / Harun Abdullah, Jovita Sidi, Ahmad Zaharin Aris // International Journal of Environmental & Science Education. – 2007. - № 2. – С. 69-74.
6. Nakamura Y. Reproductive cycle of venerid clam Meretrix lusoria in Ariake Sound and Tokyo Bay, Japan / T. Nakano, T. Yurimoto, Y. Maeno et al. // Fisheries Science. – 2010. - № 3. – С. 931–941.
7. Patricia Navarro. Fate and tidal transport of butyltin and mercury compounds in the waters of the tropical Bach Dang Estuary (Haiphong, Vietnam) / David Amouroux, Nghi Duong Thanh, Emma Rochelle-Newall // Marine Pollution Bulletin. – 2012. - № 4. – С. 1789–1798.
8. Pham K.P. Study theaccumulation of heavy metals As, Cd, Pb, Hg from the environment to clams (Meretrix lyrata) in natural breeding conditions / N.S. Chu, T.D. Nguyen // Institute of Ecology and Biological Resources. – 2007. - № 4. – С. 536-541.
9. Sari A. Trace metal concentrations in blue mussel Mytilus edulis in Byfiorden and the coastal areas of Bergen // Institute for Fisheries and Marine Biology University of Bergen. – 2003. – 63 с.
10. Tu Nguyen Phuc Cam. Concentration of trace Elements in Meretrix spp / Nguyen Ngoc Ha, Tetsuro Agusa, Tokutaka Ikemoto et al. // (Mollusca: Bivalva) along the coasts of Viet Nam Fisheries Science. – 2010. - № 76. - С. 677–686.
11. Truong Van Тuan. Накопление As, Pb, в моллюсках Corbicula sp и Ostrea Rilvularis G в устьевой области реки Бач Данг (Вьетнам) / Irina Volkova // Научный форум: Медицина, биология и химия: сб. ст. по материалам II междунар. науч.-практ. конф. - № 2 (2). - М.: Изд-во МЦНО, 2016. - С. 6-11.

Чем более развито общество, чем быстрее происходит индустриализация, тем больше токсичных отходов выделяется в окружающую среду. Утечка ядовитых веществ происходит от производственной деятельности, при перевозках и хранении веществ на складах. Даже утечка со свалок может быть опасна для окружающих жилых районов. Различные химические загрязнения от сельскохозяйственного производства и чрезмерной эксплуатации природных ресурсов с каждым днем причиняют все больший вред биосфере. Эти воздействия влияют не только на людей, но и на все живые организмы на земле. Токсины биоаккумулируются по пищевой цепочке и попадают в тело человека, вызывая изменения в здоровье [2; 8].

В последние годы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами вызывают озабоченность, в особенности в районах, где быстро развивается промышленность. Некоторые тяжелые металлы, такие как Pb, Hg, Cd, могут быть токсичными в концентрациях, которые обычно наблюдаются в почве и воде. Они считаются токсичными элементами и могут вызвать немедленную интоксикацию или долгосрочно влиять на жизнь животных и здоровье человека. В настоящее время, помимо непосредственного мониторинга загрязнений тяжелыми металлами с помощью физико-химических методов, исследователи заинтересовались использованием животных в качестве индикаторов, в частности двухстворчатыми моллюсками, что принесло немало значимых достижений для науки и практики. Обычно уровень накопления загрязняющих веществ в тканях используется для оценки степени загрязнения среды обитания [1; 6]. Двустворчатые моллюски широко используются в качестве индикатора уровня загрязнения тяжелыми металлами [3; 5]. Исследования по всему миру моллюсков рода Corbicula показали, что эти виды способны накапливать в высоком количестве тяжелые металлы.

Во Вьетнаме было немного исследований с использованием различных видов моллюсков, главным образом двустворчатых, в качестве индикаторов загрязнения тяжелыми металлами [10], а исследования по накоплению тяжелых металлов моллюсками рода Corbicula отсутствуют. В настоящее время во Вьетнаме существует немного публикаций, посвященных исследованиям по накоплению тяжелых металлов в двустворчатых моллюсках [10]. В данном исследовании мы представляем некоторые первоначальные результаты по накоплению таких тяжелых металлов, как Pb и Cd, в Corbicula sp в устьях рек Бач Данг и Ван Ук (рис. 1).


Рис. 1. Моллюск Corbicula sp

Образцы данных отложений собирались вместе с образцами моллюсков на глубине 0-15 см. Образцы данных отложений лиофилизируются с помощью специального оборудования в течение 48 часов. После высушивания образцы измельчаются и просеиваются для удаления крупных частиц. Затем помещаются в пакет с застежкой и хранятся в специальном отсеке для образцов при температуре 4 °C.

Образцы животных подразделяются на 3 группы размеров: <35 (мм); 35-45 (мм); и> 45 (мм), чтобы определить средний размер массы и проанализировать тяжелы металлы в трех разных размерных группах. Собранные образцы хранились при температуре 40 °C. Производилось разрушение образца кислотой HNO3 + HClO4 + H2O2 (для Cd) HNO3 + H2O2 (для Pb) и в автоматическом минерализаторе VELP-DK6 [4].

Концентрацию Pb и Cd определяли с помощью атомно-абсорбционного спектрофотометра. Предел обнаружения аналитическим оборудованием свинца в жидкой и твердой форме образцов. Для оценки точности метода были проведены анализы стандартного образца (стандартный образец донных отложений MESS-3 из Канады с определенной концентрацией (0,091 ± 0,009 мг/г)). Результаты измерения образца MESS-3, при трехкратном повторе, показали среднюю погрешность 8%, что свидетельствует о высокой точности метода [9].

Данные обрабатывались статистическим методом, сравнивались средние значения с помощью дисперсионного анализа (ANOVA) и проверялся LSD с α = 0.05 (Least Significant Difference).

В течение 3 этапов сбора образцов в районе устья рек Бач Данг и Ван Ук было собрано 492 моллюска рода Corbicula sp. В районе устья реки Бач Данг средний размер моллюсков Corbicula sp составлял 38,21 ± 7,18 (мм), средняя масса 17,10 ± 9,50 (г); в районе устья реки Ван Ук средний размер 40,30 ± 9,57, средняя масса 22,82 ± 19,21 (табл. 1). Средний размер и масса рода Corbicula sp не отличаются существенно между двумя районами исследования (α = 0,05).

Таблица 1

Размер (мм) и масса (г) рода Corbicula sp в устье реки Бач Данг и в устье реки Ван Ук

 

Река Бач Данг (n=298)

Река Ван Ук (n=131)

Средний

Размер

(мм)

Масса

(г)

Размер

(мм)

Масса

(г)

38,21±7,18

17,10±9,50

40,30±9,57

22,82±19,21

Minimum

21

2,80

26

3,50

Maximum

58

53,50

73

105,50

 

Средняя концентрация Pb в донных отложениях устья реки Бач Данг составляла 28,88 ± 11,30 µг/г; в устье реки Ван Ук - 25,68 ± 3,90 µг/г (рис. 2).

Рис. 2. Концентрация тяжелых металлов Pb (µг/г), накопленных в донных отложениях устья реки Бач Данг и устья реки Ван Ук

Результат анализа ANOVA показал, что концентрация Pb в донных отложениях в устьях двух рек не имеет значительной разницы (α = 0,05). В сравнении со стандартом ISQG (Канада) [7] по допустимым пределам Pb в донных отложениях (≤ 30,2 µг/г), концентрация Pb в двух исследуемых районах лежит в рамках допустимого уровня. Согласно результатам исследования концентрации Pb и Cd в донных отложениях в устьях рек Бач Данг и Ван Ук в 2012 году, концентрация свинца в донных отложениях в устьях рек Бач Данг и Ван Ук резко возросла [11] (табл. 2).

Таблица 2

Средняя концентрация Pb, Cd в донных отложениях

Время

2012

2016

ISQG (Канада)

Место

Река Бач Данг

Река Ван Ук

Река Бач Данг

Река Ван Ук

Pb (µг/г)

M ± Sd

15,45 ± 5,30

17,25±4,87

28,88 ± 11,30

25,68 ± 3,90

≤ 30,2 µг/г

Cd (µг/г)

M ± Sd

2,01 ± 0,88

1,52 ± 0,65

2,66 ± 1,55

1,41 ± 0,75

≤ 0,7 µг/г

 

Выявлено, что концентрация Cd в районе устья реки Бач Данг составляет: 2,66 ± 1,55 µг/г, что достоверно выше, чем в районе устья реки Ван Ук: 1,41 ± 0,75 µг/г.

По сравнению с исследованием 2012 года содержание Cd в донных отложениях также увеличивается в двух эстуарных областях. Концентрация Cd в донных отложениях обоих районов данного исследования была выше ограничений, установленных канадским стандартом ISQG (≤ 0,7 µг/г, расчет по сухой массе). Таким образом, оба района исследования загрязнены Cd в концентрациях, превышающих норму в 2-3,8 раза.

Исследования показывают, что накопление Corbicula sp тяжелых металлов тесно связано со следами тяжелых металлов в водной среде. Выявлено, что средняя концентрация Pb, Cd в Corbicula sp, собранных в устье реки Бач Данг, составляла 0,37 ± 0,27 µг/г, 2,10 ± 1,10 µг/г, в устье реки Ван Ук - 0,50 ± 0,25 µг/г, 1,67 ± 1,35 µг/г (рис. 3, 4).

В сравнении со стандартом ISQG (Канада) по допустимым пределам Pb в Corbicula sp (≤ 2 µг/г), концентрация Pb в двух исследуемых районах лежит в рамках допустимого уровня. Концентрация Cd в Corbicula sp обоих районов данного исследования была выше ограничений, установленных канадским стандартом ISQG (≤ 1 µг/г).

Рис. 3. Концентрация тяжелых металлов Pb (µг/г: расчет по свежей массе), накопленных у Corbicula sp

Рис. 4. Концентрация тяжелых металлов Cd (µг/г: расчет по свежей массе), накопленных у Corbicula sp

Обычно накопление тяжелых металлов в организме моллюсков увеличивается одновременно с размером и массой тела, однако, в зависимости от особенностей каждого вида и каждого тяжелого металла, степень корреляции бывает различной. Был проведен корреляционный анализ между накоплением Pb и Cd в тканях Corbicula sp и размерами и массой тела моллюска, который выявил положительную корреляцию между исследуемыми показателями. Однако уровень данной корреляции невысок. Концентрация Pb в тканях Corbicula sp имеет положительную корреляцию с размерами и массой тела на уровне «достаточной корреляции», при r (размеры) = 0,54 (pvalue = 0,0002) и r (масса) = 0,56 (pvalue = 0,0001). Концентрация Cd в тканях моллюска положительно коррелирует с его размерами и массой на уровне «достаточной корреляции» (по размерам r = 0,47 (pvalue = 0,004), по массе r = 0,46 (pvalue = 0,003)).

Анализ полученных данных позволяет сделать следующие выводы.

1. Концентрация Pb в донных отложениях обоих исследуемых районов лежит в допустимых пределах. Концентрация Cd в иле устья реки Бач Данг выше (2,66 ± 1,55 µг/г) и имеет значимую разницу (α = 0,05) с концентрацией Cd в отложениях устья реки Ван Ук (1,41±0,75 µг/г). Оба района были сильно загрязнены Cd (в 2-3,8 раза выше нормы).

2. Нет разницы в накоплении тяжелых металлов Pb и Cd в Corbicula sp в двух районах: в устье реки Бач Данг и устье реки Ван Ук. Средняя концентрация Pb в Corbicula sp, собранных в устье реки Бач Данг, составляет: 0,37 ± 0,27 µг/г, в устье реки Ван Ук - 0,50 ± 0,25 µг/г. Концентрация Cd в Corbicula sp в устье реки Бач Данг составляла 2,10 ± 1,10µг/г; в устье реки Ван Ук - 1,67 ± 1,35µг/г. Концентрация Pb, накопленного в Corbicula sp, ниже нормы; концентрация Cd в образцах животных выше нормы в 1,7-2,1 раза.

3. Степень накопления Pb и Cd в тканях Corbicula sp имеет положительную корреляцию с массой и размерами тела на уровне «достаточной корреляции».


Библиографическая ссылка

Волкова И.В., Чыонг В.Т. НАКОПЛЕНИЕ СВИНЦА (PB) И КАДМИЯ (CD) МОЛЛЮСКАМИ CORBICULA SP В УСТЬЯХ РЕК ГОРОДА ХАЙФОНА (ВЬЕТНАМ) // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 5.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27036 (дата обращения: 23.04.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252