Heavy metals Hg, Cd, and Pb in the body of sterlet (Acipenser ruthenus L.), the Lower Irtysh River | Тяжелые металлы Hg, Cd, Pb в организме стерляди (Acipenser ruthenus L.), Нижний Иртыш

For assessing the possibility of using sterlet as a species-bioindicator of heavy metals' contamination in the bottom sediments, a study has been conducted on the distribution and accumulation of these pollutants in the fish body. The patterns of distribution of heavy metals (mercury, cadmium, lead) in the gills, muscles, liver and axial skeleton (chord) of sterlet living in the lower reaches of the Irtysh River have been investigated. The coefficient of biological accumulation in comparison with bottom sediments has been calculated, and heavy metal concentrations have been compared with allowable levels of these toxicants for raw fish. The concentrations of heavy metals (HM) have been determined by the atomic adsorption method. The maximum have been noted for lead, and among the analyzed organs and tissues, its greatest value are in the gills. The rows of HM distribution are as follows: Pb – gills > liver > muscles > skeleton, Hg – skeleton > gills > liver > muscles, Cd – gills > skeleton > liver > muscles. A statistically significant difference in distribution in the organs and tissues of fish is established only for Hg. Any statistically significant correlation between the distribution of the HM and the weight and size of the fish is not found. A comparative analysis of HM concentrations and sanitary-epidemiological regulations has established that Hg content in sterlet organs does not exceed the permissible level, for Cd in the gills and skeleton an excess of the permissible level is 25 and 9 %, respectively. For Pb in the body of sterlet, an excess of the permissible level in the gills is 48 %. It has been established that TM accumulation in the body of sterlet when compared with bottom sediments prevails over their elimination (> 1) for Cd in the gills, skeleton and liver, for Hg – in the skeleton and for Pb – in the gills. In other cases, the biological accumulation coefficient in the body of sterlet is < 1. The HM distribution for the fish organism and BS has a statistically significant, high direct correlation (RS = 0.95, p < 0.001), thereby we recommend using sterlet as a bioindicator of heavy metals' contamination in the bottom sediments.

С целью оценки возможности использования стерляди как вида-биоиндикатора загрязнения донных отложений тяжелыми металлами проведено исследование распределения и аккумуляции рассматриваемых поллютантов в организме данного вида. Изучены закономерности распределения тяжелых металлов (ртуть, кадмий, свинец) в жабрах, мышцах, печени и осевом скелете (хорде) стерляди, обитающей в нижнем течении реки Иртыш. Рассчитан коэффициент биологического накопления в сравнении с донными отложениями (ДО), выполнено сравнение концентраций тяжелых металлов (ТМ) с допустимыми уровнями концентраций данных токсикантов для рыбы-сырца. Концентрацию ТМ определяли атомно-абсорбционным методом. Показано, что максимальные величины отмечены для свинца, причем среди анализируемых органов и тканей наибольшее его значение зафиксировано в жабрах. Ряды распределения ТМ имеют следующий вид: Pb – жабры > печень > мышцы > скелет, Hg – скелет > жабры > печень > мышцы, Cd – жабры > скелет > печень > мышцы. Статистически достоверное отличие распределения в органах и тканях рыб установлено только для ртути. Не выявлено статистически достоверной связи распределения исследуемых ТМ в зависимости от массы и размеров тела рыб. Сравнительный анализ концентраций ТМ и санитарно-эпидемиологических правил и норм показал, что содержание ртути в органах стерляди не превышает допустимый уровень. Для кадмия в жабрах и скелете установлено превышение показателя допустимого уровня на 25 и 9 % соответственно, для свинца в организме стерляди отмечено превышение в жабрах на 48 %. Накопление ТМ в организме стерляди при сравнении с донными отложениями превалирует над их выведением (> 1) для кадмия в жабрах, скелете и печени, для ртути – в скелете и для свинца – в жабрах. В остальных случаях коэффициент биологического накопления в организме стерляди < 1. Распределение ТМ для организма рыб и донных отложений имеет статистически достоверную, прямую корреляционную связь (RS = 0,95, при p < 0,001), что позволяет рекомендовать использование стерляди как биоиндикатора загрязнения ДО тяжелыми металлами.

Published