Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка влияния загрязнения на моллюсков реки Урал

ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка влияния загрязнения на моллюсков реки Урал"

На правах рукописи

КАНБЕТОВ Асылбек Шахмуратович Оценка влияния загрязнения на моллюсков реки Урал

03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Махачкала, 2004

Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете и в Атырауском институте нефти и

газа

Научный руководитель: заслуженный деятель науки РФ,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор В.Ф. Зайцев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Ф.М. Магомаев

доктор биологических наук, профессор Ю.С. Алтуфьев

Ведущая организация: Каспийский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства

Защита состоится декабря 2004 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.053.03 по присуждению ученой степени доктора наук при Дагестанском государственном университете по адресу: 367025, г. Махачкала, ул. Дахадаева, 21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института прикладной экологии Дагестанского государственного университета

Автореферат разослан ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.б.н., доцент

2IS-0092

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Проблема за1рязнения природной среды, в том числе и водоемов, остается одной из наиболее актуальной в современном индустриальном обществе, а вопросы, связанные с миграцией тяжелых металлов в окружающей среде занимают существенное место.

Известно, что огромную роль в миграции элементов и веществ в экосистемах принадлежит живым организмам, которые накапливают в себе микроэлементы, вовлекая их в трофический круговорот (Вернадский, 1922). В последнее время эти процессы в значительной мере были нарушены в связи с увеличением поступления металлов в окружающую среду в результате промышленной деятельности. В процессе эволюции были выработаны механизмы, позволяющие организму концентрировать атомы в клетке, содержащиеся в окружающей среде даже в самых ничтожных количествах, эволюция шла по пути приспособления к геохимическим факторам среды, что позволило организмам отобрать тот комплекс элементов, который создает структурную и динамичную основу жизни.

Каспийский регион обладает уникальными запасами минеральных ресурсов, особенно жидких углеводородов. Согласно оценкам Мирового энергетического агентства ресурсы нефти в прикаспийском регионе являются крупнейшими в мире, а уже разведанные и эксплуатируемые месторождения по запасам сырья стоят на третьем месте после региона Персидского залива и Сибири. С эколого-токсикологических позиций нефть представляет собой групповой токсикант неспецифического действия. Имеется обширная литература по накоплению нефтяных углеводородов и воздействию их на гидробионтов, однако вопросы кумуляции нефти и нефтепродуктов в пресноводных моллюсках, изучены недостаточно.

Целью работы являлось изучение морфологических и эколого-физиологических реакций в моллюсках реки Урал на воздействие нефти и некоторых тяжелых металлов.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Определить динамику содержания тяжелых металлов (цинк, медь, свинец, кадмий и др.) и нефтяных углеводородов в воде нижнего течения реки Урал.

2. Установить уровень кумуляции тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в органах и тканях перловицы Unió pictorum и лужанки Viviparus viviparus в современных экологических условиях р. Урал.

РОС ндф (САЛЬНАЯ

f' 'KA

f li .„jPr

гиоьг'ь

3. Изучить динамику накопления и выведения металлов (на примере меди и кадмия) и углеводородов из органов и тканей моллюсков при экспериментальной хронической интоксикации 4 Выявить характер патогистологических изменений внутренних органов моллюсков при хроническом отравлении нефтью и тяжелыми металлами.

5. Изучить физиологические реакции моллюсков, вызванные действием токсических веществ.

Научная новизна работы Впервые проведено исследование динамики накопления и выведения нефтяных углеводородов и некоторых тяжелых металлов (медь, кадмий) из органов и тканей двустворчатого моллюска Unió pictorum и брюхоного Viviparus viviparus при экспериментальной хронической интоксикации. Исследованы уровни накопления указанных токсикантов в моллюсках в современных экологических условиях нижнего течения реки Урал.

Описаны патоморфологические изменения в жизненно важных органах моллюсков в современных условиях загрязнения водной среды, а также при экспериментальном токсическом воздействии.

Выявлена связь патоморфологических нарушений в жизненно важных органах моллюсков с их физиологическим состоянием (на примере фильтрационной активности пластинчатожаберных моллюсков).

Практическое значение работы состоит в систематизации основных форм патологии внутренних органов моллюсков. Установлены уровни кумуляции ряда токсикантов в двустворчатых и брюхогогих моллюсках реки Урал. Полученные результаты могут бьггь использованы в качестве фоновых при проведении биомониторинга экосистемы нижнего течения реки Урал. Материалы исследования используются в преподавании курсов «Прикладная экология», «Экологическая токсикология», «Цитология», «Гистология» в Астраханском государственном техническом университете и в Институте нефти и газа г. Атырау.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Накопление из окружающей среды некоторых тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в тканях моллюсков зависит от функциональных свойств тканей. Уровень накопления указанных токсикантов в современных экологических условиях не оказывает непосредственного влияния на характер и степень развития изменений во внутренних органах моллюсков.

2. Накопление нефтяных углеводородов и некоторых металлов (меди и кадмия) в органах и тканях моллюсков значительно превосходят концентрации этих веществ в водной среде. Выведение указанных поллютантов из тканей моллюсков происходит значительно медленнее, и после перемещения моллюсков в чистую воду в них еще длительное время сохраняются повышенные концентрации загрязняющих веществ.

3. Действие различных по своей природе токсикантов (нефть, медь, кадмий) приводит к развитию схожих изменений в органах моллюсков, т.е. их действие на тканевом уровне неспецифично.

4. На фоне патологических изменений в органах моллюсков при действии токсикантов развивается состояние, характеризующееся снижением фильтрационной способности двустворчатых моллюсков.

Апробация. Материалы диссертации докладывались на Международной научно-технической конференции «Современные проблемы геофизики, геологии, освоения, переработки и использования углеводородного сырья» (Атырау, 2000), на международной научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса Казахстана» (Атырау, 2001), на международной научно-практической конференции «Экология и нефтегазовый комплекс» (Атырау, 2003), на международной научно-практической конференции «Проблемы геологии нефтегазового комплекса Казахстана» (Атырау, 2003), на международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы реабилитации техногенных экосистем» (Астрахань, 2004), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, изложенных в грех главах, заключения и выводов. Материал изложен на 117 страницах компьютерного текста, имеет 37 рисунков и 15 таблиц. Список использованной литературы содержит 119 наименований.

Материал и методы исследований

Работа выполнена в Институте нефти и газа г. Атырау и на кафедре гидробиологии и общей экологии Астраханского государственного технического университета в 2000-2004 гг. В работе были применены методы гидрологического, химического, гистологического и физиологического анализов.

Материалом для исследований послужили более 300 экз. двустворчатых моллюсков Unió pictorum и брюхоногих Vivíparas vivíparas, их органы и ткани.

Выбор моллюсков был обусловлен тем, что эти организмы малоподвижны, постоянно обитают в одном месте водоема, обладают достаточной устойчивостью к загрязняющим веществам, легко добываются, просто идентифицируется до вида, обладает выраженной способностью к аккумуляции загрязняющих веществ.

Моллюсков, предназначавшихся для исследований, отлавливали из реки Урал и доставляли в лабораторию, где после выдерживания в течение одной недели для адаптации к условиям аквариума приступали к экспериментам.

Подопытных моллюсков помещали в аквариумы объемом 70 л по 2030 экз. В воду аквариумов были добавлены следующие токсиканты: сырая нефть в концентрациях 0,5 и 2,0 мг/л, кадмий в концентрации 0,75 мг/л в пересчете на ион, медь в концентрации 1,0 мг/л в пересчете на ион металла. Воду в аквариумах постоянно аэрировали и периодически меняли для возобновления исходных концентраций токсикантов Контролем служила обычная вода без добавления токсикантов. Длительность экспериментов была до 60 суток. Периодически отбирались пробы на различные виды анализа. Гибели моллюсков в течение эксперимента не отмечалось.

Отбор проб на гидрохимический анализ в низовье и дельте р Урал проводился в экспедиционных рейсах на 7 стационарных станциях наблюдения. Гидрохимические анализы включали в себя следующий комплекс параметров- РН, концентрация кислорода, содержание в воде минерального фосфора и азота, аммонистного нитритного азота, перманга-натную окисляемость, БПК5 в воде, которые определялись по общепринятом методикам (Руководство..., 1977)

Изучение содержания тяжелых металлов в воде, донных отложениях и в органах и тканях моллюсков проводилось методом атомно-абсорбционной спектофотометрии (Прайс, 1976) на спектрофотометре «Perkm-Elmer-5000». Вода отфильтровывалась от взвесей через бумаж-

ный фильтр «синяя лента», а затем через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Концентрирование металлов в 100 раз проводилось упариванием воды с последующим растворением солей азотной кислотой.

Донные отложения предварительно высушивались, затем проводилась экстракция переходных форм металлов концентрированной азотной кислотой. Подготовку проб органов и тканей моллюсков проводили методом мокрого озоления на песочной бане в концентрированной азотной кислоте до полного просветления раствора.

Количественное определение органических загрязнителей в моллюсках, обитавших в естественных водоемах, проводился методом хрома-томасс-спектрометрии с использованием масс-спектрометра HP 5973 (Hewlett-Packard). Суммарное количество углеводородов в тканях моллюсков при экспериментальных исследованиях определялось гравиметрическим методом. Углеводороды вместе со многими другими органическими веществами извлекали четыреххлористым углеродом. Фракция ароматических углеводородов определялась спектрофотометрическим методом с использованием спектрофотометра СФ-4А.

Для патогистологического анализа использовались ткани жабр, кишечника, печеночных разрастаний кишечника, мышц ноги, почек. Гистологические препараты приготавливали по общепринятым методикам: фиксация в жидкости Буэна, проводка через спирты возрастающей крепости, заливка в парафин-целлоидиновые блоки, окраска гематоксилин-эозином (Ромейс, 1953). Анализ и фотографирование микропрепаратов осуществлялись на микроскопе «Olympus ВН-2>>.

Скорость фильтрации моллюсков определяли по снижению оптической плотности среды инкубации на фотоколориметре КФК-3 при длине волны 550 нм (Остроумов, 2003). Среда инкубации создавалась добавлением в чистую воду культуры одноклеточных водорослей.

Было обработано 540 проб на содержание тяжелых металлов, 320 проб на содержание углеводородов, 210 проб на гистологический анализ.

Данные количественного анализа обрабатывались статистическими методами (Лакин, 1973).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Гидрологическая и гидрохимическая характеристика реки Урал

1.1. Гидрохимическая характеристика р. Урал

Гидрохимические условия среды существенным образом определяют жизнедеятельность гидробионтов, в том числе и бентосных организмов. Происходящие в водоеме биологические и биохимические процессы определяют в значительной степени режим и концентрацию биогенных элементов, а также продукционно-десгрукционные процессы.

Содержание растворенного кислорода в р. Урал в створе «Институт» в 2002 году составил 8,0 мг/л и 7,75 мг/л, соответственно летом и осенью, насыщаемость 84,9 и 80,3%. В другие годы исследования были зафиксированы схожие показатели. Были отмечены отдельные понижения содержания кислорода, например, при температуре воды 13,2°С, что, видимо объясняется наличием некоторого количества органического загрязнения антропогенного происхождения.

БПК5 в воде характеризует деструкционные процессы, сопровождающиеся снижением содержания растворенного кислорода. Высокое значение БПК5 соответствует повышенной концентрации органических загрязнителей, его значение летом было ниже по сравнению с осенью -1,84 и 2,37 мг02/л соответственно.

Наличие в воде растворенных веществ, способных к окислению, влияет на величину перманганатной окисляемости. Повышенное значение перманганатной окисляемости осенью 2002 года 6,48 мгО;/л по сравнению с осенью предыдущего года 4,64 мг02/'л, возможно, объясняется наличием заметного загрязнения органическими веществами, что доказывают некоторые выше упомянутые значение других показателей.

В целом можно отметить, что гидролого-гидрохимические показатели реки Урал в исследованные годы находились на уровне среднемного-летних, и были благоприятны для жизни и развития гидробионтов, в том числе и для бентосных организмов.

1.2. Динамика ионов тяжелых металлов в воде р. Урал

Содержание растворенных форм металлов в воде было подвержено

сезонным колебаниям, причем наиболее существенные изменения связаны с паводком реки Урал, в результате чего соотношение концентраций элементов в отдельные месяцы менялось (табл. 1).

К общим закономерностям можно отнести наибольшее содержание в воде никеля и меди, и малое - кадмия.

Таблица 1

Содержание тяжелых металлов в воде р. Урал, 2003 г., мкг/л

Месяц Элементы

2п Мп Си Со № РЬ Сй

Апрель 24,8±5,6 23,9±3,9 47,8±6,8 3,9±0,36 51,5±9,3 6,1±0,62 0,4±0,0 1

Май 41,2±9,7 53,5±12,4 58,4± 11,9 4,2±0,42 43,3±5,2 7,3±0,66 0,6±0,0 2

Июнь 36,2±6,5 65,0±6,4 76,6±8,7 16,0±2,7 79,2±12,4 11,0±0,91 2,4±0,1 9

Июль 24,7±7,8 48,10±5,2 73,0±10,5 6,0±0,61 70,2±9,5 3,7±0,24 0,9±0,1 2

Август 24,5±5,5 37,7±3,6 52,2±7,3 4,4±0,38 61,0±6,8 5,3±0,46 0,8±0,0 2

Сентябрь 20,6±7,3 21,7±4,1 41,4±4,8 5,1±0,50 65,6±7,1 4,1±0,31 0,9±0,0 4

Октябрь 21,3±6,0 26,8±3,0 42,4±4,3 4,1±0,31 62,0±5,6 5,8±0,48 1,1±0,1 0

ПДК 10,0 10,0 1,0 10,0 10,0 10,0 1,0

В паводок, пик которого приходится на май, наблюдалось повышение концентрации почти всех металлов (по сравнению с предыдущим месяцем), кроме таких элементов, как цинк, медь, марганец, никель. Отчетливо выраженный пик концентрации большинства элементов весной, скорее всего, связан со стоком в водоемы сильно загрязненных талых вод.

Концентрация цинка в воде варьировала в широких пределах, например, в июле от 21,7 до 143,9 мкг/л, достигая в среднем за период наблюдений максимального уровня 103,98 мкг/л. К осени концентрация данного элемента снижалась до 21,3±6,0 мкг/л.

Наименьшее количество марганца в воде р. Урал отмечено в период летней межени и в начале осени.

Медь находилась в воде в достаточно высоких концентрациях, многократно превышающих значения ПДК. Была отмечена тенденция увеличения концентрации этого металла с апреля (47,8±6,8 мкг/л) по июнь, когда была достигнута максимальная концентрация (76,6±8,7 мкг/л). Затем происходило уменьшение содержания металла в воде, хотя значения ПДК были превышены.

В динамике никеля и кобальта в воде проявляются сходные тенденции с той разницей, что их концентрации в воде р. Урал различаются между собой на порядок.

Кадмий обнаруживался в уральской воде в незначительных концентрациях, тем не менее, превышение значений ПДК выявлено в июне (2,4 ПДК) и в октябре (1,1 ПДК).

Концентрации в воде цинка, меди, никеля и марганца превышают предельно-допустимые концентрации для рыбохозяйственных водоемов, в среднем за период наблюдений соответственно в 2,7; 56; 6,2 и 3,95 раз.

1.3. Содержание нефтяных углеводородов в воде и донных отложениях реки Урал

В воде и донных отложениях р. Урал и взморья определялось общее содержание нефтяных углеводородов. Так, например, полученные в 2003 году результаты свидетельствуют о том, что эти компоненты в период отбора проб присутствовали в воде в незначительных концентрациях. Они зарегистрированы в воде только трех станций из десяти, на двух в пределах ПДК, и только на одной - 21 ПДК- В остальных случаях нефтяные углеводороды не были обнаружены. При исследовании в 2002 году нефтепродукты в воде р. Урал отмечались от нулевых значений до 0,03 мг/л.

В осадках р. Урал выше г. Атырау нефтепродукты не были обнаружены. В то же время в 1999-2001 годах содержание нефтепродуктов на этом створе изменялось в интервале от нулевых значений до 5,2 мг/кг. В р. Урал ниже г. Атырау и до моря нефтепродукты в донных отложениях зарегистрированы в количестве от 10 до 20 мг/кг.

Это, очевидно, обусловлено накоплением их в осадках в результате поступления в реку хозяйственно-бытовых, производственных и ливневых стоков с территории города.

2. Накопление тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в моллюсках нижнего течения реки Урал

Беспозвоночные, особенно моллюски, способны накапливать тяжелые металлы в концентрациях в сотни (железо), тысячи (ртуть, медь, кадмий, кобальт) и сотни тысяч раз (цинк, марганец) превышающих их содержание в воде (Андреев и др., 1989). Удалось установить, что даже в условиях относительно низкой концентрации тяжелых металлов в воде могут возникать условия их значительного накопления до токсических доз в телах гидробионтов. Полученные результаты свидетельствуют, что

в теле и раковинах моллюсков концентрация тяжелых металлов может достигать величин, значительно превосходящих их уровни в воде (табл.2).

Таблица 2

Содержание тяжелых металлов в теле и раковине моллюсков Union pictorum (мг/кг сухого вещества)

Месяц Орган Си Zn Мп Со Ni РЬ Cd

Июнь Тело Раковина 34,6±3,8 7,7±0,6 П2,8±9,6 6,5±0,8 56,6±7,2 9,6±0,6 7,3±1,2 8,4±0,5 18,5±3,8 14,6±0,8 9,9±1,0 16,3±1,12 2,0±0,09 3,2±0,19

Июль Тело Раковина 71,4±8,8 7,6±0,8 213,5±19,3 6,0±0,4 143,8±21,5 И,6±1,4 9,6±1,0 8,0±0,7 15,5±1,6 17,2±1,1 10,6±0,8 14,9±2,1 2,0±0,3 2,6±0,3

Август Тело Раковина 82,6±10,3 6,8±0,6 413,2±35,8 6,1±0,5 79,8±6,6 10,8±0,9 9,5±0,8 8,1±0,8 22,6±3,1 15,3±1,1 11,3±0,9 15,6±2,0 2,1±0,4 0,9±0,06

о. о Тело Раковина 62,9 7,4 246,5 6,2 93,4 10,6 8,8 8,2 18,7 15,7 10,6 15,6 2,0 2,2

В наибольшей концентрации в теле моллюсков Unió был выявлен цинк, в среднем за лето его содержание было 246,5 мг/кг сухого веса, при этом наибольшая концентрация этого металла была выявлена в августе (413,2±35,8 мг/кг). Средние концентрации марганца были 93,4 мг/кг при наибольшем значении в июле (143,8±21,5 мг/кг). Меньше всего было обнаружено кадмия, хотя выявленные концентрации этого металла в мягком теле моллюсков были для биологических объектов достаточно высоки (в среднем 2,0 мг/кг).

Содержание меди, цинка и марганца в раковине перловицы значительно меньше, чем в мягком теле моллюска. Так, среднее содержание цинка в раковине меньше почти в 40 раз, содержание марганца - приблизительно в 9 раз. Концентрация кобальта, никеля, свинца и кадмия в раковине и в теле находилась на одном уровне, различия между этими показателями статистически недостоверны.

Прослеживается определенная тенденция увеличения содержания большинства элементов в теле Unió pictorum от начала к концу лета. Так, концентрация меди достоверно возрастала (Р<0,05) от 34,6±3,8 мг/кг в

июне до 82,6±10,3 мг/кг в августе. Достоверное увеличение содержания от начала к концу лета выявлено также для цинка и марганца.

В теле брюхоногого моллюска Уипрапи утрагш в наибольшем количестве был обнаружен марганец. Так, например, в июле в теле моллюска выявлено в среднем 335,3±29,5 мг/кг сухой массы этого металла, тогда как в раковине аналогичный показатель составил 25,8±3,3 мг/кг. Концентрация цинка в теле лужанки среднем за сезон была 151,06 мг/кг.

Следует обратить внимание на высокое содержание меди в моллюске в среднем за сезон 75,25 мг/кг, а максимальная концентрация была выявлена в июле и составила 122,3±18,8 мг/кг сухой массы.

В раковине моллюсков уровень содержания большинства элементов значительно ниже, чем в мягком теле. Однако некоторые металлы способны здесь аккумулироваться в достаточно высоких концентрациях. Прежде всего, это относится к свинцу и кадмию, количество которых сопоставимо с аналогичными показателями в мягком теле моллюска. Содержание тяжелых металлов в раковине слабо подвержено сезонным колебаниям, что связано с менее интенсивными обменными процессами, протекающими здесь для большинства элементов.

Что касается органических соединений, то доминирующими загрязнителями моллюсков исследуемого региона являются нефтяные углеводороды. Концентрация неразветвленных алканов (С|0-С2о) в мягких тканях перловицы достигала 38,8 мг/кг, а у лужанки - 19,6 мг/кг, а суммарное количество нефтяных углеводородов у этих видов моллюсков в 2001 году было соответственно 92,41 и 86,25 мг/кг.

2.2. Кумуляция загрязняющих веществ моллюсками при экспериментальной интоксикации

Динамика кумуляции и выведении из моллюсков меди представлена в таблице 3.

В первые 10 суток содержания перловицы в растворе меди было выявлено незначительное увеличение металла в теле моллюска с 44,6±3,6 до 48,7±5,3 мг/кг сухого вещества. Затем скорость накопления увеличилась, и на 20 сутки экспозиции концентрация меди в теле моллюска возросла до 82,4±9,5 мг/кг, превысив, таким образом, первоначальный уровень почти в 2 раза. Накопление меди в теле брюхоного моллюска по сравнению с пластинчатожаберным происходило более интенсивно, и через 30 суток концентрация металла возросла в 3,9 раза, достигнув величины 268,8±31,2 мг/кг.

Таблица 3

Динамика накопления и выведения меди из организма моллюсков (мг/кг сухой массы) при содержании в воде с концентрацией 1,0 мгСи/л

Орган Продолжительность эксперимента, сутки

0 10 20 30 50 60

Unió, тело 44,6±3,6 48,7±5,3 82,4±9,5 89,1±12,2 75,4±8,1 54,8±7,6

Unió, раковина 7,6±0,7 * * 8,65±0,9 * 8,3±1,1

Viviparus, тело 68,8±8,2 103,9±11,1 184,2±16,3 268,8±31,2 157,2±17,7 95,5+12,1

Viviparus, раковина 5,0±0,3 * * 5,07+0,16 * 6,31+0,40

Примечание: 0-30 суток - экспозиция в растворе меди, 30-60 суток - реабилитация в чистой воде

Выведение меди, так же, как и ее накопление, из тканей перловицы сначала происходило относительно медленно, затем этот процесс интенсифицировался. Если в течение 20 суток содержания в чистой воде концентрация меди в теле снизилась с 89,1±12,2 до 75,4±8,1 мг/кг, то в следующие 10 суток содержание металла упало до 54,8±7,6 мг/кг.

Через 30 суток содержания Viviparus viviparus в чистой воде концентрация меди была еще довольно значительной (95,5±12,1 мг/кг), превышая контрольное значение в 1,4 раза.

Что касается кадмия, то через 30 суток экспозиции (при концентрации 0,75 мг/л) его концентрация в жабрах перловицы увеличилась в 10,17 раз, в мышцах - в 6,36 раз (табл. 4). В мягких тканях Viviparus viviparus содержание кадмия за 30 суток увеличилось с 1,4±0,2 до 26,8±3,12 мг/кг.

Характер выведения кадмия из различных тканей Unió имел ряд особенностей. При содержании моллюсков в чистой воде в течение 20 суток уровень накопления кадмия в жабрах уменьшился с 19,12±4,65 до 15,46±3,13 мг/кг. За последующие 10 суток содержание кадмия в жабрах моллюска практически не изменилось. В мышцах напротив, первые 20 суток содержания моллюсков в чистой воде привели к незначительному и недостоверному снижению уровня содержания кадмия в этих тканях. На 30-е сутки концентрация металла составила 6,89±0,74 мг/кг сухого веса, что на 84% меньше уровня максимального накопления, но более чем в 3 раза превышает первоначальный уровень, отмеченный до начала эксперимента.

Таблица 4

Динамика накопления и выведения кадмия в моллюсках при содержании в воде с концентрацией 0,75 мгС(3/л

Орган Продолжительность эксперимента, сутки

0 10 20 30 50 60

Unió, жабры 1,88±0,11 4,91 ±0,13 8,42±0,54 19,12±4,65 15,46±3,13 14,08±2,65

Unió, нога 2,0±0,07 4,17±0,13 7,32±0,54 12,72±2,25 12,11±3,15 6,89±0,74

Unió, раковина 3,1±0,15 * * 3,65±0,07 * 3,63±0,80

Viviparus, тело 1,4±0,2 3,09±1,010 8,92±1,03 26,8±3,12 15,72±1,17 5,52±0,12

Viviparus, раковина 1,5±0,2 * • 4,07±0,16 * 3,31 ±0,20

Примечание: 0-30 суток - экспозиция в растворе меди, 30-60 суток - реабилитация в чистой воде

Таким образом, содержание моллюсков в воде с повышенным содержанием меди и кадмия приводит к значительному накоплению металлов в тканях. Выведение металлов из организма происходит значительно медленнее, и даже после 30-суточного содержания моллюсков в чистой воде отмечаются повышенные уровни их содержания.

Содержание моллюсков в воде с нефтью в концентрации 2,0 мг/л привело к увеличению концентрации углеводородов в теле перловицы через 10 суток с 166,6 до 216,0 мг/кг. На 50-е сутки экспозиции уровень их содержания достиг значения 736, 0 мг/кг. В теле Утрате накопление углеводородов происходило менее интенсивно. Если за время эксперимента концентрация углеводородов у перловицы возросла в 4,4 раза, то у лужанки - в 2,4 раза, и составила к концу опыта 526,0 мг/кг.

Ароматические углеводороды, по сравнению с суммой всех углеводородов, накапливались более интенсивно. В течение опыта содержание этих веществ в теле перловицы возросло с 2,44 до 125,12 мг/кг (более чем в 50 раз), а в мягких тканях брюхоного моллюска - с 17,43 до 131, 95 мг/кг (в 7,6 раз).

Таким образом, были выявлены межвидовые различия в динамике накопления нефтяных углеводородов у представителей разных классов моллюсков. Как известно, накопление нефти и ее фракций в водных организмах происходит одновременно за счет биосорбции на контактирующих с водой органах и тканях (жабры, кожа, слизистые и др.), а также

путем фильтрационного извлечения взвешенных и эмульгированных форм нефти и их поглощения в процессе питания (Патин, 1991). Очевидно, что у моллюска, питающегося преимущественно обрастаниями и детритом, основную роль в проникновении углеводородов в организм играют процессы биосорбции. Пластинчатожаберные моллюски являются активными фильтраторами, поэтому они поглощают нефть не только биосорбцией, но и с пищей и другими взвешенными веществами, а также непосредственно те нефтяные фракции, которые находятся в эмульгированном виде.

3. Морфологическая характеристика органов и тканей моллюсков при экспериментальном токсическом воздействии

Прежде всего, следует отметить, что действие различных по своей природе токсикантов (нефть, медь, кадмий) приводило к сходным изменениям во внутренних органах моллюсков. Ниже рассмотрены изменения в органах и тканях перловицы.

Печеночные разветвления кишечника. Действие загрязнителей выра-зилосьв изменении однослойного реснитчатого эпителия, покрывающем печёночные разветвления кишечника. В эпителии произошли заметные патологические изменения. Часть эпителиального слоя была в разной степени слущена. Наиболее выражен был этот процесс на боковых поверхностях печеночных разветвлений кишечника. Оставшиеся в эпителии клетки были подвержены различного рода изменениям. Сохранившийся на печеночных разветвлениях эпителий потерял реснички, исчезли контуры оболочек клеток, и у некоторых эпителиальных клеток отсутствовали ядра. В клетках с сохранившимися ядрами последние стали темными, плотными, мелкими (пикноз ядер). Самым серьёзным изменением является некроз всех клеток гепатопанкреаса вместе с окружающими их соединительно-тканными образованиями - на их месте образовались значительные некротические массы.

Эпителий кишечника. Были отмечены отслоенные от базальной мембраны эпителиальные пласты, хотя этот процесс может быть не только признаком патологии. При обновлении клеточного состава кишечного эпителия имеет место системное обновление пласта путем слущивания относительно больших участков эпителия и последующей регенерации дефекта за счет изменения формы клеток и их последующего размножения (Заварзин, 1985). Вместе с тем, при токсическом воздействии эти процессы до известной степени могут быть усилены. Встречались места кишечной стенки, где пласты эпителия были некротизированы. Остав-

шиеся эпителиальные пласты на базальной мембране имели изменения. Исчезла многорядность эпителиальных клеток, стали нечёткими очертания клеточных оболочек из-за отека эпителия, ядра из продолговатых стали мелкими, округлыми, а также плотными и темными (пикноз ядер).

Дальнейший ход патологического процесса в кишечнике Unió характеризовался не только отслоением эпителиального пласта от базальной мембраны, но и последующей гибелью подлежащих соединительнотка-ных образований кишечного эпителия (подслизистой основы).

Почт Unió pictorum оказалась весьма чувствительной к токсическому действию нефти. Негативные процессы затронули эпителиальные структуры как почечного мешка, так и трубчатых окончаний, где было выявлено отслоение эпителиоцитов от базальной мембраны. В отдельных случаях эпителий выстилки стенки почечного мешка разрушился до базальной мембраны. В полостях трубчатых окончаний и в самом почечном мешке находились крупные конгломераты из отслоившихся клеток. Были отмечены дистрофические и некробиотические процессы в клетках эпителия. У части клеток ядра были плотными, темными, пикнотическими.

К общим изменениям мышц ноги моллюска при действии различных токсикантов можно отнести нарушение архитектоники. Мышечные волокна ретрактора распались на мелкие фрагменты, в основном, округлой формы. Протрактор был более подвержен изменениям: он имел относительно меньшее количество оставшихся волокон, они были значительно короче мышечных волокон ретрактора, но несколько шире, то есть фрагменты протрактора представляли собой разрозненные пластинки, находящиеся далеко друг от друга. Между этими мышечными пластинками имелись бесструктурные некротические массы. В клетках исчезли исчер-ченность и ядра, между мышечными волокнами появились довольно значительные промежутки, указывающие на отек мышечной ткани.

Наиболее существенные изменения в жабрах моллюсков были выявлены при действии нефти. При воздействии концентрации 2,0 мг/л жаберные лепесточки были сморщены, деформированы, резко уменьшены в размерах. С некоторых из них был полностью слущен респираторный эпителий, у других - респираторный эпителий остался лишь в отдельных местах боковых поверхностей жаберных лепестков, именно там наблюдалась дезинтеграция клеток дыхательного эпителия. Причем, во многих лепесточках были разрушены сосуды и некротизирована соединительная ткань, находившаяся у их основания. У оставшихся жаберных лепесточков наблюдалось неравномерное расширение капилляров. Таким образом, деструкция захватила не только жаберный эпителий, но и соединительную ткань жабр Unió pictorum.

Изменения в мышцах ноги Viviparus viviparus после воздействия меди (1,0 мг/л, 20 суток) по сравнению с контрольными препаратами были следующими: в мышечных волокнах исчезла косая исчерченность в связи с развившейся дистрофией клеток. Расстояния между мышечными волокнами существенно увеличились, что свидетельствовало развившемся отеке ткани. Отдельные волокна были извиты и фрагментированы, причем фрагменты волокон были различной длины и толщины.

Печеночные разветвления кишечника. В норме ворсинки реснитчатых клеток образуют сплошною пластинку над эпителиальным пластом. После воздействия меди некоторые эпителиальные клетки теряли реснички, а между оставшимися ресничками имелись отчетливо видимые промежутки. Наибольшие изменения произошли на верхушках разветвлений кишечника: там наблюдалась усиленная пролиферация эпителиальных клеток вплоть до нарушения их послойного расположения.

Крупные mhoi оугольные клетки гепатопанкреаса располагались вдоль печеночных выростов кишечника. В норме эти клетки плотно прилегают друг к другу. При интоксикации медью был выявлен довольно обширный некроз гепатоцитов, особенно тех, которые располагались внутри печеночных разветвлений. Остальная масса клеток гепатопанкреаса сохранилась, но и среди них имелись мелкие некротические участки. Кроме того, отмечались участки, где клетки стали полиморфными, их ядра были плотными, темными и смещались на периферию клетки.

В норме почечный мешок Viviparus viviparus и его многочисленные складки выстланы однослойным многорядным эпителием с высокими призматическими клетками. При интоксикации медью во многих участках почечного мешка эти клетки потеряли апикальную часть. У других клеток ядро и цитоплазма разрушились, клетки приобрели вид пустого пузыря, причем у таких «пузырчатых» клеток разрушились и боковые стенки. Подобные разрушения отмечались примерно у одной трети клеток эпителиального пласта, выстилающего почечный мешок, его канальца и изгибы. Кроме того, из-за некроза отдельных клеток, между клетками были видны значительные промежутки. Были выявлены различия в клетках почечного мешка по длине, ширине и окраске (полиморфизм). В глубине изгибов мешка наблюдалась пролиферация камбиальных клеток. В просвете почечного мешка и почечных канальцев наблюдался клеточный детрит.

В жабрах Viviparus viviparus после воздействия меди были обнаружены следующие изменения. На верхушках жаберных лепестков эпителий частично был десквамирован до базапьной мембраны. Отмечались случаи разрушения самой мембраны. В норме высота эпителия к середи-

не лепесточка снижалась, и клетки становились плоскими. В эксперименте все эти клетки были десквамированы. Основу жаберного лепесточка создает кровеносный капилляр, содержащий клетки крови. Здесь все капилляры были неравномерно расширены (состояние стаза), некоторые из-за слушивания эпителия открывались во внешнюю среду.

В целом можно отметить, что действие меди на морфологию тканей Viviparus viviparus носило преимущественно неспецифический характер, о чем свидетельствует принципиально сходный характер изменений с аналогичными изменениями в органах и тканях двустворчатого моллюска Unió pictorum. Так же, как и у Unió, в органах лужанки основные изменения были выявлены в эпителиях, т.е. эпителиальные структуры оказались наиболее подверженными токсическому влиянию.

4. Функциональная оценка моллюсков после токсического воздействия

Недостаточно говорить о токсичности, если под влиянием загрязняющих веществ происходит достоверное отклонение исследуемой функции от контроля, наблюдаемые изменения следует соотнести со «здоровьем» и выживаемостью гидробионтов (Флеров, 1989) Одним из показателей функционального состояния моллюсков может являться скорость фильтрации ими воды. Масштабы и скорость фильтрации воды моллюсками весьма значительны (Остроумов. 1986: Шульман, Финенко. 1990). Этот процесс имеет огромное значение не Iильки для самих хидро-бионтов (питание, дыхание), но и для водных экосистем, причем в значительной мере.

Как показали результаты экспериментов, предварительное выдерживание моллюсков в течение 20 суток в аквариумах, в воду которых были добавлены токсиканты (медь в концентрации 1,0 мг/л и нефть в концентрации 2,0 мг/л), привело к существенному снижению скорости фильтрации (таблица 5).

Таблица 5

Изменение фильтрационной способности Unió pictorum после токсического воздействия

Длительность измерения, мин Оптическая плотность среды инкубации

I П Ш

0 0,28 0,28 0,29

10 0,26 0,28 0,17

30 0,20 0,23 0,13

60 0,17 0,21 0,09

I - моллюски после предварительного выдерживания в воде с медью (1,0 мг/л) П - моллюски после предварительного выдерживания в воде с нефтью (2,0 мг/л) III - контрольные моллюски

Через 60 минут инкубации оптическая плотность среды инкубации с контрольными моллюсками уменьшилась в 3,2 раза с 0J29 до 0,09, что свидетельствует об активном изъятии моллюсками из воды одноклеточных водорослей. Как медь, так и нефть ингибировали фильтрацию, причем последняя оказала более выраженное действие. Так, если оптическая плотность среды с моллюсками, предварительно выдержанными в растворе меди, через 60 минут уменьшилась в 1,6 раза, то в опыте с нефтью - только в 1,3 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Б воде реки Урал содержатся токсиканты, которые создают постоянный токсикологический фон для водных животных. Моллюски способны накапливать вещества в значительных концентрациях, что еще раз подтверждено настоящим исследованием. Более того, накопленные токсиканты (ряд тяжелых металлов, нефтяные углеводороды) даже после помещения моллюсков в чистую воду медленно выводятся, и длительный период находятся в организме в повышенных концентрациях.

Продолжительная персистенция токсикантов оказывает выраженный цито- и гистопатогенный эффект. Наши исследования показали, что негативному действию нефтяных углеводородов, а также меди, кадмия подвержены практически все изученные органы и ткани моллюсков как брюхоногих (Viviparus viviparous), так и пластинчатожаберных (Unio pictorum).

Наиболее чувствительными к экспериментальной интоксикации оказались эпителиальные ткани моллюсков. Были выявлены различные де-

фекты эпителиев в виде дезинтеграции ткани, нарушения целостности базальных мембран, а также дистрофические и некротические процессы в клетках. Вместе с тем, наряду с патологическими, наблюдались адаптивные реакции, например в виде пролиферации как самих эпителиоцитов (например, в эпителии жабр), так и камбиальных клеток, размножение которых обеспечивает обновление клеточного состава эпителия.

Соединительная ткань изучаемых моллюсков, как правило, подвергалась видимым изменениям, в частности, некрозу, при продолжительном действии токсикантов в достаточно высоких концентрациях.

ВЫВОДЫ

1. Концентрации ряда ионов тяжелых металлов (марганец, медь, никель) в нижнем течении реки Урал превышают предельно-допустимые значения соответственно в среднем в 3,95; 56,0; 6,2 раза раз.

2. Установлено, что в наибольшем количестве из изучаемых металлов в теле моллюсков Unió pictorum накапливается цинк, в среднем за лето его содержание было 246,5 мг/кг сухой массы. В теле брюхоногого моллюска Vivipams vivíparas в наибольшем количестве был обнаружен марганец (в среднем за сезон 335,3±29,5 мг/кг сухой массы). Среди органических загрязнителей нефтяные углеводороды являются доминирующими в моллюсках реки Урал, в мягких тканях Unió pictorum и Viviparus viviparus они накапливались в концентрациях 92,41 и 86,25 мг/кг соответственно.

3. При экспериментальной интоксикации выявлено интенсивное накопление в мягких тканях моллюсков как тяжелых металлов, так и углеводородов. Так, концентрация кадмия в жабрах Unió pictorum увеличилась в 10,17 раз, в мышцах - в 6,36 раз. Концентрация меди В теле Viviparus viviparus возросла в 3,9 раза, достигнув величины 268,8±31,2 мг/кг. Концентрация углеводородов у перловицы возросла в 4,4 раза, у лужанки произошло увеличение в 2,4 раза.

4. При длительном воздействии токсикантов в органах и тканях моллюсков возникают патоморфологические изменения, прежде всего в эпителиях. При воздействии более высоких концентраций развиваются необратимые некротические процессы как в эпителиальных, так и в соединительнотканных структурах. Вместе с

тем, были выявлены регенеративные процессы в виде пролиферации эпителиоцитов и камбиальных клеток 5. Выявлено ингибирующее влияние исследуемых токсикантов на

фильтрационную активность моллюсков.

Список работ, опубликованных по материалам диссертации

1. Кенжегалиев М.К., Бигалиев А.Б.. Ергалиев Т., Канбетов А.Ш. Эколого-рыбохозяйственные проблемы Урало-Каспийского бассейна // Материалы I-международной научно-технической конференции «Современные проблемы геофизики, геологии, освоения, переработки и использования углеводородного сырья». - Алматы: Эверо, 2000. Т. 1. - С. 490-495.

2. Ергалиев Т., Канбетов А.Ш., Шахманова А.К., Кенжегалиев М.К., Трусова В.В., Камелова Т. Исследования содержания тяжелых металлов методом биоиндикации Казахстанского шельфа Каспийского моря // Материалы международной научно-технической конференции «Проблемы нефтегазового комплекса Казахстана». - Алматы, 2001. С. 292-295.

3. Канбетов А.Ш., Крючков В.Н., Зайцев В.Ф., Федорова H.H., Овсянникова Е.В. Токсическое воздействие сырой нефти на пищеварительную систему двухстворчатых моллюсков // Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса: Доклады первых международных научных Надировских чтений. - Алматы - Атырау, 2003. - С. 386-392.

4. Канбетов А.Ш., Овсянникова Е.В., Крючков В.Н, Федорова H.H. Изменения органов и тканей моллюсков под воздействием нефти // Материалы международной научно-практической конференции «Экология и нефтегазовый комплекс».-Алматы, 2004.-С. 112-114.

5. Канбетов А.Ш., Крючков В.Н., Зайцев В.Ф., Федорова H.H., Овсянникова Е.В. Реакции пищеварительной системы двухстворчатых моллюсков на экспериментальную интоксикацию // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы геологии нефтегазового комплекса Казахстана». -Алматы, 2004. - С. 141-148.

6. Канбетов А.Ш., Зайцев В.Ф., Крючков В.Н. Содержание тяжелых металлов в двухстворчатых моллюсках дельты реки Урал И Вестник Атырауского института нефти и газа, №5, 2004. - С. 230-232.

7. Канбетов А.Ш., Зайцев В.Ф., Крючков В.Н. Содержание нефтепродуктов в воде и донных отложениях дельты р. Урал и предустьевого взморья // Вестник Павлодарского государственного университета, №3, 2004. - С. 50-53.

8. Канбетов А.Ш., Зайцев В.Ф., Крючков В.Н. Содержание металлов в воде и донных отложениях дельты р. Урал и предустьевого взморья // Вестник Павлодарского государственного университета, №3,2004.-С. 54-57.

9. Кенжегалиев А.К., Канбетов А.Ш., Куанышева Г.А., Моисеева Г.П. Исследование загрязнения р. Урал тяжелыми металлами за 2002-2003 годы // Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса: Доклады вторых международных научных Надировских чтений. - Кзылорда, 2004. - С. 421-423.

10.Кенжегалиев А.К., Канбетов А.ULI., Куанышева Г.А., Моисеева Г.П. исследование загрязнения поверхностных вод р. Урал нефтепрродуктами // Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса: Доклады вторых международных научных Надировских чтений. - Кзылорда, 2004.- С. 423-427.

11.Кенжегалиев А.К., Канбетов А.Ш., Куанышева Г.А., Моисеева Г.П. Загрязнения р. Урал органическими загрязнителями за 2002-2003 годы // Научно-технологическое развитие нефтегазового комплекса: Доклады вторых международных научных Надировских чтений. - Кзылорда, 2004. - С. 428-429.

12.Кенжегалиев А.К., Канбетов А.Ш., Куанышева Г.А., Моисеева Г.П., Крючков В.Н. Исследование загрязнения р. Урал в 20022003 годы // Проблемы и перспективы реабилитации техногенных экосистем: Материалы международной конференции. -Астрахань, 2004. - С. 37-39.

23

РНБ Русский фонд

2006-4 7408

Тип. АГТУ. Зак. 839. Тир. 100 16.11.2004

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Канбетов, Асылбек Шахмуратович

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Биотестирование качества воды

1.2. Мониторинг за состоянием водоемов

1.3. Принципы выбора тест-объекта

1.4. Влияние загрязняющих веществ на бентосные организмы

1.4.1. Накопление загрязняющих веществ в бентосных организмах

1.4.2. Влияние загрязняющих веществ на морфофункциональные показатели моллюсков

Глава 2. Материал и методы исследований

Глава 3. Гидрологическая, гидрохимическая и токсикологическая характеристика реки Урал

3.1. Гидролого-гидрохимическая характеристика р. Урал

3.2. Динамика ионов тяжелых металлов в воде р. Урал

3.3. Содержание нефтяных углеводородов в воде и донных отложениях реки Урал

Глава 4. Накопление стабильных токсикантов в моллюсках р. Урал

4.1. Накопление тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в моллюсках нижнего течения реки Урал

4.2. Кумуляция загрязняющих веществ моллюсками при экспериментальной интоксикации

Глава 5. Морфологическая характеристика органов и тканей моллюсков при экспериментальном токсическом воздействии

5.1. Морфология органов и тканей перловицы в норме

5.2. Патоморфологические изменения тканей перловицы при воздей- 66 ствии токсикантов

5.3. Морфология органов и тканей лужанки в норме и при токсине- 87 ском воздействии

5.4. Функциональная оценка моллюсков после токсического воздей- 98 ствия

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка влияния загрязнения на моллюсков реки Урал"

Проблема загрязнения природной среды, в том числе и водоемов, остается одной из наиболее актуальной в современном индустриальном обществе, а вопросы, связанные с миграцией тяжелых металлов в окружающей среде занимают существенное место. Кроме того, Каспийский регион обладает уникальными запасами минеральных ресурсов, особенно жидких углеводородов. Согласно оценкам Мирового энергетического агентства ресурсы нефти в прикаспийском регионе являются крупнейшими в мире, а уже разведанные и эксплуатируемые месторождения по запасам сырья стоят на третьем месте после региона Персидского залива и Сибири.

Известно, что огромную роль в миграции элементов и веществ в экосистемах принадлежит живым организмам, которые накапливают в себе микроэлементы, вовлекая их в трофический круговорот (Вернадский, 1922). В последнее время эти процессы в значительной мере были нарушены в связи с увеличением поступления металлов в окружающую среду в результате промышленной деятельности. В процессе эволюции были выработаны механизмы, позволяющие организму концентрировать атомы в клетке, содержащиеся в окружающей среде даже в самых ничтожных количествах, эволюция шла по пути приспособления к геохимическим факторам среды, что позволило организмам отобрать тот комплекс элементов, который создает структурную и динамичную основу жизни.

Медь - широко распространенное загрязняющее вещество природных вод (Петрухин и др., 1989), находит применение в борьбе с водной растительностью и моллюсками (Муллинс, 1982). В наиболее распространенной форме медь легко образует комплексы с неорганическими и органическими веществами и адсорбируется на взвесях. По этой причине медь редко присутствует в воде в виде свободного иона, за исключением чистых мягких вод с повышенной кислотностью. Часто находится в воде наряду с другими металлами (особенно с цинком) в потенциально опасных концентрациях, а также с другими токсикантами, что затрудняет обнаружение токсичности самой меди (Алабастер, Ллойд, 1984).

Кадмий относится к редким элементам, однако он широко используется в промышленности. Небольшие его количества постоянно сбрасываются в поверхностные воды пресных водоемов, а в целом, интенсивность антропогенного поступления кадмия на водную поверхность достигает 132 т в год (Никаноров, Жулидов, 1991). Хотя природные концентрации кадмия обычно невелики и не превышают 1 мкг/л, но в загрязненных водах его находится значительно больше. Он способен адсорбироваться на твердых частицах и переноситься на большие расстояния. Биологическая роль кадмия изучена очень мало. Весьма разрознены сведения о механизмах его токсического действия. Однако известно, что кадмий принадлежит к числу наиболее опасных токсикантов и по своей токсичности близок к ртути и мышьяку (Линник, Искра, 1993), а опасность этого металла заключается в том, что он вызывает нарушения во многих системах органов водных организмов в очень низких концентрациях (Сухачев и др., 1989).

С эколого-токсикологических позиций нефть представляет собой групповой токсикант неспецифического действия. Из литературных источников известно, что распределение углеводородов нефти в водных организмах неравномерно, а вопросы накопления нефти и нефтепродуктов в пресноводных моллюсках, и в частности, в реке Урал, изучены недостаточно.

Целью работы являлось изучение морфологических и эколого-физиологических реакций в моллюсках реки Урал на воздействие нефти и некоторых тяжелых металлов.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Определить динамику содержания тяжелых металлов (цинк, медь, свинец, кадмий и др.) и нефтяных углеводородов в воде нижнего течения реки Урал.

2. Установить уровень кумуляции тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в органах и тканях перловицы Unio pictorum и лужанки Viviparus viviparus в современных экологических условиях р. Урал.

3. Изучить динамику накопления и выведения металлов (на примере меди и кадмия) и углеводородов из органов и тканей моллюсков при экспериментальной хронической интоксикации.

4. Выявить характер патогистологических изменений внутренних органов моллюсков при хроническом отравлении нефтью и тяжелыми металлами.

5. Изучить физиологические реакции моллюсков, вызванные действием токсических веществ.

Впервые проведено исследование динамики накопления и выведения нефтяных углеводородов и некоторых тяжелых металлов (медь, кадмий) из органов и тканей двустворчатого моллюска Unio pictorum брюхоного Viviparus viviparus при экспериментальной хронической интоксикации. Исследованы уровни накопления указанных токсикантов в моллюсках в современных экологических условиях нижнего течения реки Урал.

Описаны патоморфологические изменения в жизненно важных органах моллюсков в современных условиях загрязнения водной среды и при экспериментальном токсическом воздействии.

Выявлена связь патоморфологических нарушений в жизненно важных органах моллюсков с их физиологическим состоянием (на примере фильтрационной активности пластинчатожаберных моллюсков).

Практическое значение работы состоит в систематизации основных форм патологии внутренних органов моллюсков. Выявлено состояние внутренних органов уральских моллюсков в естественных условиях. Поб лученные результаты могут быть использованы в качестве фоновых при проведении биомониторинга экосистемы нижнего течения реки Урал. Материалы исследования используются в преподавании курсов «Прикладная экология», «Экологическая токсикология», «Цитология», «Гистология» в институте биологии и природопользования Астраханского государственного технического университета и в Институте нефти и газа г. Атырау

Основные положения, выносимые на защиту

1. Накопление из окружающей среды некоторых тяжелых металлов и нефтяных углеводородов в тканях моллюсков зависит от функциональных свойств тканей. Уровень накопления указанных токсикантов в современных экологических условиях не оказывает непосредственного влияния на характер и степень развития изменений во внутренних органах моллюсков.

2. Накопление нефтяных углеводородов и некоторых металлов (на примере меди и кадмия) в органах и тканях моллюсков значительно превосходят концентрации этих веществ в водной среде. Выведение указанных поллютантов из тканей моллюсков происходит значительно медленнее, и после перемещения моллюсков в чистую воду в них еще длительное время сохраняются повышенные концентрации загрязняющих веществ.

3. Действие различных по своей природе токсикантов (нефть, медь, кадмий) приводит к развитию схожих изменений в органах моллюсков, т.е. их действие на тканевом уровне неспецифично.

4. На фоне патологических изменений в органах моллюсков при действии токсикантов развивается состояние, характеризующееся снижением фильтрационной способности двустворчатых моллюсков.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Канбетов, Асылбек Шахмуратович

ВЫВОДЫ

1. Концентрации ряда ионов тяжелых металлов (марганец, медь, никель) в нижнем течении реки Урал превышают предельно-допустимые значения соответственно в среднем в 3,95; 56,0; 6,2 раза раз.

2. Установлено, что в наибольшем количестве из изучаемых металлов в теле моллюсков Unio pictorum накапливается цинк, в среднем за лето его содержание было 246,5 мг/кг сухой массы. В теле брюхоногого моллюска Viviparus viviparus в наибольшем количестве был обнаружен марганец (в среднем за сезон 335,3±29,5 мг/кг сухой массы). Среди органических загрязнителей нефтяные углеводороды являются доминирующими в моллюсках реки Урал, в мягких тканях Unio pictorum и Viviparus viviparus они накапливались в концентрациях 92,41 и 86,25 мг/кг соответственно.

3. При экспериментальной интоксикации выявлено интенсивное накопление в мягких тканях моллюсков как тяжелых металлов, так и углеводородов. Так, концентрация кадмия в жабрах Unio pictorum увеличилась в 10,17 раз, в мышцах - в 6,36 раз. Концентрация меди В теле Viviparus viviparus возросла в 3,9 раза, достигнув величины 268,8±31,2 мг/кг. Концентрация углеводородов у перловицы возросла в 4,4 раза, у лужанки произошло увеличение в 2,4 раза.

4. При длительном воздействии токсикантов в органах и тканях моллюсков возникают патоморфологические изменения, прежде всего в эпителиях. При воздействии более высоких концентраций развиваются необратимые некротические процессы как в эпителиальных, так и в соединительнотканных структурах. Вместе с тем, были выявлены регенеративные процессы в виде пролиферации эпителиоцитов и камбиальных клеток. 5. Выявлено ингибирующее влияние исследуемых токсикантов на фильтрационную активность моллюсков.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящее время Урал остается единственной рекой, сохранившей относительно естественный гидрологический режим. Благодаря этому, река во многом сохранила свое значение для воспроизводства ценных видов рыб. В целом по результатам как собственных исследований, так и по результатам многолетнего мониторинга, проводимого в республике, можно сказать, что гидролого-гидрохимический режим нижнего течения Урала в основном благоприятен для жизнедеятельности гидробионтов.

Тем не менее, содержащиеся в уральской воде токсиканты, концентрации многих превышают значения ПДК, создают постоянный токсикологический фон для водных животных. Из тяжелых металлов в наиболее опасных концентрациях находились медь (более 50 ПДК), никель (более б ПДК) и марганец (порядка 4 ПДК).

Анализ показал, что в настоящее время нефтяные углеводороды являются доминирующими органическими составляющими образцов воды и биоты нижнего течения Урала и Северного Каспия. Фталаты являются другой группой загрязнителей, которые можно выделить как приоритетные токсиканты Каспия. Анализ экстрактов воды, донных отложений и образцов биоты показал, что загрязняющие вещества, накапливаемые в различных звеньях экосистемы, обладают рядом свойств, что находит свое проявление в негативных реакциях со стороны гидробионтов.

Моллюски способны накапливать вещества в значительных концентрациях, что еще раз было подтверждено в настоящем исследовании. Более того, накопленные токсиканты (ряд тяжелых металлов, нефтяные углеводороды) даже после помещения моллюсков в чистую воду медленно выводятся, и еще длительный период находятся в организме в повышенных концентрациях.

Продолжительная персистенция токсикантов оказывает выраженных цито- и гистопатогенный эффект. Наши исследования показали, что негативному действию нефтяных углеводородов, меди, кадмия подвержены практически все изученные органы и ткани моллюсков как брюхоногих, так и пластинчатожаберных.

Наиболее чувствительными к экспериментальной интоксикации оказались эпителиальные ткани моллюсков. Были выявлены различные дефекты эпителиев в виде дезинтеграции ткани, нарушения целостности базальных мембран, а также дистрофические и некротические процессы в клетках. Вместе с тем, наряду с патологическими, наблюдались адаптивные реакции, например в виде пролиферации как самих эпителиоцитов (например, в эпителии жабр), так и камбиальных клеток, размножение которых обеспечивает обновление клеточного состава эпителия.

Соединительная ткань, как правило, подвергалась видимым изменениям, в частности, некрозу, при продолжительном действии токсикантов в достаточно высоких концентрациях.

Экспериментальное воздействие различных токсикантов находило свое выражение в изменении интенсивности физиологических процессов. Было выявлено уменьшение активности фильтрации двустворчатыми моллюсками. Кроме того, из литературных источников известно, что при интоксикации меняется интенсивность биохимических процессов в органах и тканях моллюсков, изменялись скорости основных реакций метаболизма -гликолиза, цикла трикарбоновых кислот, синтеза жирных кислот, что приводит к гипоксии и снижению мышечного тонуса моллюсков. Так как степень утилизации гликогена находится в прямой зависимости от токсичности среды, уменьшение количества гликогена в органах указывало на хроническое отравление подопытных животных. Поскольку гликоген является основным энергетическим источником у двустворчатых моллюсков в анаэробных условиях, по всей видимости, наблюдаемые изменения в активности ферментов и в содержании в тканях гликогена, могут сопровождаться снижением резистентности моллюсков. Выявляемые изменения неспецифичны, и не зависят от природы токсиканта.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Канбетов, Асылбек Шахмуратович, Махачкала

1. Алабастер Дж., Ллойд Р. Критерии качества воды для пресноводных рыб. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 344 с.

2. Андреев В.В., Григорьев В.А., Крючков В.Н. Оценка токсикологической обстановки при проведении гидромеханизированных работ// Тез. докл. Первой всесоюзной конф. по рыбохозяйственной токсикологии (Юрмала, декабрь, 1988 г.).- Рига, 1988.- С. 11-13.

3. Бейм A.M., Красовский Г.И., Сутокская И.В., Васюкович Л .Я. Эколо-го-гигиенические подходы к биоиндикации качества воды // Самоочищение воды и миграция загрязнений по трофической цепи. М.: Наука, 1984.-С. 16-21.

4. Бельчева Н.Н., Силина АВ., Слинько Г.Н., Челомин В.П. Сезонная изменчивость уровней Fe, Zn, Си, Мп и Cd в гепатонанкреасе приморского гребешка Mizuhopecten yessoensis // Биол. моря. 2002. -28, № 6. —С. 442-448.

5. Брагинский Л.П. Оценка качества вод природных водоемов по токсикологическим показателям // Научные основы контроля качества вод по гидробиологическим показателям: Тр. Всес. конф. -Л., 1981.-С. 201-206.

6. Брагинский Л.П. Некоторые принципы классификации пресноводных экосистем по уровням токсичной загрязненности // Гидробиологический журнал, 1985, T.2I, № 6. С.65-74.

7. Брагинский JI.П. Новая система биомониторинга водной среды в США // Гидробиологический журнал. 1978, Т 14, № 1. - С. 77-83.

8. Вернадский В.И. Химический состав животного вещества в связи с химией земной коры. Петроград, 1922. — С. 48-71.

9. Ю.Виселина Т.Н., Лукьянова О.Н. Изменение активности ферментов углеводного обмена у моллюсков под действием кадмия // Биол. моря. 2000. - 26, № 4. - С. 278-280.

10. Вопросы водной токсикологии / Под. ред. Монакова А.В. М.: Наука, 1983.-С. 122-123.

11. Врочинский К.К., Перевозников М.А. Ихтиотоксикологическая характеристика химических веществ (пестициды, углеводороды, металлы, радионуклиды) // Влияние антропогенного фактора на экосистему озер: Сборник научных трудов, вып. 313. Л., 1990. — С. 315.

12. И.Галактионов С.Т., Юрин В.М. Водоросль сигнализирует об опасности.-Минск, 1983.-С. 56-68.

13. Гандзюра В.П. Продуктивно-биологические критерии оценки токсичности // Вторая Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. -Спб, 1991.-С. 37-39.

14. Горомосова С.А., Шапиро А.З. Основные черты биохимии энергетического обмена мидий. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.- 120 с.

15. Жукинский В.И. Оксиюк О.П. Олейник ПК. Кошелева С.И. Критерий комплексной оценки качества поверхностных пресных вод //

16. Самоочищение и биоиндикация загрязнения вод. М., 1980. - С.37-63.18.3аварзин А.А. Основы сравнительной гистологии. JL: Изд-во Ленинградского университета, 1985. — 400 с.

17. Зарубин С.Л., Цветков И.Л. Принципы выбора тест-объекта и тест-показателя при биоиндикации и биотестировании сточных и природных вод // Биологические исследования в Ярославском Гос. ун-те: Юбилейный сборник тез. конф. — Ярославль, 1997. — С.62-65.

18. Кабанова Ю.Г. Влияние нефтяных загрязнений на организмы, обитающие в природных водах. — М.: Институт океанологии РАН, 1997. -34 с.

19. Кошелева В.В., Мигаловский И.П., Новиков М.А., Горбачева Е.А., Лаптева A.M. Реакции гидробионтов на загрязнение среды при разработке нефтегазовых месторождений шельфа Баренцева моря. -Мурманск: ПИНРО, 1997. 91 с.

20. Крючков В.Н., Андреев В.В., Григорьев В.А. Влияние газового комплекса на содержание в водоемах тяжелых металлов// Экологические проблемы реки Урал и пути их решения: Тез. докл., 4.2. Гурьев, 1989. - С. 10-11.

21. Лакин Г.Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1973. - 343 с.

22. Линник И.Н., Искра И.В. Кадмий в поверхностных водах: содержание, формы нахождения, токсическое действие // Гидробиологический журнал. 1997, № 3. - С. 72-87.

23. Лукьяненко В.И. Общие закономерности деградации экосистем и ухудшения качества воды в загрязненных водах // Вторая Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. — СПб., 1991, Т. 2. — С. 45-47.

24. Лукьянова О.Н., Шмидт Т.Я. Содержание каратиноидов у морских беспозвоночных в условиях хронического загрязнения // Вторая Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. — СПб., 1991, Т. 2.-С. 11-13.

25. Макрушин А.В. Биологический анализ качества вод. Л.: Наука, 1974.- С. 43-49.

26. Макрушин А.В. Опыт биоиндикации загрязнения пресных вод по результатам гистопатологического обследования печени моллюсков// Биология внутренних вод. 1998. - № 3. - С. 90-94.

27. Макрушин А.В. Состояние печени моллюсков как индикатор антропогенного воздействия на водоем // Взаимодействие человека и природы на границе Европы и Азии: Тез. докл. конф. Самара, 18-20 дек., 1996. Самара, 1996. - С. 8Ф-86.

28. Методы биотестирования качества водной среды / Под. ред. Филен-кова О.Ф. М.: Изд-во Московского университета, 1989. - С. 5-23.

29. Методы изучения состояния окружающей среды / Под. ред. Зубова В.И. Вологда: Русь, 1996. - 103 с.

30. Миронова А.П. Чувствительность мышечной ткани некоторых пресноводных моллюсков к повышенной концентрации сульфата кадмия // Цито-логия. 1996. - 38, № 3. - С. 359-362.

31. Муллинс Т. Химия загрязнения воды // Химия окружающей среды.

32. М.: Химия, 1982. С. 276-345.

33. Налетова И.Л., Владимировская Е.В. Аминокислоты, растворенные в воде, как один из показателей физиологического состояния экосистемы // Океанология, 1987, Т.17, Вып 6. С. 1010-1015.

34. Никаноров A.M., Жулидов А.В. Биомониторинг металлов в пресноводных экосистемах. JL: Гидрометеоиздат, 1991. - С. 5-144.

35. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 2001. -334 с.

36. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. М.: Изд-во Московского университета, 1986. — 176 с.

37. Остроумов С.А. Действие некоторых амфифильных веществ и смесе-вых препаратов на морских моллюсков // Гидробиологический журнал. 2003. - Т. 39, № 2. - С. 103-108.

38. Патин С.А. Эколого-токсикологические аспекты изучения и контроля качества водной среды // Гидробиологический журнал. 1991. - Т. 27.-№3.-С. 75-77.

39. Прайс В. Аналитическая атомно-абсорбционная спектроскопия. М.: Мир, 1976.

40. Проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду / Под ред. ДаниловаВ.И.-М.: Наука, 1985.-С. 111-123.

41. Ромейс Б. Микроскопическая техника. М.: Иностранная литература, 1953.-720 с.

42. Руководство по анализу природных вод суши. Л.: Гидрометиздат, 1973.-269 с.

43. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. — Л.: Гидрометиздат, 1977. -541 с.

44. Смирнов Н.Ф. Влияние некоторых факторов на пресноводных двустворчатых моллюсков // Влияние фенола на гидробионтов. — М.: Наука, 1973.-С. 90-97.

45. Флеров Б.А. Эколого-физиологические аспекты токсикологии пресноводных животных. Л.: Наука, 1989. - 144 с.

46. Челомин В.П., Бельчева Н.Н., Захарцев М.В. Биохимические механизмы адаптации мидии Mytilus trossulus к ионам кадмия и меди // Биол. моря. 1998. - 24, № 5. - С. 319-325.

47. Шаланки Я.В. Биомониторинг природной среды // Журнал общественной биологии, 1985. Т.46, № 6. - С. 743-752.

48. Шахматова РА. Адаптация некоторых видов гидробионтов к сточным водам химической промышленности. М.: Наука, 1983. - 248 с.

49. Шульман Т.Е., Финенко Г.А. Биоэнергетика гидробионтов. Киев: Наукова думка, 1990. - 248 с.

50. Bebianno М., Serafim М., Rita М. Involvement of metallothionein in cadmium accumulation and elimination in the clam Ruditapes decussata // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1994. - 53, No. 5. - P. 726-732.

51. Birdsall K., Kukor J. J., Cheney M. Uptake of polycyclic aromatic hydrocarbon compounds by the gills of the bivalve mollusk Elliptic complanata // Environ. Tosdcol. and Chem. 2001. - 20, № 2. - P. 309-316.

52. Brick M., cutsch U., Floroni P. Cellular effects of tributyttin (TBT) on the penis pithelium cells of prosobranchs (Hinia reticulata and Ocinebrina aciculata) // Helgoland. Meeresunteisuch. 1996. - 50, No. 3. - P. 319325.

53. Caims J., Cruber D. Comparison of methods and instrumentation of bi-jlogical early warning system // Water res. Bull., 1980, Vol. 16, No. 2. P. 261-266.

54. Canesi L., Viarengo A., Leonzio C, Filippelli M., Gallo G. Heavy metals and glutathione metabolism in mussel tissues // Aquat. Toxicol. 1999. -46, No. l.-P. 67-76.

55. Chong Kit, Wang Wen-Xiong. Assimilation of cadmium, chromium, and zinc by the green mussel Perna viridis and the clam Ruditapes philippina-rum // Environ. Toxicol, and Chem. 2000. - 19, № 6. - P. 1660-1667.

56. Chraibi N., Gheit A., Benazzou L., Sadak A. Evaluation de la contamination par les metaux lourds chez les mytilides: Perna pena (L.) et Mytilus galloprovincialis Lmk. des cotes marocaines // Haliotis. 1999 (2000). -29.-P. 11-26.

57. Cleveland Laveme, Little Edward E, Calfee Robin D., Barren Mace G. Photoenhanced toxicity of weathered oil to Mysidopsis bahia // Aquat. Toxicol. 2000. - 49, № 1-2. - P. 63-76.

58. Could В., Hicks G., Wells S. Nematode/Copepod ration for monitoring pollution: a rebuttal // Mar. poll .Bull., 1981, Vol. 12, No. 11. P. 372381.

59. De Nicola M., De Benedictis A., Guarino S.M., GambardcHa C, Cafiero G., Gragnaniello G. Cadmium-zinc interaction in Idotea bal-tica:Ultrastructural and X-ray analysis of the hepatopancreas // Tox. Subst. Mech. 1996. - 15, No. 2. -P. 71-88.

60. Essedaoui A., Sif J., Kerambrun P. Effet du cadmium sur l'activite de aamylase chez Mytilus galloprovincialis // Mar. Life. 1998. - 8, No. 1-2. -P. 51-61.

61. Geret F., Cosson R. Utilisation des metallothioneines comme biomarqueur de la contamination metallique: Variabilite entre sites et organes chez

62. Fhuttre Crassostrea gigas // Oceanol. acta. 2000. — 23, No. 3. — P. 261271.

63. Gossiaux D., Landrum P., Fisher S. The assimilation of contaminants from suspended sediment and algae by the zebra mussel, Dreissena poly-morpha // Chemosphere. 1998, 36, No. 15. - P. 3181-3197.

64. Gregory M.A., Marshal D.J., George R. C., Anandraj A., McClug T.P. Correlation between metal uptake in the soft tissue of Perna perna and gill filament patologi after exposure to mercuri // Mar. Pollut. Bull. -2002. 45, № 1 - 12. - P. 114 -125.

65. Jaouen A., Galap C., Minier C., Tutundjian R., Leboulenger F. Bioac-cumulation de contaminants et mesure de biomarqueurs chez la moule ze-bree (Dreissena polymorpha) en Seine aval // Bull. Soc. zool. Fr. 2000. -125, No. 3.-P. 239-249.

66. Jiann Kuo-Tung, Presley B. Variations in trace metal concentrations in American oysters (Crassostrea virginica) collected from Galveston Bay, Texas // Estuaries. 1997. - 20. № 4. - P. 710-724.

67. Johnes C., Timmerman E. Total cadmium, copper, and zinc in two dre-issenid mussels, Dreissena polymorpha and Dreissena bugensis, at the outflow of lake Ontario // J. Great Lakes Res. 1998. - 24, № 1. - C. 55-64.

68. Kecaihuan, Wang Wen-Xiong Bioaccumulation of Cd, Se, Zn in an estuarine oyster (Crassosterea rivularis) and a coastal oyster (Saccostrea glom-erata) // Aquat. Toxicol. 2001. - 56, № 1. - C. 33-51.

69. Krolak E. Concentration of heavy metals in the snails Lymnaea (Radix) peregra (O.F. Mull) and Lymnaea stagnalis (L) occurring in rivers near Siedice town/ // Pol. arch, hydrobiol. 1998. - 45, № 4. - P. 553-563

70. Key P., Leslie L., James S., Pruell R.,. Pelletier M., McKinney R., Jayara-man S. The chemistry and toxicity of sediment affected by oil from the North Cape spilled into Rhode Island Sound // Mar. Pollut. Bull. 1999. -No. 38.-P. 123-125.

71. Lei J., Payne В., Wang Shiao Y. Filtration dynamics of the zebra mussel Dreissena polymorpha // Can. J. Fish, and Aquat. Sci. 1996 - 53, No. 1. - P.29-37.

72. Leung K., Fumess R. Metallothionein induction and condition index of dogwhelks Nucella lapillus (L.) exposed to cadmium and hydrogen peroxide // Chemosphere. 2001.-44, No. 3. - P. 321-325.

73. Lowe D., Soverchia C., Moor M. Lysosomal membrane responses in the blood and digestive cells of mussels experimentally exposed to fluoran-thene //Aquat Toxicol. 1995. - 33, No. 2. - P. 105-112.

74. Lowe D.M., Fossato V.U. The influence of environmental contaminants on lysosomal activity in the digestive cells of mussels (Mytilus gallo-provincialis) from the Venice Lagoon // Aquat. Toxicol. 2000. - 48, № 2-3.-C. 75-85.

75. Lubbe Т., Bemem K., Vaur G. Ecological effect of potential oil spills at the German Noth Seas coast // Seevogel. 1995, No. 3. - P. 58-62.

76. Mazon L.L, Gonzalez G., Vicario A., Estomba A., Aguirre A. Inhibition of esterases in the marine gastropod Littorina littorea exposed to cadmium // Ecotoxicol. and Environ. Safety. 1998. - 41, № 3. - P. 284-287.

77. Mouneyrac C, Geffard A, Amiard J.C, Amiard-Triquet C. Metal-lothionein-like proteins in Macoma balthica: Effects of metal exposure and natural factors // Can. J. Pish, and Aquat. Sci. 2000. - 57, No. 1. -P. 34-42.

78. Mutvei H., Danca E., Timm H., Slepukhina T. Structure and Growth rates of bivalve shells as indicators of environmental changes and pollution: 7Ih Int. Symp. Biomineralization // Bull. Inst. Oceanogr. Monaco. -1996. Num. Spec. 14. -P. 65-72.

79. Najle R., Elissondo M., Gentile S., Gentile M, Vaearezza G., Solana H. Histopathology of the digestive gland of an Antarctic limpet exposed to cadmium/ // Sci. Ibtal Ewum . 2000. - № 2-3. - P. 273-268.

80. Nasci C., Da Ros L., Livingstone D. Studies on aldehyde dehydrogenase in mussel, Mytilus galloprovincialis, of Venice Lagoon as a biomarker of organic pollution // Boll. Mus. civ. stor. natur. Venezia. 1998. -49.-P. 125-133.

81. Neff Jerry M., Ostazeski Stanley, Gardiner William, Stejskal Iva. Effects of weathering on the toxicity of three offshore Australian crudeoils and a diesel fuel to marine animals // Environ. Toxicol, and Chem. -2000.

82. Parlak H., Katalay S., Buyukisik B. Accumulation and loss of chromium by mussels (M. galloprovincialis) // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1999. - 62, № 3. - P. 286-292.

83. Payne В., Lei J., Miller A., Huberts E. Adaptive variation in palp and gill size of the zebra mussel (Dreissena polymopha ) and Asian clam (Corbicula fluminea) // Can. J. Fish and Aqual. Sci. 1995. - 52, No. 5. -P. 1 130-1134.

84. Pempkowiak J., Sikora A., Biemacka E. Speciation of heavy metals in marine sediments VS their bioaccumulation by mussels // Chemos-phere. 1999.-39, № 2. - P. 313-321.

85. Perez U., Jimenez В., Delgado W., Podriguez-Sierra C. Heavy metals in the false mussel, Mytilopsis domingensis, from two tropical estua-rine lagoons // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. — 2001. 66, № 2. -P. 206-213.

86. Pillai Sreekala, Menon N.R. Structural alterations accompanying acute and chronic toxicity of heavy metal exposure in hepatopancreas of green mussel Pema viridis (dass-Pelycypoda) // Indian J. Mar. Sci. 1998. -27, №3-4.-P. 416-420.

87. Pipe R.K., Coles JA., Carissan F.M.M., Ramanathan K. Copper induced immunomodulation in the marine mussel, Mytilus edulis // Aquat. Toxicol.-1999.- 46, No. 1.- P. 43-54.

88. Pruski A.M., Fiala M.A., Prodon R., Colomines J.C Thiotaurine is a biomarker of sulfide-based symbiosis in deep-sea bivalves // Limnol. and Oceanogr. 2000. - 45, No. 8. - P. 1860-1867.

89. Radtowska M., Pempkowiak J. Qualitative analysis of stress proteins induced by cadmium in the blue mussel Mytilus trossulus // Oceanol. Stud. Mar. 1996. - 25, No. 3. - P. 133-137.

90. Sbriz L., Aquino M. R., de Rodriguez N., Fowler Scott W., Sericano Jose L. Levels of chlorinated hydrocarbons and trace metals in bivalves and nearshore sediments from the Dominican Republic // Mar. Pol-lut. Bull. 1998. - 36, № 12. - P. 971-979.

91. Sericano Jose L., Wade Terry L., Brooks James M. Accumulation and depuration of organic contaminants by the American oyster (Crassostrea virginica) // Sci. Total Environ. 1996. - 179. - P. 149-160.

92. Shannon С E., Weaver W. The mathematical theory of theory of communication // Urbana, University of Illinois Press, 1963. P. 62-67.

93. Warwick R-M. The nematode/copepod ration and its use in pollution ecology //Mar. Poll. Bull, 1981, Vol. 12, No. 10.-P. 329-333.

94. Widdows John, Nasci Cristina, Fossato Valentine U. Effects of pollution on the scope for growth of mussels (Mytilus galloprovincialis) from the Venice Lagoon, Italy // Mar. Environ. Res. 1997. - 43, No. 1-2. - P. 69-79.