Кондратьева Л.М., Рапопорт В.Л.

АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ В РЫБЕ РЕКИ АМУР
Л.М. Кондратьева 1, В.Л. Рапопорт 2
1
Институт водных и экологических проблем ДВО РАН, ул. Ким Ю Чена, 65, Хабаровск, 680000, Россия. Е-mail: kondrlm@rambler.ru
2
Институт тектоники и геофизики ДВО РАН, Хабаровск, Россия, ул. Ким Ю Чена, 65,
Хабаровск, 680000, Россия. Е-mail: itig@itig.as.khb.ru
Представлены результаты исследования содержания летучих производных бензола в
рыбе р. Амур после техногенной аварии в провинции Цзилинь (Китай). Методом
хроматомасс-спектрометрии в рыбе идентифицированы такие токсичные вещества как
фталаты, нафталин, анизол, бензтиозол и пестициды нового поколения. Различные
классы токсичных веществ, обнаруженные во всех компонентах экосистемы р. Амур
представляют угрозу для воспроизводства рыбных ресурсов и риск для здоровья населения региона.
ANALYSIS OF TOXIC ORGANIC MATTER CONTENT IN FISH
OF THE AMUR RIVER
L. M. Kondratjeva 1, V. L. Rapoport 2
1
Institute of Water and Ecology Problems FEB RAS, 65 Kim Yu Chen st., Khabarovsk,
680000, Russia. kondrlm@rambler.ru
2
Institute of Tectonics and Geophysics FEB RAS, 65 Kim Yu Chen st., Khabarovsk,
680000, Russia. Е-mail: itig@itig.as.khb.ru
Research results of volatile benzene derivatives content in fish of the Amur River after the
technogenic accident in the Jiling Province (China) have been presented. Toxic organic matter
such as phthalate, naphthalene, anisole and benzothyozole and pesticides of a new generation
were identified in fish with chomatomass-spectrometry for the first time. Various classes of
toxic substances, revealed in all the components of the Amur ecosystem threaten fish resource
regeneration and population health in the region.
Введение
Важная актуальная экологическая проблема Приамурья – трансграничное загрязнение
р. Амур, приводящее к ухудшению качества воды и рыбы. Оба этих показателя представляют реальную угрозу для здоровья населения. Многочисленные поллютанты способны
оказывать влияние на стабильность функционирования всей экосистемы р. Амур, включая
организмы различного уровня организации. Высокой степени экологического риска
подвергается рыбное сообщество. Крупномасштабность экосистемы р. Амур, разнообразие
экологических факторов, проявляющихся на различных участках реки, специфические
ответные реакции планктонных и бентосных организмов на изменение состояния среды
обитания, определяют важность исследования ее биокомплексов, включая фитопланктон,
зоопланктон, зообентос, микробные сообщества воды и донных отложений, ихтиофауну.
248
Л. М. КОНДРАТЬЕВА, В.Л. РАПОПОРТ
В странах ЕС разработана и успешно внедряется Водная Рамочная Директива – ВРД
(Directive 2000/60/ЕС), в основе которой заложена методология экологического риска с
применением разнообразных биологических подходов (биоиндикация, биотестирование,
биомониторинг). Ее успешно используют при разработке национальных программ и
нормативных документов в странах бассейна р. Днепр (Афанасьев, Гродзинский, 2004).
Долгое время в качестве критерия риска использовали интегральные гидрохимические
показатели общего загрязнения природных вод. Но по мере выявления разнообразных
механизмов воздействия на экосистемы конкретных соединений стали отдавать предпочтение анализу их влияния на отдельные группы или виды организмов различного уровня
организации.
Рыба часто используется при индикации загрязнения водной среды различными поллютантами. Учитывая способность рыб мигрировать и аккумулировать токсичные
вещества в течение всего онтогенеза их можно отнести к биоиндикаторам, которые дают
интегральную оценку состояния экосистемы в целом (Немова, Высоцкая, 2004). Рыба
может выступать в качестве объекта исследования при оценке экологического риска: для
здоровья человека – в качестве фактора риска (аккумулированные в рыбе токсичные
вещества, обладают канцерогенным, мутагенным и другими опасными эффектами); для
водных экосистем – показателем уровня загрязнения воды и донных отложений, а также
критерием их стабильности (Кондратьева, 2005).
Привлечение современного высокоточного аналитического оборудования служит
предпосылкой к выявлению индивидуальных токсикантов и коренным образом меняет
наши представлений о масштабах биоаккумуляции тех или иных токсичных веществ
гидробионтами. В настоящее время в России, в том числе в Приамурье, используются
только два перечня токсичных соединений, которые нормируются в питьевой воде и
водоемах рыбохозяйственного назначения. Однако, разработанные и утвержденные ПДК
не учитывают региональные условия, сезонность, многокомпонентность загрязнения,
различную чувствительность гидробионтов обитающих в поверхностных водах и донных
отложениях (ДО), возможность накопления токсичных веществ в ДО, а в зимнее время
во льдах, продолжительность эффектов биоаккумуляции. Существует ограниченный
перечень опасных веществ нормируемых в рыбе, как в пищевом продукте.
Для биоиндикации загрязнения используют разнообразные показатели: выживаемость,
способность накапливать токсичные вещества, активность ферментов, популяционные и
генетические изменения, видовое разнообразие рыб. Но только часть из этих критериев
используется для оценки экологического риска воспроизводства рыбных ресурсов. Например, амурская рыба чаще исследуется как источник риска для здоровья человека по
традиционным уже нормируемым показателям (ПДК для рыбной продукции). Однако,
материалы по изучению последствий аккумуляции токсичных веществ в отдельных органах и тканях рыб, характера воздействия поллютантов на их физиолого-биохимическое
состояние фактически отсутствуют.
Подробные исследования качества рыбы в р. Амур по 12 показателям были проведены
в 2002 г., которые показали, что в зимнее время в рыбе формируется политоксикоз –
многокомпонентное отравление токсичными веществами (Кондратьева и др., 2003). При
этом рыба не погибает, но у нее прижизненно изменяется структура тканей и появляется
химический запах. Хроматографическими методами в амурской рыбе обнаружена группа
низкомолекулярных спиртов, альдегиды и эфиры масляной кислоты, которые отличаются
высокой летучестью. Эти вещества участвовали в формировании резких запахов рыбы,
выловленной в основном русле р. Амур на участке от устья р. Сунгари до г. Николаевск-
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
249
на-Амуре. Среди токсичных веществ обнаружены триметиламин, хлорсодержащие
пестициды и тяжелые металлы. В зимнее время в рыбе содержание триметиламина –
предшественника канцерогенного нитрозоамина было в 10 раз выше, чем летом. В амурской рыбе кроме идентифицированных пестицидов группы ДДТ и гексахлорциклогексана
был обнаружен целый ряд неизвестных веществ (Водно-экологические…, 2003), которые
выступают в качестве факторов риска для ее воспроизводства. Например, хлорсодержащие пестициды, могут разлагаться при участии микроорганизмов до хлорфенолов и
изменять ее органолептические показатели наряду с другими летучими соединениями.
Эти токсичные летучие вещества недостаточно изучены в токсикологическом плане,
поэтому представляют риск для здоровья человека.
30
25
мкг/кг
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
Пробы рыбы
Рис. 1. Особенности аккумуляции нитробензола разными видами рыб, выловленных ниже г.
Хабаровск (с. Джари) 4 января 2006 г.: 1, 2 – конь-губарь (H. labeo); 3, 4 – конь пестрый (H. maculatus); 5 – налим (L. lota); 6 – монгольский краснопер (Ch. mongolicus)
В результате физико-химических и медико-токсикологических исследований природных субстратов (вода, донные отложения, рыба) и биопроб населения (кровь, моча,
грудное молоко и плацента), в них были обнаружены различные токсичные вещества.
Хлорфенолы и пестициды группы ДДТ, изомеры гексахлорциклогексана обнаружены в
воде, донных отложениях и рыбе. Содержание хлорорганических соединений в крови и
грудном молоке обследованных женщин было в 3,6 раза больше, чем в рыбе. Бензол и
его производные были обнаружены в рыбе, грудном молоке и плаценте. Генотоксикологические исследования (микроядерный тест) показали, что в амурской рыбе могут
накапливаться вещества, обладающие мутагенным эффектом и вызывающие патологию
печени (Рябкова, 2002).
Для оценки воздействия тех или иных токсичных веществ на гидробионтов долгое
время используются различные критерии: определение острой токсичности в краткосрочных опытах; определение снижения плодовитости и изменения поведения в
длительных опытах; определение биохимических изменений в организме или скорости
протекания физиологических процессов; определение поведенческих реакций (Смит,
1979; Лукьяненко, 1987).
Л. М. КОНДРАТЬЕВА, В.Л. РАПОПОРТ
250
Зимой 2005–2006 гг. нам представилась возможность дать оценку динамике накопления
в рыбе р. Амур токсичных органических веществ, поступивших со стоком р. Сунгари,
после техногенной аварии в ноябре 2005 г. на нефтеперерабатывающем заводе в г. Цзилинь
(Китай). Кроме определения летучих производных бензола техногенного генезиса было
проведено исследование содержания других классов органических веществ, аккумулированных в рыбе, методом хроматомасс-спектрометрии.
Бензол
Нитробензол
ва
ря
ян
23
ян
9
ва
ря
ря
ва
ян
4
21
де
ря
ян
ва
23
ян
ва
9
ян
4
ка
де
ва
ря
я
бр
я
бр
ка
31
де
21
ря
0
ка
бр
я
5
де
10
ка
бр
я
15
мкг/кг
мкг/кг
20
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
31
25
Рис. 2. Содержание нитробензола и бензола в щуке (Esox reichertii), выловленной в различное
время на участке ниже г. Хабаровск (пос. Джари, Малмыж)
Материал и методы
Облов рыбы для оценки содержания в ней органических веществ проводили сотрудники Хабаровского отделения «Амуррыбвод» на разных участках Среднего и Нижнего
Амура в период с декабря 2005 г. по июль 2006 г. в следующих пунктах: выше г. Хабаровск
(с. Ленинское, с. Нижнеленинское); ниже г. Хабаровск (с. Джари, с. Иннокентьевка, с.
Малмыж); в районе г. Комсомольск-на-Амуре и в низовье (с. Богородское).
Нитробензол в рыбе определяли в аналитическом центре при ИТИГ ДВО РАН по
новой оригинальной методике (Бердников и др., 2006) с использованием жидкостного
хроматографа LC-20А фирмы Shimadzu (Япония) со спектрофотометрическим детектором SPD-20А. Бензол и его летучие производные анализировали в сертифицированной
лаборатории ФГУ ЦАС «Хабаровский».
Для выявления широкого спектра различных групп органических соединений был
применен метод газовой хроматомасс-спектрометрии (ГХМС). Хроматограммы снимали
по полному ионному току на GCMS QP 2010 S (Shimadzu). Для идентификации использовали m/z характеристики ионов, имеющиеся в базе данных NISTO 5. LIB. Органические
вещества определяли в мышечных тканях рыб, выловленных в основном русле р. Амур:
косатка (Leiocassis ussuriensis), белый амурский лещ (Parabramis pekinensis), конь-губарь
(Hemibarbus labeo), востробрюшка (Himiculter lucidus) и в Самаро-Орловской протоке –
белый амур (Ctenopharyngodon idella). Лососевые (Oncorhynchus gorbuscha, Oncorhynchus
keta) были выловлены в низовье р. Амур (с. Богородское, р. Курга). Предполагалось, что
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
251
они не были подвержены воздействию токсичных веществ, поступивших в р. Амур после
техногенной аварии. Сложность определения органических веществ в мышечных тканях
методом ГХМС состояла в высоком содержании в пробах липидов. Для их отделения
использовали метод отгонки с водяным паром. Фенольные соединения при этом не были
обнаружены, возможно, вследствие их взаимодействия с бензальдегидами, которые
содержались в большом количестве в рыбе. Из-за высокого фонового содержания в рыбе
различных компонентов, включая кислородсодержащие соединения природного происхождения, было трудно идентифицировать полициклические ароматические углеводороды.
Однако удалось определить бициклический нафталин с наименьшей молекулярной массой.
Таблица 1
Максимальные концентрации нитробензола в воде р. Амур
Дата
Max концентрация,
мг/л
c. Нижнеленинское
18.12.05
0,209
c. Петровское
21.12.05
0,138
c. Нижнеспасское
24.12.05
0,079
г. Хабаровск
24.12.05
0, 05
c. Малмыж
31.12.05
0,028
г. Комсомольск-на-Амуре
3.01.06
0,019 / 0,020
Место отбора проб
Локализация
Поверхность, вблизи
правого берега
Поверхность, вблизи
правого берега
Поверхность, от бравого
берега до середины
Поверхность, вблизи
левого берега
Придонные воды,
середина реки
Возле правого / левого
берегов
Результаты и обсуждение
После техногенной аварии в бассейне р. Сунгари согласно информации, представленной китайской стороной поступило около 100 тонн нитробензола с примесями бензола,
анилина, ксилола, толуола. Риск для гидробионтов р. Амур представляли летучие производные бензола и хлороформ. Их концентрации в воде значительно превышали установленные в Росси нормативы для рыбохозяйственных водных объектов. Превышение
ПДК по нитробензолу в р. Амур ниже устья р. Сунгари (с. Нижнеленинское) составляло
20 раз, по хлороформу – 6 раз. Содержание хлороформа в р. Сугари после аварии было
катастрофическим – 600 ПДК. Во время российско-китайского мониторинга в качестве
фактора риска рассматривались в основном нитробензол и другие производные бензола.
Проблема загрязнения хлороформом вообще не обсуждалась.
Согласно официальной информации, поступление в р. Амур водных масс, загрязненных
нитробензолом произошло 15 декабря 2005 г. Однако, в это же время в районе с. Троицкое
(470 км от устья р. Сунгари) в рыбе уже был обнаружен нитробензол. Хотя фронт загрязнения с максимальной концентрацией нитробензола 18 декабря находился выше г. Хабаровска в районе с. Нижнеленинское (табл. 1), в рыбе, вылавливаемой у с. Иннокентьевка
(более 500 км от устья р. Сунгари), также был обнаружен нитробензол и целый ряд других
летучих ароматических веществ (табл. 2). Максимальное содержание нитробензола было
отмечено в это время в верхогляде Chanodichthys erythropterus – 60 мкг/кг. Хотя в налиме
Л. М. КОНДРАТЬЕВА, В.Л. РАПОПОРТ
252
Lota lota содержание нитробензола было не высоким (1,8 мкг/кг), в нем обнаружены
бензол (2,06 мкг/кг), толуол (0,46 мкг/кг) и этилбензол (0,63 мкг/кг). Именно эти три компонента доминировали в донных отложениях за период наблюдения март–июль 2006 г. В
конце марта в рыбе доставленной из этого же пункта содержание нитробензола составляло
0,8–2,8 мкг/кг. В воде и донных отложениях нитробензол в это время уже не определялся.
Таблица 2
Содержание нитробензола и других летучих производных бензола (мкг/кг) в рыбе р.
Амур (с. Иннокентьевка)
Дата
18.12.2005
26.12.2005
Вид рыбы
Hemibarbus maculatus, Н 69
H. maculatus, Н 70
H. maculatus, Н 73
H. maculatus, Н 74
Parabramis pekinensis
Hemibarbus labeo
Lota lota
Chanodichthys erythropterus
Parasilurus asotus
Бензол
Толуол
р-ксилол
Нитробензол
0,4
0,2
0,2
0,2
0,54
0,6
2,06
0,38
0,18
1,5
0
0
0
0,16
0,6
0,46
0
0,38
1,3
0,6
0
0
0
0
0
0
0
1,4
2,3
0,7
0,3
36,1
18,6
1,8
60,0
12,9
Столь ранний эффект накопления в рыбе нитробензола и других летучих токсичных
веществ можно связать с двумя причинами: либо рыба активно мигрировала с выше расположенных участков (избегание летучих токсичных веществ), либо к этому времени
фронт загрязнения распространился значительно дальше, чем это определялось с помощью
хроматографических методов. Предел обнаружения летучих производных бензола составлял 0,001 мг/л. Согласно микробиологическим исследованиям фронт загрязнения с
токсичными веществами ниже устья р. Сунгари был отмечен уже 4 декабря (Кондратьева,
Фишер, 2007). Эти факты свидетельствуют о том, что ответные реакции гидробионтов
(микробные комплексы и рыба) регистрируются при более низких концентрациях токсикантов, чем они обнаруживаются инструментальными методами.
Аккумуляция нитробензола в органах и тканях рыб происходила довольно быстро и
сохранялась в течение 3-х месяцев. Это подтвердил мониторинг содержания нитробензола
во всех компонентах экосистемы р. Амур (вода, донные отложения, лед, рыба) после
прохождения фронта загрязнения (Бердников и др., 2006).
После прохождения фронта загрязнения мимо крупных населенных пунктов 9–23 января
была обследована рыба, выловленная в 200 км ниже г. Хабаровск (с. Джари). Проведен
сравнительный анализ содержания бензола и его производных в пробах мышечных
тканей и внутренних органов. Самая высокая концентрация нитробензола обнаружена в
мышечных тканях налима Lota lota (рис. 1), который в зимнее время ведет придонный
образ жизни. В мышцах коня-губаря Hemibarbus labeo содержание бензола оказалось в 5 раз
выше, чем в его внутренних органах. Кроме того, в его мышечных тканях присутствовали
толуол (1,49 мкг/кг) и о-ксилол (0,27 мкг/кг). Во внутренних органах нескольких экземпляров коня пестрого Hemibarbus maculatus наблюдались различия в содержании бензола и
толуола. Достаточно высокие концентрации нитробензола обнаружены в щуке Esox reichertii,
бензол присутствовал в более низких концентрациях (рис. 2), а другие его летучие производные отсутствовали.
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
253
Если предположить, что в конце декабря 2005 г. и начале января 2006 г. нитробензольное загрязнение перемещалось по р. Амур на участке Амурск–Комсомольск-на-Амуре и
концентрация нитробензола в воде была минимальной, тогда и в рыбе его содержание
должно быть минимальным. Однако именно на этом участке максимальная аккумуляция
нитробензола была отмечена в щуке (23,0 мкг/кг). Динамика изменения концентраций
бензола и нитробензола была асимметричной (рис. 2). Кроме того, было показано, что в
одно и тоже время, в одном месте вылова содержание нитробензола в мышечных тканях
разных видов рыб отличалось существенно. Хотя концентрационные пределы для летучих
ароматических углеводородов были различными, концентрация бензола в мышечных
тканях щуки постепенно снижались, а содержание нитробензола поддерживалось на
уровне 1,3–17,2 мкг/кг в течение месяца, с максимумом 23 мкг/кг 4 января 2006 г.
Приведенные факты свидетельствуют об индивидуальной аккумулирующей способности рыб по отношению к летучим ароматическим углеводородам. Интенсивность
накопления бензола и его летучих производных в одной и той же точке вылова существенно
отличаются у отдельных экземпляров рыб одного вида и у разных видов. Исследования
показали, что среди летучих токсичных ароматических углеводородов, обнаруженных в
рыбе в период ледостава 2005–2006 гг. чаще всего встречались бензол (66 %) и нитробензол (60 %). Реже присутствовали толуол (26 %), этилбензол (6 %) и p-ксилол (3 %).
Следует подчеркнуть, что в летнее время (июль 2006 г.) на участке выше г. Хабаровск
в различных видах рыб также присутствовали разнообразные производные бензола,
причем в концентрациях более высоких, чем в зимнее время, после прохождения загрязненных водных масс. Можно выдвинуть две версии их присутствия в экосистеме: либо
это характерные вещества, загрязняющие воду вследствие хронического загрязнения р.
Амур углеводородами нефтяного происхождения; либо это результат внутриводоемных
процессов трансформации бензола, поступившего со стоком р. Сунгари в р. Амур уже
после ледохода (пролонгированный эффект). Целый ряд ароматических соединений
поступал со взвешенными веществами, которые в процессе седиментации поступали в
донные отложения. Здесь бензол подвергался метилированию. Этим можно объяснить
повышенное содержание в донных отложениях толуола (метилбензол) и ксилолов (изомеры диметилбензола).
Высокие концентрации метилированных производных бензола были обнаружены в
косатке Leiocassis ussuriensis, которая предпочитает участки рек с илисто-глинистым
дном и питается бентосными организмами (табл. 3). Общий диапазон концентраций oксилола в рыбе составлял 85,9–158,5 мкг/кг, суммарное содержание т- и р-ксилола
также было значительно высоким (108,8–120,1 мкг/кг). Максимальное содержание
суммы летучих производных бензола было отмечено в косатке L. ussuriensis, в 2 раза
меньше в леще Parabramis pekinensis и толстолобике Hypophthalmichthys molitrix. Минимальное содержание ароматических соединений установлено в пелагической рыбе – аухе
(Siniperca chuatsi) и верхогляде (Ch. erythropterus), а в белом амуре (Ctenopharyngodon
idella) обнаружен только бензол.
Благодаря современным спектральным методам во время мониторинга последствий
техногенной аварии в КНР в декабре 2005 г. в амурской воде ниже устья р. Сунгари
были идентифицированы не только маркерный токсикант – нитробензол, но и различные
органические вещества, в том числе производные бензола, фталаты, бифенилы, хлорсодержащие фенолы, производные пиридина, бензо(а)пирен, бензофлюорантен, пестицид
атразин, производные циклогексана. Среди обнаруженных в р. Амур токсичных эфиров
присутствовали 1-третбутил-2-метил-1,3,пропандиоловый эфир изомасляной кислоты и
Л. М. КОНДРАТЬЕВА, В.Л. РАПОПОРТ
254
трет-бутиловый эфир пальмитиновой кислоты. Показателем токсичности этих соединений выступает трет-бутильная группа, крайне редко встречающаяся в природных
соединениях. Такие соединения как 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол используется при
производстве каучука и резины. В районе г. Хабаровск в амурской воде среди фталатов
доминировал дибутилфталат. Из производных фталатов известен «диоктилфталат технический», который применяется как пластификатор в производстве морозостойких резин.
Среди летучих веществ был идентифицирован 2-хлорметил-N-(2-этил-6-метилфенил)ацетамид, близкий по структуре к современным гербицидам группы «Монсанто». Такой
широкий спектр различных органических веществ в воде предполагает их аккумуляцию
в гидробионтах. Однако методики определения в рыбе вновь идентифицированных в
воде соединений только разрабатываются.
Таблица 3
Содержание летучих производных бензола (мкг/кг) в рыбе р. Амур в июле 2006 г. на
участке выше г. Хабаровск
Вид рыбы
Бензол
Толуол
Этилбензол
m- , p-ксилолы
o-ксилол
Сумма
L. ussuriensis, Н8
Ch.erythropterus
P. pekinensis
S. chuatsi
C. idella
H. molitrix
11,08
0
10,26
8,98
9,92
7,90
98,6
25,02
0
19,97
0
22,18
0
0
0
0
0
0
120,1
0
121,6
0
0
0
158,48
0
35,53
0
0
149,23
388,26
25,02
167,39
28,95
9,92
179,31
Так летом 2006 г было проведено исследование содержания в амурской рыбе органических веществ различного генезиса методом газовой хроматомасс-спектрометрии. Не
смотря на методические трудности, проведенные исследования оказались полезными для
выявления отдельных классов органических соединений. Во-первых, удалось выявить
вид рыбы с максимальным содержанием разнообразных органических компонентов –
белый амурский лещ и минимальным количеством соединений – горбуша (р. Курга). Вовторых, идентифицирована группа природных соединений (ацетальдегиды и жирные
кислоты), которые присутствовали во всей рыбе. Кроме того, во всей обследованной
рыбе встречались парафины и нафтены, с большой долей вероятности нефтяного происхождения. Полуколичественный анализ содержания конкретных токсичных органических
соединений представлен в табл. 4.
В леще среди 157 компонентов обнаружены гомологи нормальных альдегидов, ненасыщенных альдегидов, бензальдегиды и бензацетальдегиды; 2,4-диены, кетоны (в том
числе ненасыщенные), циклические спирты; большое разнообразие эфиров жирных
кислот: декановой, тетра- и гексадекановой. Все перечисленные компоненты могут быть
отнесены к природным соединениям. Однако в леще были идентифицированы компоненты явно антропогенного происхождения: фураны, фурфурол, 3-изотиоцианат и высокое
содержание изооктилфталата. Обнаружен эфир алкилфторфосфониевой ксилоты, который по своей структуре близок к высокотоксичным пестицидам нового поколения.
Среди углеводородов обнаружены несколько групп: ненасыщенные углеводороды, ди- и
тринафтены, нормальные парафины, изопарафины, в том числе фитан и пристан. Два
последних компонента, как правило, идентифицируются в нефти, но они могут быть и
природного происхождения, являясь продуктами восстановления фитольной цепи в
молекуле хлорофилла. Здесь стоит отметить, что в рацион питания леща кроме мелких
АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТОКСИЧНЫХ ВЕЩЕСТВ
255
беспозвоночных входит растительная пища. Кроме того, в его мышцах содержится до 12 %
жира, что служит предпосылкой к накоплению токсичных липидорастворимых веществ.
Довольно большое разнообразие веществ обнаружено в косатке, которая, как уже
отмечалось выше, ведет придонный образ жизни. В этой рыбе наряду с летучими производными бензола обнаружены бензальдегиды, фталаты (диизобутилфталат, дибутилфталат и
максимум диизооктилфталата), ненасыщенные жирные кислоты (олеиновая, гексадекановая и др.), парафины и нафтены. Многие компоненты в мышечных тканях косатки
содержались в максимальных концентрациях, по сравнению с другими видами рыб.
Таблица 4
Токсичные органические вещества, идентифицированные в рыбе методом
хроматомасс-спектрометрии
Компонент
Нафталин
Диизобутилфталат
Дибутилфталат
Диизооктилфталат
Этилбензол
О-ксилол
Анизол
Бензтиозол
Алкилфторфосфониевая кислота
Содержание в мышечных тканях рыбы
Лещ> Белый амур> Конь губарь> Кета> Востробрюшка
Косатка>Лещ>Белый амур
Косатка>Лещ>Белый амур
Косатка>Горбуша (с. Богородское)
Лещ> Белый амур>Косатка
Косатка> Лещ>Белый амур>Востробрюшка>Кета (р. Курга)
Лещ> Белый амур>Косатка
Косатка> Лещ>Востробрюшка>Конь губарь>Кета (р. Курга)
Лещ> Белый амур>Косатка>Востробрюшка
Впервые в амурской рыбе (косатка, белый амурский лещ, белый амур) были идентифицированы токсичные анизол и бензтиазол. Лещ и белый амур в значительной мере были
загрязнены нафталином, этилбензолом, анизолом и фторфосфорсодержащим эфиром.
Фталаты и бензтиозол присутствовали практически во всей обследованной рыбе. В
горбуше были выявлены в основном жирные кислоты, ацетальдегид и минимальные концентрации фталатов. Анализ содержания в рыбе разнообразных органических веществ
еще раз подчеркивает значимость использования современных хроматографических
методов идентификации индивидуальных соединений. Благодаря этому методу были
выявлены новые факторы риска, как для самой рыбы, так и для здоровья человека. Риск
состоит в том, что эта группа компонентов идентифицирована в рыбе впервые. Характер
их воздействия на гидробионтов не известен, предельно-допустимые концентрации
содержания этих веществ в гидробионтах, в том числе в рыбе, не разработаны.
Заключение
Вследствие техногенной аварии в бассейне р. Сунгари была получена новая информация о факторах экологического риска, связанных с трансграничным загрязнением и
негативными последствиями для рыбных ресурсов р. Амур, а также для жителей
Приамурья. Новый взгляд на функционирование экосистемы р. Амур сформировался в
результате «глобального антропогенного эксперимента», пространственно-временные
масштабы которого до сих пор не определены. При использовании современных методов
256
Л. М. КОНДРАТЬЕВА, В.Л. РАПОПОРТ
диагностики индивидуальных токсичных соединений (газовая хроматография и хроматомасс-спектрометрии), было показано, что многие микропримеси органических
веществ, содержащиеся в воде, аккумулированные в донных отложениях, а в зимнее
время во льдах, накапливаются в рыбе. Для основной части этих токсичных веществ ПДК
не установлены. Информация о последствиях для здоровья человека при употреблении
рыбы, содержащей комплекс разнообразных органических поллютантов, отсутствует.
Более того, не известно как эти классы органических соединений влияют на репродуктивные функции рыбы. Если про отдельные классы хлорсодержащих пестицидов
(группы гексохлорциклогексана и ДДТ) встречаются экспериментальные данные, то про
новые классы ядохимикатов такие сведения отсутствуют. Поэтому количество факторов
риска для функционирования экосистемы р. Амур в последнее время значительно увеличилось. Важным направлением экотоксикологических исследований в бассейне р.
Амур становится изучение механизмов биоаккумуляции вновь выявленных органических
веществ в различных органах и тканях рыб; возможности их деструкции, трансформации
и детоксикации. В ближайшей перспективе необходимо выяснить характер их воздействия на физиолого-биохимический статус рыб.
Литература
Афанасьев С.А., Гродзинский М.Д. 2004. Методика оценки экологических рисков,
возникающих при воздействии источников загрязнения на водные объекты // Программа
экологического оздоровления бассейна Днепра. Киев: АйБи. 59 с.
Бердников Н.В., Рапопорт В.Л., Рыбас О.В., Пелых Т.И., Золотухина Г.Ф., Зазулина В.Е. 2006. Мониторинг загрязнения экосистемы р. Амур в результате аварии на
химическом заводе в г. Цзилинь (КНР): нитробензол // Тихоокеанская геология. Т. 25,
№ 5. С. 94–103.
Водно-экологические проблемы бассейна реки Амур. 2003. Владивосток: ДВО
РАН. 187 с.
Кондратьева Л.М., Чухлебова Л.М., Рапопорт В.Л. 2003. Экологические аспекты
изменения органолептических показателей рыбы р. Амур в зимний период // Чтения
памяти Владимира Яковлевича Леванидова. Вып. 2. Владивосток: Дальнаука. С. 113–118.
Кондратьева Л.М. 2005. Экологический риск загрязнения водных экосистем. Владивосток: Дальнаука. 199 с.
Кондратьева Л.М., Фишер Н.К. 2007. Реакции микробных комплексов на трансграничное загрязнение реки Амур // Биоиндикация в мониторинге пресноводных экосистем.
СПб.: ЛЕМА. С. 181–186.
Лукьяненко В.И. 1987. Экологические аспекты ихтиотоксикологии. М.: Агропромиздат. 240 с.
Немова Н.Н., Высоцкая Р.У. 2004. Биохимическая индикация состояния рыб. М.:
Наука. 215 с.
Рябкова В.А. 2002. Стойкие органические соединения, воздействие на биоту р. Амур
и здоровье населения Приамурья // Регионы нового освоения: Состояние, потенциал,
перспективы в начале третьего тысячелетия. Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН. Т. 2.
С. 89–92.
Смит Л.Л. 1979. Критерии биотестов // Влияние загрязняющих веществ на гидробионтов и экосистемы водоемов. Л.: Наука. С. 39–49.