Селен в гидробионтах водно-болотных угодий бассейна реки Амур

почвы с преобладанием восстановительных условий). Кроме того, в современный период развития биосферы существуют общие тенденции уменьшения аккумулирования этого микроэлемента живым веществом [4].

Данных по содержанию селена в водных объектах дальневосточного региона крайне мало. Распределение и накопление селена в гидробионтах естественных пресноводных экосистем, какими являются водно-болотные угодья (ВБУ) «Болонь» в бассейне р. Амур, вызывает интерес, прежде всего, в связи с тем, что этот район выполняет функцию важнейших кормовых стаций водоплавающих птиц на миграционных путях и промысловых рыб Амурского ихтиокомплекса.

Цель исследования: оценка содержания селена в органах и тканях серебряного карася ( Carassius auratus gibelio ), одного из основных промысловых видов рыб в бассейне Амура и индикаторного вида ихтиофауны ВБУ «Болонь», на территории которых расположен заповедник «Болоньский».

При проведении исследований решались задачи по определению уровней содержания и выявлению особенностей распределения селена в органах и тканях карася серебряного, а также в одном из видов пресноводных брюхоногих моллюсков (сем. Viviparidae ). Проводилось сравнение уровней накопления селена в мышечных тканях серебряного карася и моллюсков из различных мест обитания, характеризующихся различным селеновым статусом.

Методика исследования. Образцы серебряного карася отбирали в 2009-2012 гг. в нескольких точках водных объектов заповедника «Болоньский», в изолированном оз. Волна, в основном русле р. Амур (рис. 1), сериями не менее 5 экземпляров рыб, в пруде-аэраторе г. Амурска (выловлены 3 экз.). На анализ отбирались ткани и органы, контактирующие с водной средой – чешуя и жабры, мышечная ткань и органы выведения – почки и печень. У моллюсков, отобранных в устье р. Симми, были отобраны мягкие ткани без разделения. Образцы тканей и органов гидробионтов замораживали и хранили до проведения анализов при температуре -12ºС. В основных точках исследования также были отобраны пробы природных вод.

Рис. 1. Схема отбора образцов карася серебряного и проб воды

Определение селена в пробах проводили в лаборатории Хабаровского информационноаналитического центра ИТиГ ДВО РАН методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной аргоновой плазмой на ICP MS фирмы Perkin Elmer (США). Пробоподготовку мягких тканей рыбы и моллюсков выполняли способом [9], который основан на полном разрушении органического вещества пробы при нагревании с азотной концентрированной кислотой с добавлением перекиси водорода. Подготовку проб природных вод проводили с использованием систем микроволновой пробоподготовки для разрушения металлоорганических комплексов. Обработку результатов выполнили при помощи программы

Stat Plus 2007.

Анализ и обобщение полученных данных. Накопление тяжелых металлов в организмах гидробионтов определяется сложными процессами их поглощения, распределения, детоксикации и выведения, поэтому наблюдаются значительные различия содержания их в органах и тканях рыб одного вида, что связано с различными условиями обитания, особенностями питания и метаболизма.Результаты содержания селена в органах и тканях карася серебряного из всех точек исследования в зимне-весенний, весенний и летний периоды 2009-2012 гг. представлены в табл. 1.

Таблица 1. Концентрации селена в карасе серебряном

Примечание: S – стандартное отклонение, x_min - x_max – диапазон концентраций

Рыбы накапливают селен, прежде всего, через пищевую цепь [12], хотя при низких концентрациях его в воде очень интенсивно идет поступление селена через жабры. Уровень концентраций селена в жабрах карася серебряного во всех точках исследований выше, чем в мышечной ткани в среднем в 1,9 раз. Максимальное накопление селена наблюдается в печени и почках карасей, в 3,3 раза выше, чем в мышцах, за исключением зимнего и ранневесеннего периодов, когда при пониженных температурах водной среды замедляется скорость ферментативных реакций, а в результате и общая интенсивность обмена веществ [10]. Надо отметить, что минимальные концентрации селена во всех органах отмечены у карася, выловленного в феврале в зимовальной яме р. Симми ВБУ, где условия зимовки сопровождаются очень низким содержанием кислорода. В этих образцах максимальные уровни селена зафиксированы в жабрах, что подтверждает основное поступление этого элемента через жабры в процессе дыхания [13] в зимний период. По способности аккумулировать селен исследованные ткани и органы карася в летний период можно расположить в следующий ряд: почки > печень > жабры > чешуя > мышцы. Данные по содержанию селена в карасе из пруда-аэратора ЦКК согласуются с общими закономерностями распределения элемента, хотя более высокий уровень концентраций в органах экскреции говорит о большей антропогенной нагрузке на гидробионты этого водоема.

Для оценки содержания селена в отдельных звеньях пищевых цепей околоводной фауны ВБУ исследован также один из видов пресноводных брюхоногих моллюсков (сем. Vivipa-ridae ). Уровень содержания селена в тканях моллюсков несколько выше, чем в мышечных тканях карася, однако полученные коэффициенты накопления селена гидробионтами по отношению к содержанию в природной воде близки: 712 и 694 соответственно. Сравнение полученных результатов с данными содержания селена в мышечной ткани пресноводных гидробионтов других районов (табл. 2) указывает на низкий уровень его в карасе серебряном ВБУ.

Таблица 2. Содержание селена в мышечной ткани гидробионтов

Показательными являются высокие уровни накопления селена морскими гидробионтами. Так, в рыбах у берегов Австралии и Канады – наиболее богатых селеном районов, содержание его составляет от 3 до 19 мкг/г сух. массы. Отмечен уровень накопления селена в рыбах Японского моря от 1,5 до 2,2 мкг/г [6], а также в водорослях и морской траве от 350 до 900 мкг Se/г сух. массы [8], что коррелирует с уровнем накопления его в донных отложениях прибрежных районов [11]. Низкое содержание селена в мышечной ткани карася серебряного ВБУ «Бо-лонь» согласуется с низкими концентрациями его в пробах воды р. Симми и оз. Болонь бассейна р. Амур. Средняя концентрация селена в природной воде этих объектов составляла в период исследований 0,134±0,049 мкг/л, диапазон концентраций: 0,085-0,236 мкг/л, при коэффициенте вариации 0,37. Результаты согласуются с данными по интервалу содержания селена в поверхностных водах 0,06-400 мкг/л [13, 14], но свидетельствуют о низком селеновом статусе водных объектов ВБУ. Уровень селена в морской воде значительно выше, так, в воде Каспийского моря – 0,490 мкг/л [5], что предопределяет более высокие уровни этого элемента в морских гидробионтах.

Принято считать, что селен в поверхностных водах, как и другие рассеянные элементы, связывается органическим веществом. Воды оз. Болонь характеризуются высоким содержанием органического вещества (С орг. 10-12 мг С/л) как автохтонного, так и аллохтонного характера, причем доля гумусовых кислот в воде оз. Болонь достигает (60% С) [7]. Полученные соотношения концентраций селена в фильтрованных и нефильтрованных пробах воды 1:1,5 соответственно, говорят о миграции элемента в водной среде преимущественно (67%) в растворенной форме.

Выводы: результаты проведенного исследования впервые дают картину распределения селена в органах и тканях серебряного карася, а также во внутренних органах пресноводных моллюсков ВБУ р. Амур. Максимальные концентрации селена отмечены в органах выведения. Из выявленных закономерностей надо отметить сезонные колебания уровней микроэлемента в органах и тканях серебряного карася, а также низкий уровень концентраций селена в мышечной ткани гидробионтов по сравнению с данными из других регионов. Гидробионты водно-болотных угодий «Болонь» бассейна р. Амур в целом обеднены селеном, что, наиболее вероятно, связано с низкими концентрациями селена в водной среде обитания. Данные содержания элемента-антиоксиданта в одном из основных промысловых видов рыб могут быть использованы для пополнения базы данных концентраций селена в гидробионтах и корректировки системы питания населения прибрежных сел и городов бассейна р. Амур.