Трансформация экосистем (), 24-43

Пространственная вариабельность содержания ртути в донных отложениях и мышцах леща Abramis brama L., 1758 Рыбинского водохранилища (р. Волга, Россия)

Ложкина Р.А. , Гремячих В.А., Удоденко Ю.Г. , Антипов И.А., Законнов В.В., Сигарева Л.Е., Тимофеева Н.А., Павлов Д.Д. , Шляпкин И.В., Комов В.Т. 

Приведены результаты исследования содержания ртути в донных отложениях и мышцах леща Abramis brama L., 1758 из четырех плесов Рыбинского водохранилища, различающихся гидрологическим режимом, спецификой гидрохимических условий и структурой биологических сообществ. Характер пространственного распределения Hg в ДО Рыбинского водохранилища длительное время остается стабильным. Максимальные значения уровня содержания Hg в донных отложениях (ДО) зарегистрированы в Шекснинском, а минимальные – в Моложском плесах водохранилища. Наименьшие концентрации металла отмечены у лещей, выловленных в Главном и Шекснинском плесах, максимальные – у лещей, выловленных в Моложском плесе. Значимые различия содержания Hg в мышцах в разные годы исследования выявлены у лещей из Главного и Шекснинского плесов. Не установлено значимых различий накопления Hg в мышцах самок и самцов, а также значимых связей содержания Hg в мышцах леща с его размером, массой, полом и возрастом. Обнаружена сильная взаимосвязь между концентрацией Hg в мышцах леща и ДО водохранилища. Кроме того, отмечена положительная связь концентраций Hg в мышцах леща с концентрацией хлорофилла и соотношением пигментного индекса Е480/Е665 в ДО, отрицательная – с долей органического вещества. В исследованной выборке содержание Hg в мышцах леща и ДО значимо не зависело от размера частиц грунта, показателей цветности, прозрачности и скорости течения.
Содержание Hg в ДО водохранилища было положительно связано с концентрацией хлорофилла в воде и отрицательно – с концентрацией осадочных пигментов в грунте. В целом содержание Hg в ДО и мышцах леща находится в диапазоне значений, ранее зарегистрированных для Рыбинского водохранилища другими авторами, и не превышает установленных нормативов.

Роза Андреевна Ложкина
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, младший научный сотрудник
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

lozhkina.roza@yandex.ru

Вера Алексеевна Гремячих
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, старший научный сотрудник
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

Кандидат биологических наук

Юрий Геннадьевич Удоденко
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, научный сотрудник
152742, Российская Федерация, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

Кандидат биологических наук
udu@mail.ru

И. А. Антипов
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

Ярославский государственный аграрный университет
150042, Россия, г. Ярославль, Тутаевское шоссе, д. 58


В. В. Законнов
Институт биологии внутренних вод им.И.Д. Папанина РАН
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109


Л. Е. Сигарева
Институт биологии внутренних вод им.И.Д. Папанина РАН
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109


Н. А. Тимофеева
Институт биологии внутренних вод им.И.Д. Папанина РАН
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109


Дмитрий Дмитриевич Павлов
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, ведущий научный сотрудник
152742, Российская Федерация, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

Кандидат биологических наук
tukki@bk.ru

И. В. Шляпкин
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
152742, Россия, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109


Виктор Трофимович Комов
Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН, главный научный сотрудник
152742, Российская Федерация, Ярославская обл., Некоузский р-н, пос. Борок, д. 109

Череповецкий государственный университет
162600, Россия, Вологодская обл., г. Череповец, пр-т Луначарского, д. 5

Доктор биологических наук, профессор
vkomov@ibiw.yaroslavl.ru

Безель,В.С.,Андрияшкин,Ю.Г., Коршун, М.Н., Скрипкин,В.А., 1983. К вопросу оценки последствий загрязнения водных экосистем промышленными выбросами ртути. В: Покровский, А.В. (ред.), Количественные методы в экологии позвоночных. УрНЦ РАН, Свердловск, СССР, 141–157. Буторин, Н.В., Зиминова, Н.А., Курдин, В.П., 1975. Донные отложения верхневолжских водохранилищ. Наука, Ленинград, СССР, 160 с. Горбунов, А.В., Ляпунов, С.М., Окина, О.И., Шешуков, В.С., 2018. Биоаккумуляция ртути в тканях пресноводных рыб. Экология человека 25 (11), 26–31. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2018-11-23-31 Гремячих, В.А., Ложкина, Р.А., Комов, В.Т., 2019. Пространственно-временная вариабельность содержания ртути в речном окуне Perca fluviatilis Linnaeus, 1758 (Perciformes: Percidae) Рыбинского водохранилища на рубеже XX–XXI веков. Трансформация экосистем 2 (2), 85–95. https://doi.org/10.23859/estr-180816 Гремячих, В.А., Ложкина, Р.А., Котиков, Д.Е., Комов, В.Т., 2022. Концентрации ртути в мышцах разных видов рыб из водоемов Ярославской области и прилегающих территорий. Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 100 (103), 35–56. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2022-34-56 Линник, П.И., Набиванец, Б.И., 1986. Формы миграции металлов в пресных поверхностных водах. Гидрометеоиздат, Ленинград, СССР, 268 с. Минеева, Н.М., Семадени, И.В., 2020. Сезонная и межгодовая динамика хлорофилла в планктоне Рыбинского водохранилища (2015–2019 гг.). Труды Института биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН 92 (95), 11–27. https://doi.org/10.47021/0320-3557-2021-11-27 Моисеенко, Т.И., Гашкина, Н.А., Шарова, Ю.Н., Покоева, А.Г., 2005. Экотоксикологическая оценка последствий загрязнения вод р. Волги. Водные ресурсы 32 (4), 410‒424. Мур, Дж.В., Ракмамурти, C., 1987. Тяжелые металлы в природных водах. Контроль и оценка влияния. Мир, Москва, СССР, 286 с. Паюта, А.А., Флерова, Е.А., Зайцева, Ю.В., 2023a. Содержание тяжелых металлов в мышцах леща из разных плесов Рыбинского водохранилища. Вестник КрасГАУ 1, 103– 108. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-1-103-108 Паюта, А.А., Флерова, Е.А., Зайцева, Ю.В., 2023b. Оценка риска потребления леща из Рыбинского водохранилища. Вестник КрасГАУ 12, 252–259. https://doi.org/10.36718/1819-4036-2023-12-252-259 Правдин, И.Ф., 1966. Руководство по изучению рыб (преимущественно пресноводных). Пищевая промышленность, Москва, СССР, 374 c. Рыбы Рыбинского водохранилища: популяционная динамика и экология, 2015. Герасимов, Ю.В. (ред.). Филигрань, Ярославль, Россия, 418 с. Семадени, И.В., 2023. Пространственное распределение и фотосинтетическая активность фитопланктона Рыбинского водохранилища в летний период 2018–2020 гг. Трансформация экосистем 6 (2), 19–32. https://doi.org/10.23859/estr-220414 Сигарева, Л.Е., 2012. Хлорофилл в донных отложениях волжских водоемов. Товарищество научных изданий КМК, Москва, Россия, 217 с. Степанова, И.К., Комов, В.Т., 1997. Накопление ртути в рыбе из водоемов Вологодской области. Экология 4, 295–299. Степанова, И.К., Комов, В.Т., 2004. Роль трофической структуры экосистемы водоемов Северо–запада России в накоплении ртути в рыбе. Гидробиологический журнал 40 (2), 87–96. Структура и функционирование экосистемы Рыбинского водохранилища в начале XXI века, 2018. Лазарева, В.И. (ред.), РАН, Москва, Россия, 456 с. Сухенко, С.А., 1995. Ртуть в водохранилищах: новый аспект антропогенного загрязнения биосферы. Экология. Серия аналитических обзоров мировой литературы 36, 1–54. Теория и практика химического анализа почв, 2006. Воробьева, Л.А. (ред.). ГЕОС, Москва, Россия, 400 с. Тютин, А.В., Медянцева, Е.Н., Гремячих, В.А., Комов, В.Т., 2019. Паразито-хозяинные отношения в системах плероцекоиды Ligula intestinalis (L.) (Cestoda: Pseudopyllidea) – карповые рыбы и особенности аккумуляции ртути в мускулатуре зараженных хозяев. Паразитология 53 (3), 241–250. https://doi.org/10.1134/S0031184719030062 Флёров, Б.А., 1990. Экологическая обстановка на Рыбинском водохранилище в результате аварии на очистных сооружениях г. Череповца в 1987 г. В: Флеров, Б.А. (ред.), Влияние стоков Череповецкого промышленного узла на экологическое состояние Рыбинского водохранилища. ИБВВ АН СССР, Рыбинск, СССР, 3–11. Чуйко, Г.М., Законнов, В.В., Комов, В.Т., Бродский, Е.С., Шелепчиков, А.В., Лобус, Н.В., 2015. Пространственное распределение полихлорированных бифенилов и ртути в донных отложениях Рыбинского водохранилища Материалы докладов конференции «Современные проблемы гидрохимии и мониторинга качества поверхностных вод». Ростов-на-Дону, Россия, 131–135. Экологические проблемы Верхней Волги, 2001. Копылов, А.И. (ред.). ЯГТУ, Ярославль, Россия, 427 c. Beckers, F., Rinklebe, J., 2017. Cycling of mercury in the environment: Sources, fate, and human health implications: A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology 47 (9), 693–794. https://doi.org/10.1080/10643389.2017.1326277 Campbell, L., Verburg, P., Dixon, D.G., Hecky, R.E., 2008. Mercury biomagnification in the food web of Lake Tanganyika (Tanzania, East Africa). Science of The Total Environment 402 (2–3), 184–191. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.04.017 Chételat, J., Ackerman, J.T., Eagles-Smith, C.A., Hebert, C.E., 2020. Methylmercury exposure in wildlife: A review of the ecological and physiological processes affecting contaminant concentrations and their interpretation. Science of The Total Environment 711, 135117. https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2019.135117 Dang, F.,Wang, W.-X., 2012.Why mercury concentration increases with fish size?Biokinetic explanation. Environmental Pollution 163, 192–198. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2011.12.026 Dickson, J.O., Mayes, M.A., Brooks, S.C., Mehlhorn, T.L., Lowe, K.A. et al., 2019. Source relationships between streambank soils and streambed sediments in a mercury-contaminated stream. Journal of Soils and Sediments 19 (4), 2007–2019. https://doi.org/10.1007/s11368-018-2183-0 Fitzgerald, W.F., Lamborg, C.H., 2007. Geochemistry of mercury in the environment. Treatise on Geochemistry 9, 1–47. https://doi.org/10.1016/B0-08-043751-6/09048-4 Hanna, D.L., Solomon, C.T., Poste, A.E., Buck, D.G., Chapman, L.J., 2015. A review of mercury concentrations in freshwater fishes of Africa: patterns and predictors. Environmental Toxicology and Chemistry 34 (2), 215–223. https://doi.org/10.1002/etc.2818 He, M., Tian, L., Braaten, H.F.V., Wu, Q., Luo, J. et al., 2019 Mercury-organic matter interactions in soils and sediments: angel or devil? Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology 102 (5), 621–627. https://doi.org/10.1007/s00128-018-2523-1 Hudelson, K.E., Drevnick, P.E., Wang, F., Armstrong, D., Fisk, A.T., 2020. Mercury methylation and demethylation potentials in Arctic lake sediments. Chemosphere 248, 126001. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.126001 Moiseenko, T.I., Gashkina, N.A., 2016. Bioaccumulation of mercury in fish as indicator of water pollution. Geochemistry International 54 (6), 485–493. https://doi.org/10.1134/S0016702916060045 Nicoletto, P.F., Hendricks, A.C., 1988. Sexual differences in accumulation of mercury in four species of centrarchid fishes. Canadian Journal of Zoology 66 (4), 944–949. https://doi.org/10.1139/z88-140 Rask, M., Malinen, T., Olin, M., Nyberg, K., Ruuhijärvi, J. et al., 2021. High mercury concentrations of european perch (Perca fluviatilis) in boreal headwater lakes with variable history of acidification and recovery. Water, Air, & Soil Pollution 232 (9), 382 https://doi.org/10.1007/s11270-021-05303-z Scheuhammer, A.M., Meyer, M.W., Sandheinrich, M.B., Murray, M.W., 2007. Effects of environmental methylmercury on the health of wild birds, mammals, and fish. AMBIO: A Journal of the Human Environment 36 (1), 12–19. https://doi.org/10.1579/0044-7447(2007)36[12:EOEMOT]2.0.CO;2 Scheuhammer, A.M., Basu, N., Evers, D.C., Heinz, G.H., Sandheinrich, M.B., Bank, M.S., 2012. Ecotoxicology of mercury in fish and wildlife: recent advances. In: Bank, M. (ed.), Mercury in the Environment. University of California Press, Oakland, USA, 223–238. https://doi.org/10.1525/california/9780520271630.003.0011 Scheuhammer, A., Braune, B., Chan, H.M., Frouin, H., Krey, A. et al., 2015. Recent progress on our understanding of the biological effects of mercury in fish and wildlife in the Canadian Arctic. Science of The Total Environment 509–510, 91–103. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2014.05.142 Selin, N.E., 2009. Global biogeochemical cycling of mercury: a review. Annual Review of Environment and Resources 34 (1), 43–63. https://doi.org/10.1146/annurev.environ.051308.084314 Udodenko, Y.G., Komov, V.T., Zakonnov, V.V., 2018a. Long-term dynamics of total mercury in surficial bottom sediments of the Volga River’s reservoir in central Russia. Environmental Monitoring and Assessment 190 (4), 198. https://doi.org/10.1007/s10661-018-6575-9 Udodenko, Y.G., Komov, V.T., Zakonnov, V.V., 2018b. Total mercury in surficial bottom sediments of Volga River’s reservoirs in Central Russia. Environmental Earth Sciences 77 (19), 692. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7876-6 Ullrich, S.M., Ilyushchenko, M.A., Uskov, G.A., Tanton, T.W., 2007. Mercury distribution and transport in a contaminated river system in Kazakhstan and associated impacts on aquatic biota. Applied Geochemistry 22 (12), 2706–2734. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2007.07.005 Ulrich, K.U., Ilgen, G., Hillebrand, G., 2010. Mercury in sediments of the River Elbe – speciation, mobility and bioavailability. Acta Hydrochimica et Hydrobiologica 28 (1), 21–30. UN Environment Programme, 2019. Global Mercury Assessment 2018. Chemicals and Health Branch Geneva, Narayana Press, Switzerland, 58 p. Wiener, J.G., Krabbenhoft, D.P., Heinz, G.H., Scheuhammer, A.M., 2002. Ecotoxicology of Mercury. In: Hoffman, D.J. et al. (eds.), Handbook of ecotoxicology. 2nd edition. Lewis Publishers, Boca Raton, FL, USA, 1–32.