Samara Journal of ScienceSamara Journal of ScienceСамарский научный вестник2309-43702782-3016Samara State University of Social Sciences and Education10833410.55355/snv2022111117Biological SciencesБиологические наукиResearch ArticleContent and distribution features of heavy metals in the tissue of Cyprinus carpio L. in the Ural River basinСодержание и особенности распределения тяжелых металлов в тканях карпа обыкновенного (Cyprinus carpio L.) в бассейне реки УралKhasanovaRezeda FirgatovnaХасановаРезеда Фиргатовна
Russian Federation

doctor of biological sciences, associate professor, leading researcher; professor of Natural Sciences Department

доктор биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник; профессор кафедры естественных наук

rezeda78@mail.ruSuyundukovYalil TukhvatovichСуюндуковЯлиль Тухватович
Russian Federation

doctor of biological sciences, chief researcher; deputy director for scientific work

доктор биологических наук, главный научный сотрудник; заместитель директора по научной работе

yalil_s@mail.ruSemenovaIrina NikolaevnaСеменоваИрина Николаевна
Russian Federation

doctor of biological sciences, leading researcher; professor of Natural Sciences Department

доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник; профессор кафедры естественных наук

alexa-94@mail.ruSharanovaDarya IvanovnaШарановаДарья Ивановна
Russian Federation

master student of the department of Ecology and Life Safety Department

магистрант кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности

sharanova1997@bk.ruBaimovaSvetlana RinatovnaБаимоваСветлана Ринатовна
Russian Federation

candidate of biological sciences, associate professor of Ecology and Life Safety Department

кандидат биологических наук, доцент кафедры экологии и безопасности жизнедеятельности

sovietbsu@mail.ruInstitute of Strategic Studies of Republic of Bashkortostan, Sibay BranchИнститут стратегических исследований Республики Башкортостан, Сибайский филиалSibay Institute (Branch) of Bashkir State UniversityСибайский институт (филиал) Башкирского государственного университетаBashkir State UniversityБашкирский государственный университет01032022111VOL 11, NO1 (2022)Том 11, №1 (2022)12813330052022Copyright ©; 2022, Khasanova R.F., Suyundukov Y.T., Semenova I.N., Sharanova D.I., Baimova S.R.Copyright ©; 2022, Хасанова Р.Ф., Суюндуков Я.Т., Семенова И.Н., Шаранова Д.И., Баимова С.Р.2022Khasanova R.F., Suyundukov Y.T., Semenova I.N., Sharanova D.I., Baimova S.R.Хасанова Р.Ф., Суюндуков Я.Т., Семенова И.Н., Шаранова Д.И., Баимова С.Р.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://snv63.ru/2309-4370/article/view/108334

This paper discusses regional features of environmental pollution by heavy metals. The authors have studied the content of heavy metals in the water of the Ural River within the Republic of Bashkortostan (RB), Chelyabinsk and Orenburg Regions, as well as its right tributary, the Khudolaz River, located in the zone of influence of industrial enterprises of the city of Sibay and characterized by a high content of pollutants. It is noted that in the considered segment with a length of about 60 km downstream of the Ural River, a gradual decrease in the concentration of toxic elements is observed as a result of self-purification processes. Studies of the elemental composition of muscle tissue and scales of the common carp (Cyprinus carpio L.), living in the Khudolaz River on the territory of the city of Sibay, showed high concentrations of heavy metals in them. Muscle tissue and scales accumulate heavy metals to varying degrees, which is due to the functional feature of these organs, their accumulative activity and the chemical properties of the metal itself. The greatest amount of Cu, Fe, Co accumulate in muscle tissue, while Zn, Mn – in scales. No similar pattern has been revealed for the accumulation of Ni and Pb. In muscle tissue, the elements are distributed as follows: Fe > Zn > Ni > Mn = Co > Cu > Pb, in scales – Zn > Fe > Mn > Co > Ni > Cu > Pb. Fe, Zn predominate in both series of element distribution, while the lowest concentrations are characteristic of Pb. A correlation analysis has revealed a presence of a direct statistically significant relationship between the content of heavy metals in water and the tissues of common carp: strong – in muscles (r = 0,95–0,98) and medium – in scales (r = 0,34–0,55).

В данной статье рассматриваются региональные особенности загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами. Изучено содержание тяжелых металлов в воде реки Урал в пределах Республики Башкортостан (РБ), Челябинской и Оренбургской областей, а также ее правого притока – р. Худолаз, находящейся в зоне влияния промышленных предприятий города Сибай и характеризующейся высоким содержанием загрязнителей. Отмечено, что в рассматриваемом отрезке длиной около 60 км вниз по течению р. Урал наблюдается постепенное снижение концентрации токсичных элементов в результате процессов самоочищения. Исследования элементного состава мышечной ткани и чешуи карпа обыкновенного (Cyprinus carpio L.), обитающего в р. Худолаз на территории города Сибай, показало высокие концентрации в них тяжелых металлов. Мышечная ткань и чешуя аккумулируют тяжелые металлы в разной степени, что обусловлено функциональной особенностью указанных органов, их аккумулятивной активностью и химическими свойствами самого металла. В наибольшем количестве Cu, Fe, Co накапливаются в мышечной ткани, а Zn, Mn – в чешуе. По накоплению Ni и Pb подобной закономерности не выявлено. В мышечной ткани элементы распределены следующим образом: Fe > Zn > Ni > Mn = Co > Cu > Pb, в чешуе – Zn > Fe > Mn > Co > Ni > Cu > Pb. В обоих рядах распределения элементов преобладают Fe, Zn, а наименьшие концентрации характерны для Pb. Корреляционный анализ выявил наличие прямой статистически значимой связи между содержанием тяжелых металлов в воде и тканях карпа обыкновенного: сильную – в мышцах (r = 0,95 ÷ 0,98) и среднюю – в чешуе (r = 0,34 ÷ 0,55).

environmental pollutionchemical elementsaccumulationtechnogenic impactSouthern UralsUral RiverKhudolaz Rivermusclescalesheavy metalsCyprinus carpio Lзагрязнение окружающей средыхимические элементытяжелые металлыаккумуляциятехногенное воздействиеЮжный Уралрека Уралрека Худолазмышечная тканьчешуякарп обыкновенныйCyprinus carpio LThe work was prepared at the expense of financial support for the fulfillment of the state task of the Institute of Strategic Studies of the Republic of Bashkortostan (the head of the topic is Ya.T. Suyundukov)Работа подготовлена за счет финансового обеспечения выполнения государственного задания ГАНУ «Институт стратегических исследований Республики Башкортостан» (руководитель темы – Я.Т. Суюндуков)Абдрахманов Р.Ф., Ахметов Р.М. Гидрогеохимия горнорудных районов // Геохимия. 2016. № 9. С. 829-840. DOI: 10.7868/S0016752516080021.Ильбулова Г.Р., Хасанова Р.Ф., Суюндуков Я.Т., Бускунова Г.Г., Семенова И.Н. Содержание тяжелых металлов в компонентах речных экосистем горнорудных территорий Республики Башкортостан // Теоретические проблемы экологии и эволюции. Качество воды и водные биоресурсы (VII Любищевские чтения): мат-лы междунар. науч. чтений, Тольятти, 6-9 апреля 2020 года / под ред. Г.С. Розенберга, С.В. Саксонова. Тольятти: Анна, 2020. С. 67-71. DOI: 10.24411/9999-039A-2020-10014.Гареев А.М. Реки и озера Башкортостана / под ред. А.М. Гареева. Уфа: Китап, 2001. 258 с.Попов П.А. О некоторых теоретических аспектах ихтиомониторинга // Сибирский экологический журнал. 2004. Т. 11, № 4. С. 507-512.Абакумов Е.В., Суюндуков Я.Т., Пигарева Т.А., Семенова И.Н., Хасанова Р.Ф., Биктимерова Г.Я., Рафикова Ю.С., Ильбулова Г.Р. Биологическая и санитарная оценка отвалов Сибайского карьера Республики Башкортостан // Гигиена и санитария. 2016. Т. 95, № 10. С. 929-934.Семенова И.Н., Рафикова Ю.С. Показатели здоровья детей, проживающих в зоне воздействия горнорудных предприятий // Современные наукоемкие технологии. 2010. № 9. С. 113-114.Semenova I.N., Rafikova Yu.S., Khasanova R.F., Suyundukov Ya.T. Analysis of metal content in soils near abandoned mines of Bashkir Trans-Urals and in the hair of children living in this territory // Journal of Trace Elements in Medicine and Biology. 2018. Vol. 50. P. 664-670. DOI: 10.1016/j.jtemb.2018.06.017.Мур Дж.В., Рамамурти С. Тяжелые металлы в природных водах: контроль и оценка влияния / пер. с англ. Д.В. Гричука и др. М.: Мир, 1987. 285 с.Биохимия: учебник. 5-е изд., испр. и доп. / под ред. Е.С. Северина. М.: Гэотар-Медиа, 2019. 759 с.Морозов Н.П., Петухов С.А. Микроэлементы в промысловой ихтиофауне Мирового океана. М.: Агропромиздат, 1986. 160 с.Патин С.А., Морозов Н.П. Микроэлементы в морских организмах и экосистемах. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1981. 153 с.ГОСТ Р51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. М.: Стандартинформ, 2008. 48 с.Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения: Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года № 552. М., 2020. 142 с.СанПиН 2.3.2.1078-01. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». М., 2002. 216 с.СанПиН 2.3.2.560-96. Санитарные правила и нормы гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов. М., 2001. 215 с.Ваганов А.С. Содержание тяжелых металлов в тканях и органах промысловых рыб Куйбышевского водохранилища // Вестник Нижневартовского университета им. Н.И. Лобачевского. 2011. № 2 (2). С. 25-28.Врочинский К.К., Перевозников М.А. Ихтиотоксикологическая характеристика химических веществ (пестициды, углеводороды, металлы, радионуклиды) // Сб. науч. трудов. ГосНИОРХ. Вып. 313. Л., 1990. С. 3-15.СанПиН 2.1.4.1175-02. Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников. М., 2002. 122 с.Рафикова Ю.С., Семенова И.Н., Биктимерова Г.Я. Содержание тяжелых металлов в питьевой воде юго-восточных районов Республики Башкортостан // Естественные и технические науки. 2016. № 1 (91). С. 20-23.Галатова Е.А. Биологические особенности содержания тяжёлых металлов в чешуе рыб семейства Percidae, Cyprinidae, Esocidae, Siluridae // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2009. № 9 (59). С. 46-49.Попов П.А., Андросова Н.В. Содержание тяжелых металлов в мышечной ткани рыб из водоемов бассейна реки Оби // Вестник Томского государственного университета. Биология. 2014. № 4 (28). С. 108-122.Петухов С.А., Морозов Н.П., Добрусин М.С. Распределение микроэлементов группы тяжелых и переходных металлов в органах и тканях рыб // Экологические аспекты химического и радиоактивного загрязнения водной среды: сб. науч. тр. / отв. ред. Л.Е. Айвазова. М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1983. С. 41-47.Bawuro A.A., Voegborlo R.B., Adimado A.A. Bioaccumulation of heavy metals in some tissues of fish in Lake Geriyo, Adamawa State, Nigeria // Journal of Environmental and Public Health. 2018. DOI: 10.1155/2018/1854892.Евтушенко Н.Ю., Данилко О.В. Особенности накопления тяжелых металлов в тканях рыб Кременчугского водохранилища // Гидробиологический журнал. 1996. Т. 32, № 4. С. 58-66.Федоненко Е.В., Ананьева Т.В., Шарамок Т.С. Эколого-физиологическая индикация Серебряного карася в условиях антропогенного загрязнения среды обитания // Экологический вестник Северного Кавказа. 2016. Т. 12, № 4. С. 31-40.