Содержание ртути в шерсти домашних животных г. Череповца

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ртуть (Hg) и ее соединения рассматриваются в качестве одной из десяти основных опасных групп химических веществ. Было определено содержание ртути в шерсти 136 кошек и 113 собак на территории Вологодской области в г. Череповец. Общую концентрацию ртути в образцах шерсти измеряли на ртутном анализаторе РА-915+. Значения показателя ртути у кошек варьируют в пределах от менее 0,001 мг/кг до 13,00 мг/кг, у собак от менее 0,001 мг/кг до 1,858 мг/кг. Были выявлены статистически значимые различия по содержанию ртути в шерсти кошек и собак. У кошек содержание Hg установлено в 3,5 раза выше, чем у собак. При сравнении концентраций ртути в шерсти кошек и собак по полу статистически значимых различий не установлено. Отмечено, что у кошек, употреблявших рыбу, содержание ртути в 4 раза больше, чем у тех, которые рыбу не употребляли. Среднее содержание Hg в шерсти собак, употреблявших рыбу, незначительно отличается от содержания Hg в шерсти животных, которые рыбу не употребляли.

Полный текст

Введение

Ртуть (Hg) – это природный элемент, который можно обнаружить в воде, воздухе и почве. Природными источниками поступления ртути в биосферу является извержение вулканов, а также деградация горных и осадочных слоев. Стоит отметить, что сжигание угля для получения отопления и электроэнергии, использование мусоросжигательных установок, добыча золота, ртути и других металлов являются техногенными источниками высвобождения ртути в экосистему [1].

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рассматривает ртуть и ее соединения в качестве одной из десяти основных групп химических веществ, которая представляет значительную проблему вследствие ее переноса в атмосфере на большие расстояния. Данный металл обладает стойкостью в окружающей среде. Более токсичными формами ртути для живых организмов являются ее органические соединения, в частности метилртуть. После попадания из атмосферы в гидросферу, под влиянием метилирующих бактерий, неорганические формы Hg преобразуются в органические, которые способны передаваться по пищевой цепи [2]. При этом максимальные концентрации ртути отмечаются у представителей высших трофических групп [3].

В окрестностях города Череповца расположены промышленные предприятия, которые в ходе производственного процесса сжигают значительное количество природных углеводородов и являются антропогенными факторами поступления ртути в экосистему. За последние десятилетия в Рыбинском водохранилище г. Череповца нередко регистрировалась рыба с повышенным содержанием Hg в мышцах [4; 5]. Помимо этого, в городе Череповце и в Вологодской области на протяжении нескольких лет производятся исследования по определению ртути в тканях и органах диких мелких и хищных млекопитающих, а также в волосах людей [6; 7]. Исследования по определению концентраций ртути в шерсти домашних животных отсутствуют.

Признано, что тяжелые металлы могут оказывать определенное влияние на контроль биологических функций, влияя на гормональные системы и рост различных тканей тел [8]. На сегодняшний день не вызывает сомнений факт негативного влияния ртути на животных, в том числе и на здоровье человека [9; 10].

Материалы и методы

Сбор материала осуществлялся в 2017 году в г. Череповец Вологодской области. Образцы шерсти собирали с помощью ножниц после согласия хозяев домашних животных и хранили в полиэтиленовых пакетах. Материал был собран у 249 домашних животных, среди которых 136 кошек (69 самцов и 67 самок) в возрасте от 0,5 до 17 лет и 113 собак (52 самца и 61 самка) в возрасте от 0,5 до 14 лет. Владельцами была заполнена анкета, в которой они указывали: вид животного, пол, рацион питания, употребление рыбы питомцами (без уточнения вида и происхождения рыбы).

Для определения общей концентрации ртути в пробах шерсти домашних животных использовали ртутный анализатор РА-915+ с приставкой ПИРО, с помощью атомно-абсорбционного метода. Биологический материал измеряли на приборе без предварительной пробоподготовки. Для контроля точности аналитического метода измерения систематически проверяли сертифицированными биологическими материалами DORM-4 (мышцы рыбы) и DOLT-5 (печень рыбы) (Национальный исследовательский институт, Оттава, Канада).

Статистический анализ данных проводили с помощью программы STATISTICA. В первую очередь, проверяли общую выборку на нормальность, используя тесты Шапиро-Вилкоксона и Колмогорова-Смирнова. В ходе анализа определили, что выборка распределена не нормально. Таким образом, для установления статистически значимых различий используем непараметрические методы, а именно медианный тест – Kruskal – Wallis test при уровне значимости (p) меньше 0,05.

Результаты и их обсуждение

При определении содержания ртути в шерсти домашних животных среднее содержание данного металла в пробах у собак составляет – 0,144 ± 0,024 мг/кг и варьирует в пределах от 0,001 до 1,858 мг/кг (рис. 1, табл. 1).

По результатам данного исследования содержание ртути в шерсти собак сопоставимо с данными, полученными исследователями из Португалии [11]. Но концентрации ртути в регионах Хонам (0,01 мг/кг) и Чхунчхон-Намдо (0,08 мг/кг) Южной Кореи в несколько раз меньше полученных результатов. При этом в других регионах Южной Кореи (Сеул – 0,20 мг/кг, Йоннам – 0,47 мг/кг) содержание ртути в несколько раз выше [12].

Содержание ртути в шерсти кошек варьирует в пределах от 0,001 до 13,0 мг/кг. Среднее значение ртути в пробах – 0,520 ± 0,125 мг/кг (рис. 1, табл. 1). Отметим, что средние показатели уровня ртути в шерсти кошек значительно ниже, по сравнению с кошками из Японии [13].

Установлены статистически значимые различия по содержанию ртути между собаками и кошками. Среднее значение концентраций ртути в шерсти домашних кошек в 3,5 раза выше, чем у собак (табл. 1).

 

Рисунок 1 – Содержание ртути в шерсти домашних животных города Череповца

 

Достоверные различия по содержанию ртути между кошками и собаками также были получены исследователями из центральной Японии, которые установили, что концентрация ртути в шерсти кошек в 7 раз больше, чем в шерсти собак [13]. Это объясняется тем, что кошки употребляют большее количество рыбы в отличие от собак.

 

Таблица 1 – Сравнение содержания ртути в шерсти домашних животных г. Череповца

Параметры

Кошки

Собаки

Общее содержание Hg

0,520±0,125ᵇ

0,001–13,00(136)

0,144±0,024ᵃ

0,001–1,858(113)

Примечание. Над чертой: среднее значение Hg ± ошибка среднего; под чертой: минимальное значение Hg – максимальное значение Hg (количество проб); a, b – значения с разными буквенными надстрочными индексами статистически значимо различаются между видами домашних животных (в столбцах), при p ≤ 0,05 (Kruskal – Wallis test).

 

При сравнении концентраций ртути в шерсти собак по полу не было установлено статистически значимых различий. Среднее содержание металла в шерсти у самцов составляет – 0,13 ± 0,025 мг/кг, у самок – 0,156 ± 0,038 мг/кг (рис. 2, табл. 2).

 

Рисунок 2 – Содержание ртути в шерсти самцов и самок домашних собак

 

Также статистически значимых различий по содержанию ртути в шерсти кошек от пола не установлено. У самцов – 0,691 мг/кг, у самок – 0,344 мг/кг среднее содержание ртути в шерсти (рис. 3, табл. 2).

 

Рисунок 3 – Содержание ртути в шерсти самцов и самок домашних кошек

 

Таблица 2 – Сравнение содержания ртути в шерсти у кошек и собак по полу

Параметры

Кошки

Собаки

0,344±0,077ᵃ

0,012–3,584(67)

0,156±0,038ᵃ

0,004–1,858(61)

0,691±0,234ᵃ

0,001–13,00(69)

0,130±0,025ᵃ

0,001–1,011(52)

Примечание. Над чертой: среднее значение Hg ± ошибка среднего; под чертой: минимальное значение Hg – максимальное значение Hg (количество проб); a – значения с одинаковыми буквенными надстрочными индексами статистически значимых различий не обнаружено между самцами и самками (Kruskal – Wallis test).

 

Данные результаты сопоставимы с установленными ранее исследованиями, полученными для кошек (самцы 7,40 ± 2,93 мг/кг, самки 7,45 ± 1,28 мг/кг) и собак (самцы 0,99 ± 0,23 мг/кг, самки 0,66 ± 0,10 мг/кг) в центральной Японии, где половые различия не были обнаружены при определении концентрации ртути в шерсти животных [13].

При сравнении концентраций ртути у домашних животных по наличию рыбы в рационе питания (без уточнения вида и происхождения рыбы) статистически значимых различий не было обнаружено. У собак, в рационе которых присутствовала рыба, среднее значение ртути составляет 0,099 мг/кг, при этом среднее содержание ртути в шерсти собак, в рационе питания которых рыба отсутствовала, установлено – 0,156 мг/кг (рис. 4, табл. 3).

При сравнении концентрации ртути в образцах шерсти кошек по наличию или отсутствию рыбы в рационе питания были установлены достоверные различия. В шерсти кошек, у которых в рационе питания преобладает рыба, среднее содержание данного металла составляет 0,982 мг/кг, что в 4 раза выше, чем у кошек, в питании которых рыба отсутствует (рис. 5, табл. 3).

 

Рисунок 4 – Содержание ртути в шерсти собак, в зависимости от употребления в пищу рыбы

 

Рисунок 5 – Содержание ртути в шерсти кошек, в зависимости от употребления в пищу рыбы

 

Таблица 3 – Сравнение содержания ртути у кошек и собак по наличию рыбы в рационе питания

Параметры

Кошки

Собаки

Рыба в рационе питания присутствует

0,982±0,063

0,001–13,00(51)

0,099±0,024ᵃ

0,008–0,495(22)

Рыба в рационе питания отсутствует

0,251±0,063ᵃ

0,001–3,584(81)

0,156±0,029ᵃ

0,001–1,858(89)

Примечание. Над чертой: среднее значение Hg ± ошибка среднего; под чертой: минимальное значение Hg – максимальное значение Hg (количество проб); a, b – значения с разными буквенными надстрочными индексами статистически значимо различаются в зависимости от наличия рыбы в рационе питания (в строках), при p ≤ 0,05 (Kruskal – Wallis test).

 

Полученные результаты сопоставимы с ранее проведенными исследованиями в Токио, где отмечено, что у кошек, которые употребляют большое количество рыбных продуктов, были обнаружены более высокие уровни концентрации Hg в шерсти [14].

При сравнении концентрации ртути в образцах шерсти собак по наличию или отсутствию рыбы в рационе питания было выявлено, что среднее содержание Hg в шерсти животных, употреблявших рыбу, незначительно отличается от содержания Hg в шерсти собак, которые рыбу не употребляли (табл. 3).

Выводы

  1. Установлены статистически значимые различия по содержанию ртути между собаками и кошками. Среднее значение концентраций ртути в шерсти домашних кошек в 3,5 раза выше, чем у собак. Среднее содержание ртути в пробах шерсти кошек – 0,520 ± 0,125 мг/кг. Среднее содержание ртути в шерсти собак составляет – 0,144 ± 0,024 мг/кг.
  2. Статистических различий не установлено по содержанию ртути в шерсти собак в зависимости от пола. Среднее значение Hg в шерсти у самцов составляет – 0,13 ± 0,025 мг/кг, у самок – 0,156 ± 0,038 мг/кг. Также статистически значимых различий по содержанию ртути в шерсти кошек от пола не установлено. У самцов – 0,69 мг/кг, у самок – 0,344 мг/кг среднее содержание ртути в шерсти.
  3. Сравнив содержание ртути в шерсти животных по наличию рыбы в питании, различий по концентрациям ртути у собак от употребления рыбы не установлено. У кошек установлены достоверные различия в зависимости от наличия рыбы в питании. В шерсти кошек, у которых в рационе питания преобладает рыба, среднее содержание данного металла составляет 0,982 мг/кг и в 4 раза выше, чем у кошек, в питании которых рыба отсутствует.
×

Об авторах

Екатерина Сергеевна Бачина

Череповецкий государственный университет

Email: katja-1098@mail.ru

студент факультета биологии и здоровья человека

Россия, Череповец

Ольга Юрьевна Румянцева

Череповецкий государственный университет

Email: olgamaks1995@gmail.com

младший научный сотрудник эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии

Россия, Череповец

Елена Сергеевна Иванова

Череповецкий государственный университет

Email: stepinaelena@yandex.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии

Россия, Череповец

Виктор Трофимович Комов

Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН; Череповецкий государственный университет

Email: vkomov@ibiw.yaroslavl.ru

доктор биологических наук, профессор, заместитель директора по научной работе; старший научный сотрудник эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии

Россия, п. Борок, Некоузский район, Ярославская область; Череповец

Марина Андреевна Гусева

Вологодская областная клиническая больница № 2

Email: katja-1098@mail.ru

биолог

Россия, Череповец

Надежда Яковлевна Поддубная

Череповецкий государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: poddoubnaia@mail.ru

кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии

Россия, Череповец

Список литературы

  1. Ртуть и здоровье [Электронный ресурс] // Всемирная организация здравоохранения. - http://who. int/phe/chemicals/faq_mercury_health/ru.
  2. Минаматская конвенция о ртути [Электронный ресурс] // Minamata Convention on Mercury. - http:// mercuryconvention.org/.
  3. Scheuhammer A.M., Meyer M.W., Sandheinrich M.B., Murray M.W. Effects of Environmental Methylmercury on the health of wild birds, mammals, and fish // Ambio. 2007. Vol. 36, № 1. P. 12-18.
  4. Степанова И.К., Комов В.Т. Накопление ртути в рыбе из водоемов Вологодской области // Экология. 1997. Т. 28, № 4. С. 234-239.
  5. Haines T.A., Komov V.T., Matey V.E., Jagoe C.H. Perch mercury content is related to acidity and color of 26 Russian Lakes // Water, Air, & Soil Pollution. 1995. Vol. 85. P. 823-828.
  6. Максимова О.Ю., Иванова Е.С. Содержание ртути в волосах жителей г. Череповец Вологодской области // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 4. С. 268-272.
  7. Степина Е.С. Содержание ртути в тканях и органах млекопитающих Вологодской области // Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты: материалы междунар. симпозиума (Москва, 7-9 сентября 2010 г.). М.: ГЕОХИРАН, 2010. С. 309-311.
  8. Teresa M., Vasconcelos S.D., Tavares H.M. Trace element concentrations in blood and hair of young apprentices of a technical-professional school // Science of the Total Environment. 1997. Vol. 205. P. 189-199.
  9. Eaton R.D.P., Secord D.C., Hzmvr P. An experimental assessment of the toxic potential of mercury in ringed seal liver for adult laboratory cats // Toxicology, Applied Pharmacology. 1980. Vol. 55. P. 514-521.
  10. Hansen J.C., Reske-Nielsen E., Thorlacius-Ussing O., Rungby J., Danscher G. Distribution of dietary mercury in a dog. Mercury, pets’ and hair quantitation and localization of total mercury in organs and central nervous system // Science of the Total Environment. 1989. Vol. 78. P. 23-43.
  11. Sousa A.C.A., Sá Teixeira I.S., Marques B., Vilhena H., Vieira L., Soares A.M.V.M., et al. Mercury, pets’ and hair: baseline survey of a priority environmental pollutant using a noninvasive matrix in man’s best friend // Ecotoxicology. 2013. Vol. 22 (9). P. 1435-1442.
  12. Park S.H., Lee M.H., Kim S.K. Studies on Cd, Pb, Hg and Crvalues in dog hairs from urban Korea // Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. 2005. Vol. 18. P. 1135-1140.
  13. Sakai T., Ito M., Aoki H., Aimi K., Nitaya R. Hair mercury concentrations in cats and dogs in Central Japan // British Veterinary Journal. 1995. Vol. 151. P. 215-219.
  14. Doi R., Nakaya K., Ohno H., Yamashita K., Kobayashi T., Kasai S. Metal content in the fur of domestic and experimental animals // Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology. 1986. Vol. 37. P. 213-218.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Содержание ртути в шерсти домашних животных города Череповца

Скачать (12KB)
3. Рисунок 2 – Содержание ртути в шерсти самцов и самок домашних собак

Скачать (16KB)
4. Рисунок 3 – Содержание ртути в шерсти самцов и самок домашних кошек

Скачать (13KB)
5. Рисунок 4 – Содержание ртути в шерсти собак, в зависимости от употребления в пищу рыбы

Скачать (13KB)
6. Рисунок 5 – Содержание ртути в шерсти кошек, в зависимости от употребления в пищу рыбы

Скачать (15KB)

© Бачина Е.С., Румянцева О.Ю., Иванова Е.С., Комов В.Т., Гусева М.А., Поддубная Н.Я., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.