Содержание ртути в шерсти домашних животных г. Череповца
- Авторы: Бачина Е.С.1, Румянцева О.Ю.1, Иванова Е.С.1, Комов В.Т.2,1, Гусева М.А.3, Поддубная Н.Я.1
-
Учреждения:
- Череповецкий государственный университет
- Институт биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН
- Вологодская областная клиническая больница № 2
- Выпуск: Том 7, № 3 (2018)
- Страницы: 19-23
- Раздел: 03.02.00 – общая биология
- URL: https://snv63.ru/2309-4370/article/view/21680
- DOI: https://doi.org/10.17816/snv201873103
- ID: 21680
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.
Ключевые слова
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±0,063ᵇ 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
- 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.
- 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.
- 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, ЧереповецОльга Юрьевна Румянцева
Череповецкий государственный университет
Email: olgamaks1995@gmail.com
младший научный сотрудник эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии
Россия, ЧереповецЕлена Сергеевна Иванова
Череповецкий государственный университет
Email: stepinaelena@yandex.ru
кандидат биологических наук, ведущий научный сотрудник, руководитель эколого-аналитической лаборатории кафедры биологии
Россия, ЧереповецВиктор 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; ЧереповецМарина Андреевна Гусева
Вологодская областная клиническая больница № 2
Email: katja-1098@mail.ru
биолог
Россия, ЧереповецНадежда 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, ЧереповецСписок литературы
- Ртуть и здоровье [Электронный ресурс] // Всемирная организация здравоохранения. - http://who. int/phe/chemicals/faq_mercury_health/ru.
- Минаматская конвенция о ртути [Электронный ресурс] // Minamata Convention on Mercury. - http:// mercuryconvention.org/.
- 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.
- Степанова И.К., Комов В.Т. Накопление ртути в рыбе из водоемов Вологодской области // Экология. 1997. Т. 28, № 4. С. 234-239.
- 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.
- Максимова О.Ю., Иванова Е.С. Содержание ртути в волосах жителей г. Череповец Вологодской области // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 4. С. 268-272.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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
