СТОЙКИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЯЮЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ В ЭКОСИСТЕМЕ РЫБИНСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РЫБ И ВОДНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

Г.М. Чуйко¹, А.А. Морозов¹, Е.С. Бродский², А.А. Шелепчиков², Д.Б. Фешин^{2 1} Учреждение Российской академии наук Институт биологии внутренних вод

им.

В последние 30 лет при экологических исследованиях повышенное внимание уделяется группе стойких органических загрязнителей (СОЗ). СОЗ относятся к классу хлорорганических соединений и обладают рядом специфических свойств: биоаккумуляция за счет высокой липофильности; глобальная распространенность в окружающей среде; высокая стойкость к физическим, химическим и биологиче­ским факторам; способность оказывать токсическое действие на организмы в крайне малых дозах. В 2001 г. в Стокгольме была принята и подписана Глобальная международная Конвенция о запрещении производства и использования СОЗ, к которой в 2002 г. присоединилась и Россия.

Хлорсодержащие пестициды (ХОП) и полихлорированные бифенилы (ПХБ) - наиболее распространенные группы СОЗ, которые в больших масштабах применялись с середины про­шлого столетия в сельском хозяйстве и промышленности. В странах, подписавших конвен­цию, использование и производство СОЗ в настоящее время запрещено. Однако эти соедине­ния продолжают глобально циркулировать в водных экосистемах, в том числе и в России (Кленкин и др., 2008). В последние годы мониторинг ХОП в России проводится только для воды водных объектов, а для ДО и рыбы он носит нерегулярный характер. По ПХБ монито­ринг вообще отсутствует.

Рыбинское водохранилище - один из крупнейших пресных водоемов в России. Однако иссле­дования содержания ХОП в его ДО проводились лишь в Шекснинской части в черте г.

Цель работы - исследовать качественный состав и содержание ХОП и ПХБ в ДО и рыбе Ры­бинского водохранилища, проанализировать источники их поступления и пространственного рас­пределения, дать нормативную оценку уровней их аккумуляции.

Материалы и методы

Пробы ДО и рыбы отбирались с экспедиционного судна в сентябре 2006 г. ДО брали с гори­зонта 0 - 20 см в трех повторностях с каждой точки с глубины 10-12 м на 6 станциях бывшего рус­ла р. Шексны (ст. 1-4) и р. Мологи (ст. 5, 6). Выбор станций проводился с учетом гидрологических особенностей и расположения основного источника загрязнения в г. Череповце (рисунок). Образцы ДО отбирали коробчатым дночерпателем ДАК-250 с площадью захвата 0.4 м². Интегральная проба грунта с каждой станции высушивалась на воздухе до постоянной массы. Измерения делались три­жды, рассчитывались средние значения. Рыба, лещ (Abramis brama L.), отлавливалась донным тра­лом на станциях 2-6 по 10 экз., включавшие в равном соотношении особей обоего пола со средней длиной 358 мм и массой 853 г. Отбирались образцы дорсальных мышц массой 5 г с левой стороны тела. Пробы с каждой станции объединялись и из них готовился фарш. Для анализа использовалась объединенная навеска фарша массой 5 г. Содержание СОЗ определяли методом хромато-масс-спек- трометрии высокого разрешения (Шелепчиков и др., 2008). Анализировались следующие ХОП: гек­сахлорбензол (ГХБ), дихлор-дифенилтрихлорэтан (ДДТ) и его метаболиты (ДДД и ДДЕ), α, β и γ- изомеры 1,2,3,4,5,6-гексахлорциклогек-сана (ГХЦГ). При анализе ПХБ выделялись конгенеры со степенью хлорированности 3-7, обозначенные по системе ЮПАК: 28/31, 52, 101, 105, 118, 138, 153, 156, 157, 167 и 180.

Результаты и их обсуждение

На всех станциях в ДО обнаружены СОЗ, среди которых в наибольшем количестве присутствуют ПХБ (Табл. 1).

Суммарное содержание ДДТ, ДДД и ДДЕ на порядок, а ГХБ на два порядка ниже, чем общая сумма ПХБ. В пространственном отношении все исследуемые СОЗ распределяются в ДО неравно­мерно. Их концентрации на ст. 1-3 выше, чем на ст. 4-6. Однако характер пространственного рас­пределения разных СОЗ различается. Содержание ГХБ между станциями варьирует незначительно, содержание ДДТ и его метаболитов - в более широком диапазоне, а суммарное содержание ПХБ - еще в более широких пределах. Качественный состав ДДТ во всех образцах ДО одинаковый и пред­ставлен исходным веществом и его метаболитами. Однако их соотношение на разных участках во­дохранилища различается. На ст. 1-3 преобладают ДДТ и ДДД, суммарная доля которых составляет 80-90%. На ст.4-6 их доля ниже и составляет 42-64%. Состав ПХБ в ДО на всех станциях представ­лен 3-, 4-, 5-, 6- и 7-хлорированными конгенерами (3-ХБ, 4-ХБ, 5-ХБ, 6-ХБ и 7-ХБ, соответственно). Доля низко и высоко хлорированных 3-ХБ и 7-ХБ в общем пуле ПХБ не превышает 6-10% и мало варьирует между станциями. Основная часть (88-95%) представлена 4-ХБ, 5-ХБ и 6-ХБ. Их соотно­шение на разных станциях различается. Доля 6-ХБ понижается от ст.1 к ст.6 с 50 до 9%, в то время как доля 4-ХБ повышается с 15 до 52%. 5-ХБ демонстрируют более сложную картину. На ст. 1 их доля - 20%, на ст.2 и 3 она увеличивается до 50-55%, а на ст.4-6 опять снижается с 38 до 27%. По соотношению конгенеров станции делятся на две группы: ст. 1-3, где преобладают 5-ХБ, 6-ХБ и 7- ХБ, и ст. 4-6, где высока доля 3-ХБ и 4-ХБ.

Таблица 1

Содержание ПХБ и ХОП (мкг/кг сухой массы) в ДО на разных участках Рыбинского водохранилища