Хлорорганические ксенобиотики в экосистеме реки Салгир: содержание, распределение, экологический риск

Полный текст

Введение

Хлорорганические пестициды группы дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) и полихлорбифенилы (ПХБ) являются одними из наиболее распространенных и опасных синтезированных человеком стойких хлорорганических соединений (ХОС). В связи с этим содержание, распределение и влияние ХОС на компоненты окружающей среды уже в 1970-х годах стали предметом изучения во всем мире. Было определено, что ХОС оказывают токсическое действие на аэробные организмы, приводящее к различным патологиям репродуктивной, нервной, иммунной, эндокринной систем [1–4].

В мае 2001 г. Программа ООН по окружающей среде приняла Стокгольмскую конвенцию о стойких органических загрязнителях, запрещающую производство и использование двенадцати опасных ХОС, в том числе ДДТ и ПХБ ¹⁾. Однако ХОС и в настоящее время обнаруживаются в значительных концентрациях в окружающей среде [5], в том числе в пресноводных и морских прибрежных акваториях Крыма [6, 7].

Наиболее крупной крымской речной системой является р. Салгир с притоками. Изучение загрязнения в реках Крыма проводит Крымское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, которое ведет наблюдения, включающие анализ качества воды по санитарно-гигиеническим нормам. В целом вода р. Салгир по данным докладов государственных органов характеризуется как «грязная» ²), а по показателям биологического и химического потребления кислорода вода р. Салгир в районе с. Двуречье в 2020 г. характеризовалась как «очень загрязненная» ³⁾. Однако данных о содержании стойких органических загрязнителей ДДТ и ПХБ в речной экосистеме Салгира не приводится ни в докладах, ни в других открытых источниках.

Целью работы является изучение современного загрязнения ДДТ и ПХБ экосистемы Салгира и р. Биюк-Карасу. Для достижения поставленной цели решали следующие задачи: определение концентрации ХОС в воде и грунтах р. Салгир и грунтах р. Биюк-Карасу; оценка накопления ХОС в гидробионтах; определение компонентов экосистемы среднего течения Салгира, максимально накапливающих ХОС; оценка экологического риска от воздействия ХОС.

Материалы и методы

Для выполнения цели в мае и июле 2023 г. проведен отбор проб воды, донных отложений, ракообразных и ихтиофауны в четырех районах Салгира выше (в районе с. Доброго – ст. 1 и 2) и ниже г. Симферополя (с. Белоглинка – ст. 3 и 4), у с. Молочного (ст. 5), у с. Новогригорьевка (ст. 6). В трех районах р. Биюк-Карасу у Белой Скалы (ст. 7), с. Зыбины (ст. 8) и с. Уваровка (ст. 9) отбирали пробы только донных отложений.

Пробы воды отбирали в стеклянные банки объемом 6 л. ХОС в воде определяли методом газовой хроматографии в соответствии с руководством ПНД Ф 14.1:2:3:4.204-04 (2014 г.). Донные отложения (слой 0–5 см) также отбирали непосредственно в стеклянные емкости. В стационарной лаборатории грунты тщательно гомогенизировали и высушивали на воздухе. По разности сырой и сухой массы рассчитывали естественную влажность в процентах сырой массы. ХОС в донных отложениях определяли в соответствии со стандартной методикой ГОСТ Р 53217–2008 (ИСО 10382:2002).

Рыб отбирали волокушей, жаберными сетями и ручными сачками с ячеей от 3 до 18 мм. Рыб идентифицировали с помощью определителей ⁴⁾. Донных беспозвоночных собирали вручную пинцетом с камней, а также использовали гидробиологический скребок и сито. Собранный материал не фиксировали, а охлаждали для дальнейшей обработки. Определение материала производили с помощью профильных определителей ⁵⁾.

Содержание ХОС определено в тканях разноногих раков (Amphipoda) – Dikerogammarus villosus (Sowinsky, 1894), в гонадах, мышцах и внутренних органах самцов и самок рыб (Teleostei): быстрянок Alburnoides maculatus (Kessler, 1859), голавлей Squalius cephalus (Linnaeus, 1758), ювенилов уклеи Alburnus alburnus (Linnaeus, 1758) и синцов Ballerus ballerus (Linnaeus, 1758). Ювенильные особи бычков кругляков Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) и щиповок Cobitis taenia (Linnaeus, 1758) были проанализированы целиком.

В пробах гидробионтов определяли концентрации ХОС в соответствии с МВИ.МН 2352–2005, а содержание общих липидов – гравиметрическим методом [8]. Сумма общих экстрагируемых липидов выражена в долях (%) на сырую массу.

Качественный и количественный анализ ХОС проводили газохроматографическим методом в НОЦКП «Спектрометрия и Хроматография» ФИЦ ИнБЮМ на хроматографе «Хроматэк-Кристалл 5000» (Россия) с микродетектором электронного захвата. Определяли содержание п,п’-ДДТ, его метаболитов п,п’-ДДЭ и п,п’-ДДД, а также шести конгенеров полихлорированных бифенилов (по IUPAC: 28, 52, 101, 138, 153 и 180). Количественное определение ХОС проводили методом абсолютной калибровки в пределах линейного диапазона детектора. Предел обнаружения для ХОС варьировал от 0.05 до 0.1 нг/л в пробах воды, от 0.01 до 0.05 нг/г – в донных отложениях и гидробионтах. Концентрация ХОС в донных отложениях рассчитана на сухую массу проб, в гидробионтах – на сырую массу.

По данным ХОС в воде, донных отложениях и гидробионтах Салгира были рассчитаны коэффициенты накопления Кн в донных отложениях и гидробионтах по формуле: Кн = Сдо,г/Св·1000, где Сдо,г – концентрация ХОС в донных осадках или в тканях гидробионтов (нг/г), Св – концентрация ХОС в воде (нг/л).

Для оценки экологического риска от воздействия ХОС на гидробионтов Салгира использовали принятый в между- народной практике коэффициент риска RQ, который рассчитывали по уравнению [9]: RQ = MEC/PNEC, где MEC означает измеренную концентрацию ХОС в гидробионтах, PNEC – концентрация ХОС, ниже которой не возникнет никаких вредных последствий для организмов при длительном или краткосрочном воздействии. PNEC обычно рассчитываются делением дескрипторов токсикологических доз (LC50 или EC50) на оценочный коэффициент [9]: PNEC = (LC50 или EC50)/ Assessment Factor. В работе использовали наиболее часто применяемый для расчета PNEC показатель смертности LC50 и коэффициент AF = 1000. Токсикологические показатели EC50 были взяты из открытой базы данных ECOTOX ⁶⁾ (табл. 1).

Значение RQ больше единицы означает высокий экологический риск, в интервале от 0.1 до 1 – средний экологический риск, от 0.01 до 0.1 – низкий экологический риск, а ниже 0.01 – незначительный экологический риск [9].

 

Таблица 1. Уровни токсичности ХОС для рыб и ракообразных в пресноводных экосистемах

Table 1. Organochlorine compound (OC) toxicity data for fish and crustacea in freshwater ecosystems

ХОС / OC	EC50, мг/л 6) / EC50, mg/L 6)
	Рыбы / Fish	Ракообразные / Crustacea
п,п'-ДДЭ / p,p'-DDE	0.0960	0.0535
п,п'-ДДД / p,p'-DDD	0.1100	0.0090
п,п'-ДДТ / p,p'-DDT	0.0800	0.0090
ПХБ 28 / PCB 28	0.1600	0.1600
ПХБ 52 / PCB 52	0.0030	0.0030
ПХБ 101 / PCB 101	0.0100	0.0100
ПХБ 138 / PCB 138	0.0026	0.0010
ПХБ 153 / PCB 153	0.0013	0.0013
ПХБ 180 / PCB 180	0.0250	0.0010

 

Результаты

На ст. 1–4 концентрация ДДТ и ПХБ в воде была невысокой как в мае, так и в июле. В среднем сумма концентрации ДДТ и его метаболитов (∑ДДТ) составляла 1.30, сумма концентрации конгенеров ПХБ (∑6ПХБ) – 1.85 нг/л (см. рис. 1, а). Состав и одинаковое содержание ДДТ и метаболитов на этих станциях свидетельствует о едином источнике поступления пестицидов в районе Симферополя. Среди конгенеров ПХБ на ст. 1–4 во всех пробах были обнаружены только ПХБ 138 и 153. Невысокое содержание ∑6ПХБ свидетельствует об отсутствии значительных источников ПХБ в районах данных станций.

 

Рис. 1. Концентрация ∑ДДТ и ∑6ПХБ в воде р. Салгир (а) и донных осадках рек Салгир (ст. 1–6) и Биюк-Карасу (ст. 7–9) (b)

Fig. 1. ∑DDT and ∑6PCB concent- rations in the Salgir River water (a) and sediments of the Salgir River (Stations 1–6) and the Biyuk-Karasu River (Stations 7–9) (b)

 

Вниз по течению Салгира на ст. 5 и 6 наблюдался существенный рост концентрации ХОС (рис. 1, а). Наиболее высокое содержание ∑ДДТ определено на ст. 5 в районе с. Молочного (табл. 2). На этом участке содержание исходного ДДТ составило 72 % от суммы концентрации ДДТ и метаболитов, что означает его недавнее поступление в акваторию реки. Ниже по течению на ст. 6 исходный пестицид ДДТ в воде не был обнаружен, а сумма концентраций его метаболитов ДДЭ и ДДД оказалась на порядок ниже, чем на ст. 5, но выше в среднем в три раза, чем в Симферопольском районе.

 

Таблица 2. Концентрация (нг/л) ДДТ и его метаболитов и индикаторных конгенеров ПХБ в воде реки Салгир в мае и июле 2023 г.

Table 2. Concentrations (ng/L) of DDT, its metabolites, and indicator PCB congeners in the Salgir River water in May and July 2023

№ станции / Station no	Дата отбора / Samplingdate	п,п'-ДДЭ / p,p'-DDE	п,п'-ДДД / p,p'-DDD	п,п'-ДДТ / p,p'-DDT	ПХБ 28 / PCB 28	ПХБ 52 / PCB 52	ПХБ 101 / PCB 101	ПХБ 153 / PCB 153	ПХБ 138 / PCB 138	ПХБ 180 / PCB 180
1	23.05	0.23	0.27	н.п.о./ BDL	0.12	1.64	0.20	0.41	0.29	н.п.о./ BDL
2	06.07	1.02	0.20	1.04	н/о /N/D	н/о / N/D	н/о / N/D	0.09	0.41	н/о / N/D
3	23.05	0.83	0.47	0.22	0.41	2.36	н/о / N/D	0.32	0.48	н/о / N/D
4	06.07	0.35	0.24	0.30	0.13	н/о / N/D	н/о / N/D	0.28	0.14	н/о / N/D
5	18.07	5.36	5.21	27.29	1.30	2.81	6.24	1.59	2.98	н/о / N/D
6	18.07	2.02	1.15	н/о	1.29	2.54	7.46	1.04	1.32	н/о / N/D

Примечание: н.п.о. – ниже предела обнаружения; н/о – не обнаружено.

Note: BDL – below detection limit; N/D – not detected.

 

Содержание ∑6ПХБ на ст. 5 и 6 оказалось почти одинаковым и составляло 14.91 и 13.65 нг/л (рис. 1, а) соответственно. В районах ст. 5 и 6 сумма концентраций ХОС в воде превышала в среднем в 11 раз их общее содержание на ст. 1–4.

В воде рыбохозяйственных водоемов ДДТ и ПХБ должны полностью отсутствовать, а ориентировочно допустимый уровень (ОДУ) составляет 10 нг/л ⁷⁾. В воде Салгира выше и ниже Симферополя как в мае, так и в июле ОДУ ХОС не были превышены. На ст. 5 выявлено превышение ОДУ ∑ДДТ в 4 раза, а ∑6ПХБ – в 1.5 раза. На ст. 6 ОДУ ∑ДДТ было превышено в 1.3 раза.

Результаты геохимического анализа показали, что в разных точках отбора донные отложения Салгира и Биюк-Карасу различались по естественной влажности (ЕВ) и, как следствие, по гранулометрическому составу. Донные отложения р. Салгир были представлены разнозернистыми песками с различной степенью заиленности: на ст. 1 и 3 это был заиленный крупный песок без запаха с содержанием ЕВ 33 и 38 % соответственно, на ст. 5 – песчанистый ил (40 % ЕВ) с гнилостным запахом, на ст. 6 – пелитовый ил (54 % ЕВ). В районе ст. 7 грунты р. Биюк-Карасу на 95 % состояли из крупного обкатанного гравия (от 0.5 до 3 см) с 5 % алевритового ила (19 % ЕВ) с запахом гнили, на ст. 8 – желто-серого ила с 27 % ЕВ с включениями гравелистых фракций, на ст. 9 – черного ила с остатками водорослей и 55 % ЕВ.

Сумма концентрации ХОС в донных осадках изменялась в широком диапазоне от 3.03 до 133.57 нг/г (рис. 1, b). Наименьшая концентрация ∑ДДТ и ∑6ПХБ составляла 2.73 и 0.30 нг/г на ст. 7, максимальная – 71.69 и 61.88 нг/г на ст. 5 соответственно.

В РФ существуют только региональные допустимые уровни (ДУ) содержания ХОС в донных осадках ⁸⁾, где для ΣДДТ установлен безопасный уровень в 2.5 нг/г. При концентрации ΣДДТ от 2.5 до 10 нг/г осадки считаются слабозагрязненными, при более высокой концентрации – загрязненными. Региональные ДУ ΣДДТ совпадают с принятыми в международной практике нормами в «голландских листах» ⁹⁾, где есть также ДУ ∑ПХБ, который составляет менее 20 нг/г сухой массы. Согласно этим нормам донные отложения по уровню загрязнения ПХБ в районе ст. 7–9 можно квалифицировать как чистые на ст. 1 и 4 – как слабозагрязненные, на ст. 5 и 6 – загрязненные, по уровню загрязнения ΣДДТ на ст. 1, 7 и 9 – слабозагрязненные, на ст. 4–6, 8 – загрязненные.

Результаты определения липидов и ХОС в пробах гидробионтов представлены на рис. 2. Содержание общих липидов изменялось от 1.3 % в мышцах самок голавля до 29.8% во внутренних органах уклеи (рис. 2, а). Концентрация ХОС в пробах тканей рыб изменялась в широком диапазоне: для ΣДДТ – от 0.94 до 1153, для Σ6ПХБ – от «не обнаружено» до 739 нг/г. Самая низкая концентрация ХОС определена в мышцах самцов и самок быстрянки на ст. 1, наиболее высокая – во внутренних органах уклеи на ст. 5 (рис. 2, b). Во всех пробах гидробионтов обнаружены метаболиты ДДТ: ДДЭ и ДДД и в 80 % проб – исходный ДДТ. На ст. 1 в мышцах самцов, а также в мышцах и гонадах самок быстрянки ПХБ обнаружены не были. На более загрязненных ст. 5 и 6 в телах ювенильных особей уклеи, бычка и щиповки концентрация ∑ДДТ превышала содержание ∑6ПХБ в среднем в 1.5 раза.

Сравнение концентрации ХОС с ПДК, которая в пресноводных рыбах для ΣДДТ составляет 300, для ΣПХБ – 2000 (в печени – 5000) нг/г сырой массы, показало, что ПДК ХОС не была достигнута в мышцах, которые являются пищевым продуктом человека. Очевидно, что для человека не существует риска для здоровья при употреблении в пищу рыбы, выловленной в исследованных районах.

В бентофагах щиповке и бычке кругляке концентрация ∑ДДТ и ∑6ПХБ превышала в среднем в 4 и 7 раз концентрацию в потенциальных объектах питания – амфиподах (рис. 2, b). Это может говорить о процессе биомагнификации – увеличении уровня содержания ХОС в живых организмах речной трофической цепи.

 

Рис. 2. Содержание общих липидов (а) и концентрация ХОС (b) в гидробионтах Салгира: I – гонады; II – мышцы; III – внутренние органы; IV – целиком; н. о. – не определяли; Ю – ювенилы, а* – амфиподы, щ* – щиповка. Цифрами обозначены номера станций

Fig. 2. Total lipids (a) and OCs concentrations (b) in the Salgir hydrobionts: I – gonads; II – muscles; III – internal organs; IV – whole body; н. д. – not determined; Ю –juveniles, a* – amphipods, щ* – spined loach. Digits indicate station numbers

 

Обсуждение

Причины неравномерного распределения ХОС в абиотических компонентах экосистемы Салгира

Неравномерное загрязнение ХОС абиотических компонентов экосистемы Салгира свидетельствует о том, что между ст. 4 и 5 имеются источники поступления ХОС, которые повлияли на существенное увеличение концентрации загрязнителей на ст. 5 и 6. На данном этапе работ невозможно точно установить, откуда поступают ХОС в этом районе. Потенциально загрязнители могут поступать со сточными водами объектов коммунального хозяйства [1]. Известно, что в Крыму выпуск очищенных и неочищенных сточных вод осуществляется в р. Салгир, Черное море и оз. Сиваш ²⁾. В бытовых стоках ДДТ может появиться из аптечных препаратов. Несмотря на то, что ДДТ законодательно запрещен в России уже несколько десятилетий, аптечные сети и в XXI в. предлагают в качестве инсектицида ДДТ, а также содержащее ДДТ инсектицидное мыло [10]. Источником загрязнения ХОС также могут быть дренажные воды более 80 предприятий-водопользователей, забирающих воду Салгира для орошения земель сельскохозяйственного назначения ¹⁰⁾. На 1 га площади сельхозугодий в конце 1990-х годов для борьбы с вредителями вносили 6.04 кг/га пестицидов, в том числе ДДТ ¹¹⁾. Появление ДДТ в речной воде может говорить о возможном его смыве с водосборной площади, на которой находятся склады устаревших пестицидов. На территории Крыма на 28 полигонах твердых отходов накоплено 866.9 т запрещенных и неопознанных пестицидов, а учет количества неофициальных свалок устаревших пестицидов никогда не осуществлялся [11]. Из мест таких свалок в водоносные горизонты поступают фильтраты, содержащие опасные химические соединения и продукты их метаболизма [1]. Кроме того, источниками поступления ХОС в окружающую среду являются животноводческие объекты (в том числе птицеводческие) [1]. В Красногвардейском районе в водосборном бассейне Салгира минимум 11 крупных хозяйств занимаются животноводством ¹⁰⁾. Таким образом, высокое локальное загрязнение ХОС воды и донных осадков на ст. 5 и 6 может быть следствием интегрального влияния вышеперечисленных потенциальных источников. Можно предположить, что основными источниками ДДТ на ст. 5 и 6 являлись склады устаревших пестицидов, хранящихся в ненадлежащих условиях, а источниками ПХБ – атмосферные транспортные выпадения и остаточные количества от предыдущих лет активного использования ХОС в промышленности и сельском хозяйстве. Невысокая концентрация ХОС в воде на других станциях, которая сопоставима с загрязнением открытых морских районов Крыма [12], может быть следствием «фонового» загрязнения. Такой «фон» создается атмосферным переносом из южных широт, где до настоящего времени разрешен к применению ДДТ для борьбы с насекомыми – переносчиками возбудителей малярии, сыпного тифа, клещевого энцефалита и др. [13, 14].

Для выявления факторов, влияющих на накопление ХОС в донных отложениях, провели корреляционный анализ. Выявлена тесная связь концентрации ДДТ, его метаболитов и гексахлорбифенилов 138 и 153 в донных отложениях с их содержанием в воде (рис. 3). Для триХБ 28 такая зависимость отсутствовала (R²_ПХБ28= –0.09), а для тетра- и пентаХБ 52 (R²_ПХБ52= 0.38) и 101 (R²_ПХБ101 = 0.40) – была слабой. Таким образом, уровень концентрации ДДТ и высокохлорированных конгенеров ПХБ в грунтах Салгира тесно связан с загрязненностью воды.

 

Рис. 3. Отношение концентрации ДДТ и его метаболитов (а) и ПХБ 153 и 138 (b) в донных отложениях р. Салгир на ст. 1–6 к соответствующим значениям в воде

Fig. 3. Ratios of the DDT and its metabolites (a) and PCBs 153 and 138 (b) con- centrations in the Salgir River sediments at st.1–6 by the respective values in water

 

Другим фактором, влияющим на накопление ХОС донными осадками, может являться их гранулометрический состав. Косвенно о гранулометрическом составе можно судить по ЕВ: чем выше ЕВ, тем выше содержание илистых фракций. Коэффициенты детерминации (R²) между ЕВ и концентрацией ∑ДДТ и ∑6ПХБ в донных осадках рек составляли 0.36 и 0.25 соответственно, что свидетельствует о невысокой корреляционной связи между мелкодисперсными фракциями и содержанием ХОС. Следовательно, более значимым фактором, влияющим на накопление ХОС в грунтах, являлось содержание загрязнителей в воде.

Сравнение концентрации ХОС в воде и донных отложений с другими реками

Сравнение загрязненности воды и грунтов рек показало, что концентрация ∑ПХБ в Салгире была выше, чем в исследованных реках Крыма – Черной и Учан-Су [6, 12], а также Биюк-Карасу (табл. 3), и сопоставима с данными, полученными в Чешской Республике [15]. При этом в таких европейских реках, как Селе, Вольтурно, Бахлуй, Сомешул-Мик [16, 17] и Москва [18], а также в реках Индии [19, 20] данный показатель был ниже. Содержание ∑ДДТ в донных осадках среднего течения Салгира оказалось одним из наиболее высоких среди сравниваемых районов. Выше (в три раза) концентрация пестицида была только в индийской р. Ямуна (табл. 3).

 

Таблица 3. Концентрация ХОС в воде и донных осадках пресноводных экосистем

Table 3. OCs concentration in water and bottom sediments of freshwater ecosystems

Район / Area	Дата / Date	Объект / Object	Диапазоны (среднее) ∑ДДТ / Ranges (mean) of ∑DDT	Диапазоны (среднее) ∑ПХБ / Ranges (mean) of ∑PCB	Работа / Work
Река Бахлуй, Румыния / Bahlui River, Romania	2002	Донные отложения / Bottom sediments	(37) нг/г / (37) ng/g	24–158 (59) нг/г / 24–158 (59) ng/g	[16]
Водохранилище Нове Млыны в Южной Моравии, Чешская Республика / Nove Mlyny Reservoir, South Moravia, Czech Republic	2007	Вода / Water	н. опр. / N/Dtm	(17.78) нг/л *1 / (17.78) ng/L *1	[15]
		Донные отложения / Bottom sediments	н. опр. / N/Dtm	2.09–38.11 (9.02) нг/г сух. массы *2 / 2.09–38.11 (9.02) ng/g dry weight *2
Река Ямуна, Индия / Yamuna River, India	Январь 2012 / January 2012	Вода / Water	0.1–354 (83±26) нг/л / 0.1–354 (83±26) ng/L	2–779 (99±38) нг/л / 2–779 (99±38) ng/L	[19]
	Июнь 2018 / June 2018	Донные отложения / Bottom sediments	0.41–18 нг/г сух. массы / 0.41–18 ng/g dry weight	553–20 983нг/г сух. массы 553–20 983 ng/g dry weight	[20]
Река Москва / Moscow River	2014	Вода / Water	н. опр. / N/Dtm	н. п. д. –180.7 нг/л *3 / BDL – 180.7 ng/L *3	[18]
Река Сомешул-Мик, Румыния / Someșul Mic River, Romania	Май 2017 / May 2017	Донные отложения / Bottom sediments	1.00–39.24нг/г сух. массы / 1.00–39.24 ng/g dry weight	2.74–252.72нг/г сух. массы / 2.74–252.72 ng/g dry weight	[21]
Река Вольтурно, Южная Италия / Volturno River, South Italy	Апрель–июль 2017, апрель–июль 2018 / April – July 2017, April – July 2018	Вода / Water	н. опр. / N/Dtm	22.3–24.5 нг/л *2/ 22.3–24.5 ng/L *2	[17]
		Донные отложения / Bottom sediments	н. опр./ N/Dtm	(64.4) нг/г сух. массы / (64.4) ng/g dryweight
Река Селе, Южная Италия / Sele River, South Italy	Апрель–февраль 2020, апрель–февраль 2021 / April–February 2020, April – February 2017	Вода / Water	н. д.– 1.96 нг/л *3 / ND – 1.96 ng/L *3	20.8–39.3 нг/л *3 / 20.8–39.3 ng/L *3	[5]
		Донные отложения / Bottom sediments	0.10–6.12 нг/г сух. массы / 0.10–6.12 ng/g dry weight	(79.3) нг/г сух. массы / (79.3) ng/g dry weight
Устье реки Черная (юго-восток Крыма) / Chernaya River mouth, south-eastern Crimea	2020–2021	Вода / Water	(0.57) нг/л / (0.57) ng/L	(3.45) нг/л / (3.45) ng/L	[12]
		Донные отложения / Bottom sediments	7.3–13.6 (10.0) нг/г сух. массы / 7.3–13.6 (10.0) ng/g dry weight	3.9–27.4 (13.98) нг/г сух. массы/ 3.9–27.4 (13.98) ng/g dry weight	[6]
Река Учан-Су (Ялта) / Uchan-Su River (Yalta)	2020–2021	Вода / Water	(0.32) нг/л / (0.32) ng/L	(1.09) нг/л / (1.09) ng/L	[12]
Река Салгир / Salgir River	Май–июль 2023 / May – July 2023	Вода / Water	0.53–37.87 (7.71) нг/л / 0.53–37.87 (7.71) ng/L	0.50–14.91 (5.99) нг/л / 0.50–14.91 (5.99) ng/L	н. р. / TW
		Донные отложения / Bottom sediments	9.06–71.69 (32.91) нг/г сух. массы / 9.06–71.69 (32.91) ng/g dry weight	3.11–61.88 (23.80) нг/г сух. массы / 3.11–61.88 (23.80) ng/g dry weight
Река Биюк-Карасу / Biyuk-Karasu River	Июль 2023 / July 2023	Донные отложения / Bottom sediments	2.73–13.08 (8.02) нг/г сух. массы / 2.73–13.08 (8.02) ng/g dry weight	н. п. д. – 2.70 (1.00) нг/г сух. массы / BDL – 2.70 (1.00) ng/g dry weight	н. р. / TW

Примечание: н. опр. – не определяли, *¹ – сумма концентрации шести индикаторных конгенеров ПХБ, н. д.– не детектировано, *² – сумма растворенной и взвешенной форм, н. п. д.– ниже предела детектирования, *³– сумма концентрации конгенеров ПХБ 28, 42, 45 и 49; н. р. – настоящая работа

Note: N/Dtm– the values were not determined; ND – not detected; BDL – below detection limit; *¹ – sum of concentrations of six PCB indicator congeners; *² – sum of the dissolved and weighed forms; *³ – sum of concentrations of 28, 42, 45, and 49 PCB congeners; TW – this work

 

Механизмы выведения ХОС из воды Салгира

Об интенсивном накоплении ХОС из воды как донными отложениями, так и биотическими компонентами экосистемы Салгира свидетельствуют рассчитанные коэффициенты накопления (Kн) ХОС (рис. 4). В разных районах Салгира Кн ∑ДДТ донными осадками изменялся от 2·10³ на ст. 5 до 1·10⁴ на ст. 6. Кн ∑6ПХБ в грунтах был ниже и варьировал от 9·10² на ст. 3 до 4·10³ на ст. 5.

 

Рис. 4. Коэффициенты накопления (Кн) ХОС донными отложениями, рыбами и амфиподами Салгира. Горизонтальные линии показывают медиану, крестики – среднее, боксы – межквартильные (25 и 75 %) диапазоны, усы – диапазоны значений Кн

Fig. 4. Accumulation factor (AF) of OCs in sediments and bioaccumulation factor (BAF) in fish and amphipods of the Salgir River. Horizontal lines show median, crosses are the mean, boxes are interquartile ranges (25 and 75 %), whiskers are ranges of AF and BAF values

 

Другим механизмом очищения водной среды является извлечение гидрофобных ХОС из воды водными организмами [22]. По нашим данным при низкой концентрации в воде Кн ∑ДДТ и ∑6ПХБ в мышцах рыб Салгира на ст. 1 составлял 9·10² и 8·10² соответственно. На ст. 6, где концентрация ХОС была на два порядка выше, Кн был выше, чем на ст. 1, и максимально достигал 9·10⁴ для ∑ДДТ и 1.5·10⁴ для ∑6ПХБ (рис. 4). Наиболее высокие Kн были определены в ракообразных: составляющие на ст. 3 в среднем 7·10⁴ для ∑ДДТ и 4·10⁴ для ∑6ПХБ.

Оценка экологического риска от воздействия ХОС на гидробионтов

У гидробионтов в зависимости от района исследований значения коэффициентов экологического риска RQ индивидуальных ХОС изменялись в широком диапазоне от 0.00001 до 25.8 (табл. 4). В целом RQ высокохлорированных конгенеров ПХБ оказались выше, чем RQ соединений группы ДДТ и низкохлорированных ПХБ. На ст. 1 для всех видов RQ не превышал порога высокого риска: для ПХБ 52, 138 и 153 указывал на средний экологический риск, для соединений группы ДДТ – на отсутствие риска. На ст. 5 и 6 RQ ДДЭ превысил порог высокого риска для рыб, а на ст. 3 RQ превысил такой порог для ракообразных по содержанию ДДД и ДДТ. Наиболее высокий коэффициент RQ определен для гексахлорбифенилов 138 и 153 для рыб на ст. 2, 5 и 6 и амфипод – на ст. 3.

 

Таблица 4. Коэффициент экологического риска RQ для рыб и ракообразных в экосистеме Салгира

Table 4. Environmental risk coefficient RQ for fish and crustaceans in the Salgir River ecosystem

ХОС / OC	Быстрянка и синец (ст. 1) / Schneider and zope (St. 1)	Голавль (ст. 2) / Chub (St. 2)	Амфиподы (ст. 3) / Amphipods (St. 3)	Уклея (ст. 5) / Bleak (St. 5)	Бычок (ст. 6) / Goby (St. 6)	Щиповка (ст. 6) / Spined loach (St. 6)
п,п'-ДДЭ / p,p'-DDE	0.0018	0.21	0.066	1.94	1.0	1.9
п,п'-ДДД / p,p'-DDD	0.0002	0.012	1.1	0.38	0.45	0.81
п,п'-ДДТ / p,p'-DDT	0.0036	0.0014	1.9	0.38	0.17	0.29
ПХБ 28 / PCB 28	0.0003	0.012	0.00001	0.038	0.025	0.045
ПХБ 52 / PCB 52	0.27	2.2	1.4	1.68	1.1	2.2
ПХБ 101 / PCB 101	0.012	4.9	0.47	5.4	4.0	8.4
ПХБ 138 / PCB 138	0.61	4.5	6.1	20.8	21.7	31.9
ПХБ 153 / PCB 153	0.19	1.5	5.8	16.8	16.8	25.8
ПХБ 180 / PCB 180	0.003	0.0053	0.063	0.13	0.18	0.29

Примечание: жирным шрифтом выделены значения RQ высокого экологического риска.

Note: RQ values of high environmental risk are given in bold.

 

Полученные на ст. 5 и 6 результаты дают основание предположить, что, несмотря на более высокий уровень загрязнения ДДТ, загрязнение ПХБ представляет для данных районов экосистемы Салгира более высокий экологический риск.

Заключение

Хозяйственное значение реки Салгир переоценить сложно. Качество жизни людей, живущих на берегах реки, и работа предприятий, которые снабжаются водой Салгира, зависят от состояния его воды. Проведенные исследования уровней загрязнения такими хлорорганическими ксенобиотиками как ДДТ и ПХБ компонентов экосистем рек Салгир и Биюк-Карасу позволили определить районы экологической опасности у с. Молочного и Новогригорьевки для биологических объектов и, возможно, для человека. Результаты исследования показали, что загрязнение ХОС компонентов экосистемы среднего течения Салгира является серьезной экологической проблемой, поэтому стоит задача выявления источников ХОС и предотвращения их поступления в реку.

 

¹⁾ UNEP. History of the Negotiations of the Stockholm Convention; Nations Environment Programme, 2023. URL: https://chm.pops.int/TheConvention/Overview/History/Overview/tabid/3549/Default.aspx (дата обращения: 19.11.2023).

²⁾ Доклад о состоянии и охране окружающей среды республики Крым в 2022 г. Симферополь : ООО «Принт», 2023. 448 с. URL: https://meco.rk.gov.ru/ru/structure/60 (дата обращения: 19.11.2023).

³⁾ Качество поверхностных вод Российской Федерации. Информация о наиболее загрязненных водных объектах Российской Федерации (приложение к Ежегоднику за 2020 г.) / Под ред. М. М. Трофимчука. Ростов-на-Дону, 2021. 160 с. URL: https://gidrohim.com/sites/default/files/Ежегодник-Приложение 2020_0.pdf (дата обращения: 19.11.2023).

⁴⁾ Мовчан Ю. В., Смірнов А. І. Фауна України. Т. 8. Риби. Вип. 2. Коропові. Част. 2. Київ : Наукова думка, 1983. 360 с.

⁵⁾ Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий. Т. 2. Ракообразные / Под ред. С. Я. Цалолихина. Санкт-Петербург, 1995. 629 с.

⁶⁾ URL: https://cfpub.epa.gov/ecotox/search.cfm (дата обращения: 19.11.2023)

⁷⁾ 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 Минсельхоза РФ от 13.12.2016 № 552.

⁸⁾ Нормы и критерии оценки загрязненности донных отложений в водных объектах Санкт-Петербурга. Региональный норматив. Санкт-Петербург, 1996. 20 с.

⁹⁾ PTS limits and levels of concern in the environment, food and human tissues // Persistent Toxic Substances, Food Security and Indigenous Peoples of the Russian North. Final Report. Arctic Monitoring and Assessment Programme (AMAP). Oslo, 2004. Ch. 3. P. 29–32. URL: https://www.amap.no/documents/download/1069/inline (дата обращения: 6.12.2023).

¹⁰⁾ Информация о предоставлении водных объектов в пользование на основании договоров водопользования и решений о предоставлении водных объектов в пользование по Республике Крым по состоянию на 11 октября 2017 г. URL: https://gkvod.rk.gov.ru/file/otchet(57).pdf (дата обращения: 23.11.2023).

¹¹⁾ Ежегодник содержания остаточных количеств пестицидов в объектах природной среды Советского Союза Книга II. Обнинск : Госкомгидромет, 1988. 132 с.

Об авторах

Людмила Васильевна Малахова

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: malakh2003@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-8810-7264
Scopus Author ID: 35604200900
ResearcherId: E-9401-2016

старший научный сотрудник НИЦ ПСГ, ведущий научный сотрудник, Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН, кандидат биологических наук

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Евгения Павловна Карпова

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: karpova_jey@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9590-9302
Scopus Author ID: 26639409000
ResearcherId: T-5944-2019

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Раиса Евгеньевна Белогурова

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: prishchepa.raisa@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3101-7708
Scopus Author ID: 57221541105
ResearcherId: P-9056-2016

научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Владимир Викторович Губанов

ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: gubanov76@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0077-2129
SPIN-код: 4347-3293

ведущий инженер

Россия, 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Григорий Анатольевич Прокопов

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФГАОУ ВО Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского

Автор, ответственный за переписку.
Email: prokopov@cfuv.ru
ORCID iD: 0000-0002-6495-3674
Scopus Author ID: 22958408500
ResearcherId: JFB-3418-2023

научный сотрудник НИЦ ПСГ, старший преподаватель ФГАОУ ВО Крымский федеральный университет имени В. И. Вернадского 

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 295007, Симферополь, пр. Вернадского, 4

Ирина Игоревна Чеснокова

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: mirenri@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-7883-0755
Scopus Author ID: 57194774884
ResearcherId: X-2173-2019

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Сергей Викторович Куршаков

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: kurshackov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8129-5944
Scopus Author ID: 57200942626
ResearcherId: T-9557-2019

научный сотрудник

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Светлана Вячеславовна Статкевич

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»; ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: malakh2003@list.ru
ORCID iD: 0000-0003-4108-459X
Scopus Author ID: 57190605963
ResearcherId: T-5972-2019

старший научный сотрудник, кандидат биологических наук

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87; 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Дмитрий Георгиевич Шавриев

ФИЦ «Институт биологии южных морей имени А. О. Ковалевского РАН»

Email: shavrievd@gmail.com

ведущий инженер

Россия, 299011, Севастополь, пр. Нахимова, 2

Сергей Викторович Овечко

ФГБНУ «Научно-исследовательский центр пресноводной и солоноватоводной гидробиологии»

Email: hgbs1@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0007-1050-9918
ResearcherId: JFJ-7762-2023

директор

Россия, 273003, Херсон, ул. Марии Фортус, 87

Список литературы

Дополнительные файлы