Пространственное распределение мышьяка в прибрежье Крымского полуострова (Черное и Азовское моря)

Металлоид мышьяк при повышенных концентрациях представляет опасность из-за способности вызывать острые и хронические токсические воздействия на организмы, в связи с чем его необходимо рассматривать как важный загрязнитель. Цель работы - исследование распределения мышьяка в воде, донных осадках и мягких тканях мидии Mytilus galloprovincialis в прибрежных акваториях Крымского полуострова в Черном и Азовском морях. Отбор проб воды, донных осадков и моллюсков проведены в 2016-2018 гг. в период рейсов НИС «Профессор Водяницкий». Анализ концентрации мышьяка в минерализате раствора проводили методом инверсионной вольтамперометрии с использованием анализатора АВА-3. Средние значения концентраций мышьяка можно расположить в порядке убывания по районам исследований: Ялтинский залив > взморье г. Севастополя > м. Тарханкут, Каламитский залив, Ласпинская бухта > акватории г. Алушта и Карадагского заповедника, Феодосийский залив, Керченский пролив, Азовское море, прибрежные воды северо-западного побережья Кавказа > Каркинитский залив. На взморье г. Севастополя и в Ялтинском заливе в воде зафиксировано превышение ПДК мышьяка в 2,0-3,5 раза. В донных осадках максимальное содержание мышьяка отмечено в районах южного берега Крыма от Ласпинской бухты до акватории Карадагского заповедника, превышающее допустимый уровень концентрации (ДК) мышьяка в 2-4 раза. Минимальная концентрация мышьяка зафиксирована в мидии из Каламитского залива и взморья г. Севастополя, максимальная - в Каркинитском заливе и у м. Тарханкут. Концентрация мышьяка в моллюсках почти на порядок ниже ПДК, установленных для пищевых продуктов. По этому показателю мидии, выращиваемые в акваториях Крымского прибрежья, пригодны в пищу. Широкая вариабельность содержания мышьяка в среде не приводит к значительному накоплению токсиканта в мягких тканях мидии.

1. Артемов Ю.Г., Евтушенко Д.Б., Мосейченко И.Н. Локализация струйных газовых выходов из дна бухты Ласпи // Системы контроля окружающей среды. 2018. Вып. 11(31). С. 6973. DOI: 10.33075/2220-5861-2018-1-69-73.

2. ГОСТ 26929-94. Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов: Сб. ГОСТов. М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. 16 с.

3. Игнатьева О.Г., Орехова Н.А., Романов А.С., Котельянец Е.А. Физико-химические характеристики донных отложений бухты Казачьей (Черное море) как показатели ее экологического состояния // Уч. зап. Таврического нац. ун-та им. В.И. Вернадского. Сер. Биология, химия. 2005. Т. 18(58). № 2. С. 43-48.

4. Козинцев А. Ф. Сезонная динамика содержания тяжелых металлов в мидии (Mytilus galloprovincialis) из бухты Казачья Черного моря // Морской экологический журнал. 2006. Т. 5. № 4. С. 41-47.

5. Котельянец Е.А., Гуров К.И., Тихонова Е.А., Соловьева О.В. Некоторые геохимические показатели донных отложений прибрежной акватории под влиянием антропогенного фактора (на примере бухты Казачья, г. Севастополь) // Вестн. Удмурт. унта. Биология. Науки о Земле. 2017. Т. 27. Вып. 1. С. 5-13.

6. Котельянец Е.А., Коновалов С.К. Распределение тяжелых металлов в донных отложениях Феодосийского залива // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон и комплексное использование ресурсов шельфа. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2008. Вып. 17. С. 171-175.

7. КотельянецЕ.А., Коновалов С.К. Тяжелые металлы в донных отложениях Керченского пролива // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 4. С. 50-60.

8. Методика измерений массовой концентрации ионов мышьяка методом инверсионной вольтамперометрии. М 03-АРВЦ-2017, № 223.0006/RA. RU.311866/2017 от 30.01.2017.

9. МитропольскийА.Ю., БезбородовА.А., ОвсяныйЕ.И. Геохимия Черного моря. К.: Наукова думка, 1982. 114 с.

10. Митропольський О.Ю., Наседкт C.I., Осокта Н.П. Еко-геохiмiя Чорного моря. К.: Академперюдика, 2006. 279 с. (на украинском языке)

11. Овсяный Е.И., Котельянец Е.А., Орехова Н.А. Мышьяк и тяжелые металлы в донных отложениях Балаклавской бухты (Черное море) // Морской гидрофизический журнал. 2009. № 4. С. 67-80.

12. Приказ Министерства сельского хозяйства Российской Федерации от 13 декабря 2016 года № 552. Об утверждении нормативов качества воды водных объектов рыбохозяйственного значения, в том числе нормативов предельно допустимых концентраций вредных веществ в водах водных объектов рыбохозяйственного значения. Документ с изменениями, внесенными приказом Минсельхоза России от 12 октября 2018 года № 454. 2018.

13. РомановА.С., ОреховаН.А., Игнатьева О.Г., Коновалов С.К., Овсяный Е.И. Влияние физико-химических характеристик донных осадков на распределение микроэлементов на примере бухт Севастополя (Черное море) // Экология моря. 2007. Вып. 73. С. 85-90.

14. Рябушко В.И., Козинцев А.Ф., Тоичкин А.М. Концентрация мышьяка в тканях культивируемой мидии Mytilus galloprovincialis Lam., воде и донных осадках (Крым, Черное море) // Морской биол. журнал. 2017а. Т. 2. № 3. С. 68-74. DOI: 10.21072/mbj.2017.02.3.06.

15. Рябушко В.И., Козинцев А.Ф., Тоичкин А.М. Концентрация мышьяка в мидии Mytilus galloprovincialis Lam. 1819 из бухт Крымского полуострова (Черное море) // Вода: химия и экология. 2017б. № 10(112). С. 30-36.

16. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011). Утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 880. 2011. 276 с.

17. Тихонова Е.А., Котельянец Е.А., Волков Н.Г. Характеристика загрязнения донных отложений прибрежной акватории Севастополя на примере Стрелецкой бухты (Черное море) // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2018. № 1. С. 74-80. DOI: 10.22449/2413-5577-2018-1-74-80.

18. Христофорова Н.К. Биоиндикация и биомониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. Л.: Наука, 1989. 192 с.

19. AkterK.F, Owens G., Davey D.E., Naidu R. Arsenic speciation and toxicity in biological systems. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology, 2005, vol. 184, p. 97-149. DOI: 10.1007/0-387-27565-7_3.

20. Azizi G., Akodad M., Baghour M., LayachiM., Moumen A. The use of Mytilus spp. mussels as bioindicators of heavy metal pollution in the coastal environment. A review. J. Mater. Environ. Sci, 2018, vol. 9(4), p. 1170-1181. DOI: 10.26872/jmes.2018.9.4.129.

21. Beliaeff B., O'Connor T.P., Daskalakis D.K., Smith PJ. U.S. Mussel Watch data from 1986 to 1994: temporal trend detection at large spatial scales. Environ. Sci. Technol., 1997, vol. 31(5), p. 14111415. DOI: 10.1021/es9606586.

22. Beyer J., Green N. W., Brooks S., Allan I.J., Ruus A., Gomes T., Brate I.L.N., Schоyen M. Blue mussels (Mytilus edulis spp.) as sentinel organisms in coastal pollution monitoring: A review. Mar. Environ. Res., 2017, vol. 130, p. 338-365. DOI: 10.1016/j.marenvres.2017.07.024.

23. Farrington J.W., Tripp B.W., Tanabe Sh., Subramanian A., Sericano J.L., Wade T.L., Knap A.H., Edward D. Goldberg’s proposal of «the Mussel Watch»: Reflections after 40 years. Mar. Pollut. Bull., 2016, vol. 110(1), p. 501-510. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.05.074.

24. Goldberg E.D. The mussel watch - a first step in global marine monitoring. Mar. Pollut. Bull., 1975, vol. 6, iss. 7, p. 111. DOI: 10.1016/0025-326X(75)90271 -4.

25. Goldberg E.D., Bertine K.K. Beyond the Mussel Watchnew directions for monitoring marine pollution. Sci. Total Environ, 2000, vol. 247(2-3), p. 165-174. DOI: 10.1016/S0048-9697(99)00488-X.

26. International Agency for Research on Cancer. Arsenic, metals, fibres, and dusts. Volume 100C - a review of human carcinogens. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, IARC: Lyon, 2012, 501 p.

27. Neue Niederlandische Liste. Altlasten Spektrum, 1995,3/95,200 p.

28. Rainbow PS., Phillips D.J.H. Cosmopolitan biomonitors of trace metals. Mar. Pollut. Bull, 1993, vol. 26(11), p. 593-601. DOI: 10.1016/0025-326X(93)90497-8

29. Smedley PL., Kinniburgh D.G. A review of the source, behavior and distribution of arsenic in natural waters. Applied Geochemistry, 2002, vol. 17, iss. 5, p. 517-568. DOI: 10.1016/S0883-2927(02)00018-5.

30. Tepe Y., Suer N. The levels of heavy metals in the Mediterranean mussel (Mytillus Galloprovincialis Lamarck 1819); Example of Giresum coast of the Black Sea, Turkey. Indian Journal of GeoMarine Sciences, 2016, vol. 45(2), p. 283-289.