Закономерности накопления и распределения ртути в компонентах наземных экосистем Вологодской области

• Автор: Иванова, Елена Сергеевна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Борок
• Количество страниц: 142 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика физико-химических свойств ртути и ее соединений

1.2. Содержание ртути в природе

1.3. Антропогенное поступление ртути в окружающую среду

1.4. Глобальный и локальный круговорот ртути

1.5. Распределение ртути в компонентах водных экосистем

1.6. Содержание ртути в компонентах наземных экосистем

1.7. Токсические свойства ртути и ее соединений. Эффективные дозы и концентрации ртути

Глава 2. РАЙОН ИССЛЕДОВАНИЯ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Краткая характеристика природно-климатических условий Вологодской области
2.2. Биотопы в районе металлургического комбината г. Череповца
2.3. Биологическая характеристика объектов исследования
2.4. Сбор, обработка и определение ртути в пробах
2.5. Определение содержания Сс1, Ъп, РЬ, Си в пробах
2.6. Статистическая обработка данных
Глава 3. СОДЕРЖАНИЕ РТУТИ В ПОЧВЕННЫХ ГОРИЗОНТАХ И БЕСПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ ИЗ РАЗНЫХ БИОТОПОВ
3.1. Почвенные горизонты
3.2. Дождевые черви
3.3. Насекомые

Глава 4. СОДЕРЖАНИЕ РТУТИ В ОРГАНАХ МЕЛКИХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ИЗ РАЗЛИЧНЫХ БИОТОПОВ

4.1. Рыжая полевка (СШИпопотуз glareolus)
4.2. Обыкновенная бурозубка (Богех агапеив)
Глава 5. СОДЕРЖАНИЕ РТУТИ В ОРГАНАХ ХИЩНЫХ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
5.1. Содержание ртути в органах диких млекопитающих семейства куньих (Мг^еШае)
5.2. Содержание ртути в органах диких млекопитающих семейства псовых (Сатбае)
5.3. Содержание ртути в органах разводимых в неволе хищных млекопитающих..........7....„...„
Глава 6. РАЗЛИЧИЯ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И НАКОПЛЕНИЯ РТУТИ И ДРУГИХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕ И БИОТИЧЕСКИХ КОМПОНЕНТАХ НАЗЕМНЫХ ЭКОСИСТЕМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Ртуть обладает уникальными физико-химическими свойствами, которые обусловливают ее повсеместное нахождение в окружающей среде и более высокую степень биомагнификации, по сравнению с другими тяжелыми металлами [Arctic Pollution, 2002]. По разным оценкам, ежегодное поступление ртути в атмосферу составляет от 3 до 7 тыс. т. При этом примерно половина приходится на ее антропогенные источники [Расула, 2005; UNEP, 2008]. Большая часть выбросов ртути в атмосферу - это элементарная газообразная ртуть (Hg°). Именно с летучестью и продолжительным временем ее жизни (до одного года) связано глобальное распространение металла в атмосфере [Lindberg et al., 2007].
Основное внимание до последнего времени уделялось исследованию ак- кумуляции ртути гидробионтами, так как именно в водной среде присутствуют условия для бактериального процесса образования наиболее токсичных ртутьорганических соединений [Arctic Pollution, 2002; Scheuhammer et al., 2007]. Метилированные соединения интенсивнее, чем неорганические, аккумулируются биотой и медленнее выводятся из организма, что приводит к более эффективному переносу ртути по трофической цепи, по сравнению с прямым поглощением металла животными из окружающей среды [Huckabee et al., 1979]. Содержание ртути в живых организмах возрастает по мере приближения к вершинам трофических сетей и достигает максимальных значений у представителей высших трофических уровней - хищных рыб, рыбоядных птиц и млекопитающих [Scheuhammer et al., 2007]. Ртуть и ее соединения относятся к числу наиболее опасных для живых организмов токсических веществ, способных вызывать у животных широкий спектр негативных воздействий. У полярной гагары отмечено нарушение воспроизводства, если в объектах ее питания концентрация ртути составляет 0,21 мг/кг, и становится невозможным при 0,4 мг/кг [Burgess et al., 2008]. Концентрации металла в головном мозге мелких млекопитающих, равные 3-5 мг/кг, могут вызывать ви-

Значительные различия в количестве металла в органах животных из разных местообитаний отмечены для енотов (в печени - от 1,4 до 4,5) [Bigler et al., 1975], опоссумов, рысей [Cumbie, Jenkins, 1975], выдры и норки [Cumbie, 1975; Sheffy, 1977; Kucera, 1983]. Данные различия связывают с местным или региональным источниками поступления ртути в окружающую среду. Содержание ртути в шерсти млекопитающих из промышленных районов Висконсина составляет 10,5 мг/кг у норки и 9,5 мг/кг у выдры; у животных из удаленных от промышленной зоны районов содержание металла значительно ниже - 3,0 мг/кг у норки и 3,8 мг/кг у выдры.
Влияние географических факторов рассмотрено в работе [Eaton and Farant, 1982], где отмечены различия в значениях содержания ртути в шерсти белых медведей канадской Арктики от 0,5 до 44,3 мг/кг: количество металла в органах животных из западной Арктики значительно выше (в среднем
18,5 мг/кг), чем у млекопитающих из восточной Арктики (среднее -4,9 мг/кг). Авторы связывают такие различия в количестве металла с региональными особенностями спектра питания животных. В исследовании, проведенном в Канаде, установлены различия (до 5 раз) в содержании ртути в органах енотов, обитающих в разных районах страны. Такие различия связывают с особенностями кормового спектра и разными естественными региональными фоновыми уровнями ртути в окружающей среде этих геологических регионов [Frank et al., 1976]. Кроме того, причиной разной концентрации ртути в органах млекопитающих называют особенности химических свойств почвы и воды района их обитания, что обусловливает подвижность Hg и ее соединений в экосистеме [Cumbie, Jenkins, 1975].
Содержание ртути в разных органах млекопитающих не одинаково. Максимальные концентрации металла отмечены в печени и почках, меньше в мышцах и минимальные в мозге [Frank et al., 1979]. Часто содержание ртути в разных органах животных сильно коррелирует между собой [Cumbie, 1975; Beck, 1977; Sheffy, 1977; Kucera, 1983].