ГЛАВНАЯ » ОБЗОРЫ И СТАТЬИ » СТАТЬИ » ЭКОЛОГИЯ ВОДОРОСЛЕЙ.
ЗАГРЯЗНЕНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
» Эколого-химические исследования промысловых водорослей прибрежных вод Приморского края (Японское море)

из Материалов Международной конференции «Экологическая физиология водных фототрофов: распространение, запасы, химический состав и использование» III Сабининские чтения 29 ноября - 29 декабря 2014 г.


Эколого-химические исследования промысловых водорослей прибрежных вод Приморского края (Японское море)

Ecological and chemical researches of the commercial algae from coastal waters of Primorye (the Japan Sea)

 

Кадникова И.А., Вишневская Т.И.,Гурулева О.Н., Конева Е.Л.,
Аминина Н.М.

Irina A. Kadnikova, Tatiana I. Vishnevskaya, Olga N. Guruleva, Elena L. Koneva,
Natalia M. Aminina

 

Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр)

 

УДК 664.86.014:582.272

 

Приведены результаты исследования общего химического состава в сахарине японской (Saсcharina japonica) и анфельции тобучинской (Ahnfeltia tobuchiensis) прибрежных вод Приморского края (Японское море). Представлены сравнительные данные по биоаккумуляции токсичных элементов (мышьяк, кадмий, свинец) в зависимости от места и времени добычи. Показано превышение предельно допустимого уровня свинца в сахарине японской из всех исследованных районов, мышьяка – в водорослях из зал. Ольга, бух. Киевка и Татарского пролива. Обнаружено превышение нормы свинца в анфельции из прол. Старка и бух. Перевозной. Установлено, что нижняя часть пласта анфельции концентрирует больше токсичных элементов, чем верхняя. Содержание свинца уменьшается с увеличением глубины произрастания анфельции, а мышьяка увеличивается. Количество кадмия в анфельции не зависит от глубины ее произрастания.

Ключевые слова: свинец; кадмий; мышьяк; бурые водоросли; красные водоросли; сахарина японская; Saсcharina japonica; анфельция тобучинская; Ahnfeltia tobuchiensis.

 

Система санитарно-гигиенического мониторинга водорослей-макрофитов прибрежных вод Приморского края предусматривает долгосрочные исследования по выявлению изменений их химического состава под действием факторов окружающей среды (глубина произрастания и др.) (Христофорова и др., 2007). Водоросли находятся в прямом контакте со средой, наиболее адекватно отражают геохимию окружающих вод, накапливая при этом не только тяжелые металлы, но и другие токсичные вещества (Капков В.И., 2003; Беленикина О.А., 2005; Березовская, 2002; Христофорова, 2002). Это позволяет проследить изменения их качественного состава в зависимости от степени загрязнения во времени (сезонные и годичные). Использование водорослей, промысел которых осуществляется в антропогенно загрязненных районах, представляет опасность для их потребления (Кадникова и др., 2013, Вишневская и др. 2013). Поэтому первостепенное значение приобретает изучение качества и безопасности промысловых красных и бурых водорослей.

Целью настоящей работы является проведение эколого-химических исследований промысловых водорослей прибрежных вод Приморского края – сахарины японской и анфельции тобучинской.

Материалы и методы

В качестве объектов исследования использовали бурую водоросль Saсcharina japonica (сахарина японская) семейства Laminariaceae и красную водоросль Ahnfeltia tobuchiensis (анфельция тобучинская) из семейства Ahnfeltiaeceae, которые были добыты в прибрежных водах Приморского края (Японское море) в мае-августе 2013 г (рис.1, 2).

 

Рис.1. Карта районов добычи сахарины японской Японского моря
          Fig. 1. Map of harvesting areas of the Saсcharina japonica (the Japan Sea)

 

 

Рис. 2. Карта районов добычи  анфельции тобучинской Японского моря
    Fig.  2. Map of harvesting areas of the Ahnfeltia tobuchiensis (the Japan Sea)

 

Образцы водорослей исследовали на содержание воды, минеральных веществ, альгиновой кислоты стандартными методами (ГОСТ 26185-84).

Общее содержание азота в сырье определяли по методу Кьельдаля на приборе «Kjeltec auto» 10 SO Analyzer (Tecator, Япония). Количество фукоидана оценивали по содержанию фукозы в водорослях спектрофотометрическим методом по цветной реакции с L-цистеином и серной кислотой (Усов и др., 2001). Атомно-абсорбционный анализ элементов проводили на спектрофотометрах «Nippon Jarell Ash» AA-855 и «Shimadzu»» АA – 6800.

Санитарно-гигиеническую оценку водорослей проводили согласно требований Технического Регламента Таможенного Союза 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» (далее по тексту ТР ТС 021/2011).

Результаты и обсуждение

Сравнительный анализ химического состава сахарины японской показал его зависимость от времени и места добычи (табл.1). Содержание минеральных веществ в ней от мая к августу уменьшается от 23,1 до 19,1%. Меньше всего минеральных веществ аккумулируется водорослями в июле в южной части прибрежных вод Приморского края (бух. Анна).

Количество йода в исследуемых водорослях увеличивается от мая к августу в направлении от севера к югу. Максимальная концентрация йода обнаружена в июле в бух. Анна – 0,462% (табл. 1).

Азотистые вещества в сахарине японской уменьшаются от июня к августу с 12,5% до 5,1%, соответственно. Место произрастания оказывает незначительное влияние на накопление белка водорослями (табл. 1).

Наблюдается увеличение количества альгиновой кислоты и фукоидана от мая к августу, за исключением водорослей из Татарского пролива (м. Сюркум) и бух. Анна, соответственно. Содержание альгиновой кислоты в водорослях из Татарского пролива района, расположенного на севере Японского моря, минимально (24,6%), а фукоидана – максимально (1,87%). В водорослях из бух. Анна, расположенной на юге Приморского края, наблюдается максимальное количество альгиновой кислоты (34,3 %) и минимальное - фукоидана (1,1%), по сравнению с северным районом (м. Сюркум) (табл. 1).

 

Таблица 1. Химический состав сахарины японской Японского моря

Table 1. Chemical composition of the Saсcharina japonica (the Japan Sea)

 

В Приморском крае основная доля запаса агароносной водоросли анфельции тобучинской приходится на поле прол. Старка, толщина пласта которой в этом районе достигает 90 см. Химический состав анфельции варьирует в зависимости от части промыслового поля (рис. 3). Наибольшее количество минеральных веществ (12,4%), в том числе йода (0,37%), характерно для анфельции, произрастающей в нижней части промыслового поля. Содержание этих компонентов в верхней части промыслового поля имеет наименьшее значение – 11,8% и 0,28%, соответственно. Содержание азотистых веществ в анфельции тобучинской из нижней части пласта промыслового поля выше (31,2%), чем из его верхней части (29,2%). Содержание агара изменяется незначительно, максимальное количество его отмечается в водорослях из средней части промыслового поля (7,0%) (рис. 3).

 

Рис. 3. Химический состав анфельции тобучинской из разных частей промыслового поля прол. Старка
Fig. 3. Chemical composition of the Ahnfeltia tobuchiensis from various parts of the harvesting field of the Stark Strait

 

Важной задачей санитарно-гигиенической оценки промысловых водорослей является определение в них концентрации токсичных элементов (свинец, мышьяк и кадмий). Установлено, что их накопление сахариной японской зависит от места произрастания. Содержание свинца в водорослях превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) из всех исследованных районов от 3 до 7 раз. Минимальное накопление этого элемента обнаружено в сахарине японской из зал. Ольга и бух. Анна (1,42 мг/кг), а максимальное – в водорослях из акватории м. Овсянкина (3,7 мг/кг).

Мышьяк превышает ПДУ в водорослях из зал. Ольга, бух. Киевка и Татарского пролива или находится у верхней границы ПДУ – из акватории м. Овсянкина (4,92 мг/кг). Содержание мышьяка в водорослях из бухт Соколовская и Анна находится ниже установленной ТР ТС 021/2011 нормы (4,05 и 4,6 мг/кг, соответственно). Концентрация кадмия во всех исследованных образцах водорослей в 2-4 раза ниже ПДУ (рис. 4).

 

Рис. 4. Содержание токсичных элементов в сахарине японской из прибрежных вод Приморского края
Fig. 4. Toxical element content in the Saсcharina japonica from coastal waters of Primorye

 

Накопление токсичных элементов в анфельции определяется местом ее локализации в промысловом поле. Концентрация свинца в верхней, средней и нижней частях промыслового поля превышает рекомендуемые нормы в 6,4-7,0-10,8 раз соответственно. Содержание кадмия и мышьяка соответствует требованиям ТР ТС 021/2011. Для анфельции характерно повышенное содержание токсичных элементов в нижней части пласта по сравнению с верхней частью (рис. 5).

 

Рис. 5. Содержание токсичных элементов в анфельции тобучинской из прол. Старка
Fig. 5.Toxical element content in the Ahnfeltia tobuchiensis from the Stark Strait

 

Вторым по запасам анфельции тобучинской в Приморском крае является поле в бух. Перевозной, толщина пласта которого в этом районе в среднем составляет 40 см. Динамика накопления токсичных элементов верхней и нижней частями промыслового поля прол. Старка сохраняется и для водорослей бух. Перевозной (рис. 6).

 

Рис. 6. Содержание токсичных элементов в анфельции тобучинской из бух. Перевозной
Fig. 6. Toxical element content in the Ahnfeltia tobuchiensis from Perevoznaya Bay

 

Содержание кадмия в 10 раз, свинца – в 2,4 раза, мышьяка – в 1,2 раза больше в нижней части пласта, чем в верхней. Концентрация свинца в верхней и нижней частях промыслового поля бух. Перевозной превышает рекомендуемые нормы в 2,8 и 6,8 раз. Содержание кадмия и мышьяка соответствует требованиям ТР ТС 021/2011 (рис. 6).

Содержание свинца и мышьяка в анфельции зависит от глубины залегания промыслового поля. С увеличением глубины произрастания водоросли происходит концентрирование мышьяка до 7,9 мг/кг и уменьшение содержания свинца до 1,8 мг/кг. Самая высокая концентрация мышьяка в анфельции и самая низкая концентрация свинца отмечена на глубине 14,0 м. Содержание кадмия не зависит от глубины ее произрастания и находится в пределах нормы (рис. 7).

 

Рис. 7. Содержание токсичных элементов в анфельции тобучинской из прол. Старка в зависимости от глубины произрастания
Fig. 7.Toxical element content in the Ahnfeltia tobuchiensis from the Stark Strait depending on the depth of growing

 

Таким образом, химический состав промысловых бурых и красных водорослей меняется в зависимости от времени и района добычи. От мая к августу повышается содержание основного полисахарида бурых водорослей – альгиновой кислоты, а также фукоидана и йода. Водоросли, добытые в северном районе Японского моря, отличаются более высоким содержанием фукоидана, а в южном – альгиновой кислоты, азотсодержащих веществ и йода. Содержание минеральных веществ в сахарине японской зависит от времени и места добычи. Аккумуляция токсичных металлов во всех исследованных образцах водорослей зависит от места произрастания. Превышение допустимого уровня по содержанию мышьяка обнаружено в сахарине японской из всех исследованных районов.

Химический состав красной водоросли анфельции тобучинской из прол. Старка зависит от части промыслового поля. Содержание минеральных веществ, йода и азотистых соединений максимально в нижней части промыслового поля, а агара – в средней. Нижняя часть пласта характеризуется более высокими концентрациями токсичных элементов, чем верхняя. Содержание мышьяка и кадмия соответствуют требованиям ТР ТС 021/2011, а свинца превышает ПДУ в 2,8-10,8 раз в зависимости от части промыслового поля прол. Старка и бух. Перевозной. Содержание свинца уменьшается с увеличением глубины произрастания анфельции из прол. Старка, а мышьяка увеличивается. На накопление кадмия глубина и расположение пласта в промысловом поле не влияет.

 

Список литературы

1. Беленикина О.А. Красные водоросли в системе биомониторинга сублиторали Черного моря: Автореф. дисс. канд. биол.наук – М., 2005. – 24 с.

2. Березовская В.А. Макрофитобентос как показатель состояния среды в прибрежных водах Камчатки: Автореф. дисс. докт. геогр. наук – Петропавловск-Камчатский, 2002. – 48 с.

3. Вишневская Т.И., Кадникова И.А., Конева Е.Л., Гурулева О.Н., Аминина Н.М. Оценка состояния безопасности бурых  водорослей прибрежных вод дальнего востока // Известия Самарского научного Центра РАН. 2013. 15. №3 (6). C. 1741-1745.

4. ГОСТ 26185-84 Водоросли морские, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. – 1984. – 34 с.

5. Кадникова И.А., Аминина Н.М., Щербакова Н.С. Качество и безопасность промысловых водорослей Японского моря // Известия ТИНРО. 2013. Т. 175. С.314-320.

6. Капков В.И. Водоросли как биомаркеры загрязнения тяжёлыми металлами морских прибрежных экосистем: Автореф. дисс. докт. биол. наук. – М., 2003. – 48 с.

7. Ковековдова Л.Т., Лучшева Л.Н. Методические рекомендации по подготовке объектов внешней среды и рыбной продукции к атомно-абсорбционному определению токсичных металлов, Владивосток: ТИНРО, 1987. 23 с.

8. Технический регламент Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011). Утвержден Решением Комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 880. 242 с.

9. Усов А.И., Смирнова Г.П., Клочкова Н.Г. Полисахаридный состав некоторых бурых водорослей Камчатки // Биоорганическая химия. 2001. Т. 27. № 6. С. 444-448.

10. Христофорова Н.К. Экологическое состояние дальневосточных морей России // Человек в прибрежной зоне: Мат-лы междунар. Науч. Конф. (г. Петропавловск-Камчатский, 18-20 сентября. 2001г.). – Владивосток: ТИНРО-Центр, 2002. – С. 15-21.

11. Христофорова Н.К., Коженкова С.И., Галышева Ю.А. Оценка тенденций изменения макрофитобентоса, гидрохимических и микробиологических характеристик заливов Восток и Находка в связи с вариациями антропогенной нагрузки // Реакция морской биоты на изменения природной среды и климата. Мат-алы Комплексного регионального проекта ДВО РАН по программе Президиума РАН. Владивосток: Дальнаука, 2007. С. 37-80.

опубликовано - декабрь 2014 г.

 

Ecological and chemical researches of the commercial algae from coastal waters of Primorye (the Japan Sea)

Irina A. Kadnikova, Tatiana I. Vishnevskaya, Olga N. Guruleva, Elena L. Koneva, Natalia M. Aminina

Results of the general chemical composition of the Saccharina japonica and the Ahnfeltia tobuchiensis from coastal waters of Primorye (the Japan Sea) are presented. Comparative data on the bioaccumulation of toxic elements (arsenic, cadmium, lead), depending on the time and the harvested area are listed. Excess of the maximum permissible level of lead in the Saсcharina japonica from all investigated areas and arsenic in algae from Olga Bay, Kievka Bay and the Tatar Strait are shown. Excess of the lead norm in Ahnfeltia from the Stark Strait and Perevoznaya Bay is detected. Found that the lower part of the Ahnfeltia formation concentrates more toxic elements than the upper one. The lead content decreases with increasing depth of the Ahnfeltia habitat but the arsenic content increases. The cadmium amount in the Ahnfeltia does not depend on the depth of its growth.

Key words: lead; cadmium; arsenic; brown algae; red algae; Saсcharina japonica, Ahnfeltia tobuchiensis.

 

Об авторах

Кадникова Ирина Арнольдовна - Kadnikova Irina Arnoldovna

доктор технических наук
ведущий научный сотрудник лаборатории проблем рационального использования водорослей ФГУП ТИНРО-Центр (FSUI «Pacific Scientific Research Fisheries Centre»  – «TINRO-centre»)

kadnikova@tinro.ru

Вишневская Татьяна Ивановна - Vishnevskaya Tatiana Ivanovna

кандидат технических наук
старший научный сотрудник лаборатории проблем рационального использования водорослей ФГУП ТИНРО-Центр (FSUI «Pacific Scientific Research Fisheries Centre»  – «TINRO-centre»)

vishnevskaya@tinro.ru

Гурулева Ольга Николаевна – Guruleva Olga Nikolaevna

кандидат технических наук
научный сотрудник лаборатории проблем рационального использования водорослей ФГУП ТИНРО-Центр (FSUI «Pacific Scientific Research Fisheries Centre»  – «TINRO-centre»)

guruleva@tinro.ru

Конева Елена Леонидовна - Koneva Elena Leonidovna

кандидат технических наук
научный сотрудник лаборатории проблем рационального использования водорослей ФГУП ТИНРО-Центр (FSUI «Pacific Scientific Research Fisheries Centre»  – «TINRO-centre»)

koneva@tinro.ru

Аминина Наталья Михайловна - Aminina Natalia Michailovna

кандидат биологических наук
заведующая лаборатории проблем рационального использования водорослей ФГУП ТИНРО-Центр (FSUI «Pacific Scientific Research Fisheries Centre»  – «TINRO-centre»)

aminina@tinro.ru

Корреспондентский адрес: Россия, 690091, г. Владивосток, пер. Шевченко, 4, ФГУП ТИНРО-центр; телефон (423) 240-13-60

 

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ:

Кадникова И.А., Вишневская Т.И., Гурулева О.Н., Конева Е.Л., Аминина Н.М. Эколого-химические исследования промысловых водорослей прибрежных вод Приморского края (Японское море) // Вопросы современной альгологии. 2014. № 2 (6). URL: http://algology.ru/600

 

При перепечатке ссылка на сайт обязательна

 

К другим статьям Международной конференции «Экологическая физиология водных фототрофов: распространение, запасы, химический состав и использование». III Сабининские чтения.

.

На ГЛАВНУЮ

Карта сайта








ГЛАВНАЯ

НОВОСТИ

О ЖУРНАЛЕ

АВТОРАМ

12 номеров журнала

ENGLISH SUMMARY

ОБЗОРЫ И СТАТЬИ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ


АКВАРИАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
И  ИХ  СОДЕРЖАНИЕ


КОНФЕРЕНЦИИ

АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЙ СЕМИНАР

СТУДЕНЧЕСКИЕ РАБОТЫ

АВТОРЕФЕРАТЫ

РЕЦЕНЗИИ


ПРИЛОЖЕНИЕ к журналу:


ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

ОПРЕДЕЛИТЕЛИ И МОНОГРАФИИ

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ АЛЬГОЛОГИЯ
СЕГОДНЯ


ИСТОРИЯ АЛЬГОЛОГИИ

КЛАССИКА
ОТЕЧЕСТВЕННОЙ АЛЬГОЛОГИИ


ПУБЛИКАЦИИ ПРОШЛЫХ ЛЕТ

ВЕДУЩИЕ АЛЬГОЛОГИЧЕСКИЕ
ЦЕНТРЫ


СЕКЦИЯ  АЛЬГОЛОГИИ  МОИП

НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ РАЗДЕЛ

СЛОВАРИ И ТЕРМИНЫ



НАШИ ПАРТНЕРЫ


ПРЕМИИ

КОНТАКТЫ

Новые публикации



Карта сайта






Рассылки Subscribe.Ru
Журнал "Вопросы современной альгологии"
Подписаться письмом


Облако тегов:
микроводоросли    макроводоросли    пресноводные    морские    симбиотические_водоросли    почвенные    Desmidiales(отд.Сharophyta)    Chlorophyta    Rhodophyta    Phaeophyceae    Диатомеи     Dinophyta    Prymnesiophyta_(Haptophyta)    Cyanophyta    Characeae    бентос    планктон    перифитон    кокколитофориды    Экология    Систематика    Флора_и_География    Культивирование    Химический_состав    Минеральное_питание    Ультраструктура    Загрязнение    Биоиндикация    Размножение    Морфогенез    Морфология_и_Морфометрия    Физиология    Морские_травы    Использование    ОПРЕДЕЛИТЕЛИ    Фотосинтез    Фитоценология    Черное_море    Белое_море    Баренцево_море    Дальний_Восток    Азовское_море    Каспийское_море    Чукотское_море    КОНФЕРЕНЦИИ    ПЕРСОНАЛИИ    ИСТОРИЯ    РЕЦЕНЗИЯ    Биотехнология    Динамические_модели    Экстремальные_экосистемы    Ископаемые_водоросли    Сезонные_изменения    Биоразнообразие    Аральское_море    

КОНТАКТЫ

Email: info@algology.ru

Изготовление интернет сайта
5Dmedia

ЛИЦЕНЗИЯ

Эл N ФС 77-22222 от 01 ноября 2005г.

ISSN 2311-0147