Улов или жизнь? Яды в воде и рыбе

часть 1 часть 2

Жарким утром середины мая 1992 года я шел по набережной к Ушаковскому мосту. На берегу рыбак убирал резиновую лодку, рядом лежал увесистый мешок.

- Как улов? - спросил я рыбака.

- Нормально, - ответил он.

- А можно посмотреть?

- Смотри.

Яды в воде и рыбеЯ заглянул в пакет - и ахнул: там лежало штук 15 хороших лещей и крупных подлещиков. Вот только от них шел резковатый запах нефтепродуктов.

- А чем это они пахнут?

- Чем-чем? - усмехнулся рыбак. - Нефтью и пахнут. Видишь, город вокруг, я леща ловлю на яме, а там, на дне - этого мазута...

- Как же вы их едите? - спросил я.

- Я не ем, продаю у метро, - ответил рыбак.

- Так ведь не купят с таким запахом!

Он мне терпеливо пояснил:

- Нефтью пахнут обычно только 3-4 штуки из всего улова, а остальные нормальные, чистые и ничем не пахнут.

- А нефтяных - куда? - спросил я. - Выбросите?

- Зачем? - удивился рыбак. - Завялю. Вяленые они ничем не пахнут, и их к пиву хорошо покупают.

- А не жаль народ, который рыбу возьмет? - спросил я.

Рыбак обиделся и сказал:

- Пожил бы ты на мою пенсию...

Я ушел, и с тех пор уже никогда не завидовал рыболовам, ловящим достойных судаков, лещей и окуней с городских набережных Петербурга.

Никогда бы не стал писать такой совсем не рыболовной статьи, если бы не некоторые грустные обстоятельства. В последнее время участились случаи отравления рыбой (даже корюшкой), причем не только выловленной в городской черте, но и в дальних уголках Финского залива.

Грязные воды

Довольно много петербуржцев рыбачит на водоемах в черте города, иной раз вылавливая великолепные трофеи. Для многих это становится настоящим спасением от серых рабочих будней и стресса на работе, а кто-то просто не имеет возможности поехать на рыбалку далеко за город. А вот какого качества эта рыба, пойманная с набережных, и не опасна ли она для здоровья? Ведь хочется иногда привозить домой вкусную добычу, чтобы порадовать своих родных. Также мы часто покупаем рыбу на рынках, в магазинах, а иногда и у метро с рук, не особо задумываясь, где она поймана.

Чтение данной статьи вряд ли доставит удовольствие, но подобные вещи необходимо знать, поскольку мы с вами в ответе за ту рыбу, которую привозим к столу нашим близким и родным.

"Экология" - уже не просто модное слово, а скорее житейская наука - как выжить и сохранить здоровье в современном техногенном мире. К сожалению, сегодня современный рыболов просто вынужден знать состояние водоема, где он собирается ловить, как протекает процесс загрязнения водоема, что происходит дальше с загрязняющими веществами в воде, как они накапливаются в рыбе и водных микроорганизмах и как обезопасить себя от грязной рыбы.

Характер отравления рыбы загрязняющими веществами в воде зависит от сочетания различных факторов:

  1. Вид источника загрязнения и количество токсических компонентов в сточных водах;

  2. Концентрация (доза) и продолжительность воздействия ядовитых веществ на рыбу;

  3. Вид, возраст и физиологическое состояние рыбы;

  4. Состояние среды обитания, ее гидрологический и гидрохимический режим, другие природные факторы.

Ежедневно в водные объекты городов и их окрестностей сбрасываются тысячи кубических метров загрязненной, недостаточно очищенной и просто грязной воды. Поступающие в водоемы со сточными водами токсиканты включаются в круговорот веществ и претерпевают различные физико-химические превращения. Малостойкие вещества растворяются, окисляются, связываются солями буферной системы воды или разлагаются под действием микроорганизмов. Они оказывают на рыб и гидробионтов прямое токсическое или косвенное воздействие, ухудшают физические свойства воды, газовый и солевой режимы водоемов. Стойкие же токсические вещества могут длительное время сохраняться в воде, аккумулироваться в донных отложениях и гидробионтах, мигрировать по пищевой цепи, накапливаясь с увеличением концентрации в живых организмах от низшего к высшему звену. В этом случае может иметь место вторичное загрязнение, которое возникает вследствие отмирания зараженных животных и растений на подводном грунте. К стойким веществам относятся тяжелые металлы, хлорорганические пестициды, хлорированные углеводороды, радиоактивные изотопы и т.д.

Интоксикация рыбы

По длительности воздействия токсинов на рыбу различают:

  1. Острые отравления, возникающие при одновременном поступлении в организм больших количеств ядовитых веществ, что сопровождается бурным развитием признаков отравления и завершается массовой гибелью рыбы в течение 3 - 10 суток.

  2. Подострые отравления, протекающие более медленно, вызывающие умеренно выраженные признаки отравления и постепенную гибель рыб в течение 10 - 30 суток.

  3. Хронические отравления, развивающиеся при многократном поступлении в организм ядовитых веществ в течение длительного периода времени. Вызывают медленную гибель рыб в продолжение месяцев и даже лет со стертыми клиническими признаками заболевания. В периоды стрессовых состояний такие хронические токсикозы нередко обостряются и вызывают массовую гибель рыбы.

Наиболее опасными для нас оказываются именно хронические отравления рыбы, т.к. в этом случае у рыбы нет характерных признаков, могущих насторожить человека - с виду рыба здоровая и без постороннего запаха.

В организм рыб большинство отравляющих веществ проникает осмотически - через жабры и кожу, особенно поврежденную. Поэтому токсичность вещества в большой степени зависит от его растворимости в воде и биологических средах. Соединения, растворимые в воде, более ядовиты, чем нерастворимые. Вместе с тем через жабры, кожу и слизистую кишечника легко проникают токсичные вещества, плохо растворимые в воде, но хорошо растворимые в липидах, жирах и тканевой жидкости. Они поступают в кровь и разносятся по всему организму. К ним относится большинство органических загрязнителей - углеводороды, пестициды, детергенты (моющие средства) и др.

Процесс интоксикации начинается с патогенного воздействия ядов в местах проникновения в организм (жабрах, коже, слизистых оболочках), а также с реакции со стороны нервной системы (судороги, конвульсии, параличи с расстройством координации плавания и потерей равновесия). В дальнейшем, после попадания в кровь, отравляющие вещества, соединяясь с белками, нарушают физико-химические процессы в плазме и клеточных элементах. Затем они фиксируются в различных внутренних органах и тканях рыбы. Многие загрязняющие вещества способны взаимодействовать с ферментами живого организма и включаться в биохимические реакции внутри организма рыбы.

В зависимости от физико-химических свойств и степени родства с биологическими аналогами токсические вещества накапливаются в разных частях организма. Например, в органах, богатых жиром, концентрируются жирорастворимые хлорорганические пестициды; в жабрах, стенке пищеварительного тракта - детергенты; в поверхностной слизи, мышцах и внутренних органах - тяжелые металлы.

Чувствительность к ядам у рыб сильно зависит от видовых и возрастных особенностей, физиологического состояния организма, условий обитания. Высокочувствительными к токсикантам являются лососевые, судак, окунь, а слабочувствительными - карп, карась, линь, вьюн. Остальные рыбы занимают промежуточное положение, а их чувствительность зависит от ряда сопутствующих загрязнению факторов. Влияние возраста рыб на течение и исход отравления неоднозначно и часто зависит от природы токсиканта и от конкретного водоема. Отмечено, что к ядам неорганической природы устойчивость рыб с возрастом повышается, а к некоторым органическим соединениям - понижается. При этом из-за процесса биоаккумуляции токсикантов в организме - чем старше рыба, тем выше может быть содержание опасных веществ в ее мышцах, тканях и внутренних органах. Также устойчивость рыб к токсикантам неодинакова на разных этапах их развития. Например, определенная концентрация загрязняющего вещества в воде может быть допустимой для взрослой рыбы и смертельной для развивающейся икры, зародышей и молоди.

Неблагоприятные условия среды, голод, скученность рыб, поражение паразитами и другие факторы снижают их устойчивость к токсикантам. В свою очередь, даже незначительное загрязнение водоемов снижает иммунитет рыб к возбудителям инфекционных и инвазионных болезней.

Поскольку любые сточные воды имеют сложный, многокомпонентный химический состав, необходимо учитывать их комбинированное действие. Часто сочетание различных загрязняющих веществ приводит к усилению токсичности общей смеси. Например, при одновременном присутствии меди и цинка - токсичность смеси возрастает в 5 раз.

В водоемах у крупных мегаполисов постоянно обнаруживаются различные виды загрязнения - тут и плавающие пластиковые бутылки, и радужные пленки нефтепродуктов. Выделим основные и самые распространенные виды загрязняющих веществ, встречающихся в воде.

Нефть и нефтепродукты

Нефть представляет собой вязкую маслянистую жидкость обычно темно-коричневого цвета, обладающую слабой флуоресценцией. Состоит преимущественно из насыщенных алифатических и гидроароматических углеводородов. Примерный состав сырой нефти: 80 -85% углерода, 10 - 14% водорода, 0,01 -7% серы, 0,01% азота и до 7% кислорода.

Основные компоненты нефти - углеводороды, которые подразделяются на:

  • парафины (алканы) - до 90% от общего состава нефти. Это устойчивые насыщенные соединения. Парафины включают такие газы как метан, этан, пропан и др. Легкие парафины обладают большой летучестью и растворимостью в воде.

  • циклопарафины (нафтены) - это такие вещества как циклопентан, циклогексан, бициклические и полициклические нафтены. Данные соединения очень устойчивы и плохо поддаются биоразложению.

  • ароматические углеводороды - очень летучие химические соединения - бензол, толуол, ксилол, а также нафталин, антрацен, фанантрен.

  • олефины (алкены).

Также, помимо перечисленных веществ, сырая нефть включает ряд следовых металлов, таких как V, Ni, Fe, Al, Na, S, Са, Си, U, концентрация которых зависит от того, где была добыта нефть. Это важное обстоятельство. Наличие следовых металлов позволяет при обнаружении разлива нефти провести анализ и установить тип нефти, месторождение и, далее, по цепочке, виновника загрязнения.

Нефть в воде

Чтобы оценить влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на водную среду, необходимо рассмотреть те физические и химические процессы, которые происходят с нефтью при ее попадании в воду. В воде нефть встречается в различных формах: мономолекулярная пленка, эмульсии "вода в нефти" и "нефть в воде", нефтяные агрегаты, коллоидные частицы и нефть в донных отложениях.

При попадании нефти в воду обычно сразу образуется слик (поверхностная пленка), по которой можно оценить масштабы разлива. Далее последовательно идут следующие процессы: испарение, растворение, эмульгирование, окисление, образование устойчивых нефтяных агрегатов, седиментация, биодеградация (микробное разрушение).

Испарение. Наиболее интенсивно оно происходит в первые часы после попадания нефти в воду. Через полчаса на поверхности воды не остается летучих соединений. Скорость испарения зависит от метеоусловий (температуры воздуха и воды, силы ветра, волнения). В результате испарения летучих компонентов вязкость оставшейся нефти увеличивается, образуются смолообразные комки, нефтяные агрегаты.

Растворимость. Большинство компонентов нефти плохо растворимы в воде. Потери массы разлитой нефти за счет растворения составляют всего несколько процентов от общей массы. Наибольшей растворимостью обладают низкомолекулярные ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол, ксилол.

Эмульгирование. Некоторые виды нефти очень быстро адсорбируют воду в количестве, превышающем 50% собственного объема, в результате чего возникают эмульсии типа "вода в нефти". Другое популярное название данной эмульсии - "шоколадный мусс". В эмульсиях резко увеличивается вязкость и гравитация, возрастает устойчивость данного вещества. Такие эмульсии уже содержат высокомолекулярные соединения типа смол и асфальтенов. Под влиянием различных биотических процессов вязкость мусса повышается и происходит его слипание в нефтяные агрегаты, размеры которых колеблются от 1 до 20 мм. Нефтяные агрегаты могут длительное время сохраняться на поверхности воды, переноситься течениями, выбрасываться на побережье, оседать и седиментироваться на дне.

Биодеградация. Вместе с химическим окислением в воде происходит и микробиологическое окисление нефти. Нефтяные агрегаты заселяются бактериями, грибками, способными питаться углеродом, а также другими живыми организмами - сине-зелеными и диатомовыми водорослями, рачками, беспозвоночными. С одной стороны за счет деятельности живых организмов происходит самоочищение воды от нефтепродуктов, с другой - происходит накопление углеводородов в планктоне и водорослях, а нефть в донных отложениях накапливается в моллюсках и ракообразных. Также для окисления и разложения нефти в воде требуется большое количество растворенного кислорода, что нарушает нормальный газовый баланс в водоеме и приводит к гибели икры, личинок, мальков рыб, планктона и т.д.

Основными антропогенными источниками попадания нефти и нефтепродуктов в воду являются аварии при ее перевозке морским, речным и железнодорожным транспортом, сброс загрязненных балластных вод танкерами, сброс судами грязной (льяльной) воды из моторных отделений, места ремонта и отстоя судов. Сильному загрязнению подвергается и почва в городах, у нефтебаз, в районах крупных автомагистралей, откуда вместе с дождевым стоком нефтепродукты попадают в грунтовые воды и водоемы. Ежегодный объем загрязнения нефтепродуктами водных объектов в мире оценивается в 6 млн. тонн сырой нефти.

Пестициды

Пестициды составляют обширную группу искусственно созданных химических веществ для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных растений. Выяснилось, что пестициды не только опасны для здоровья людей, но и плохо ассимилируются окружающей природной средой. Вместо разложения на безопасные компоненты пестициды активно включаются в круговорот веществ в экосистеме, накапливаются в живых организмах и разносятся на большие расстояния. Следы пестицидов были найдены даже в жировых тканях пингвинов в Антарктиде.

В зависимости от целевого назначения пестициды делятся на следующие группы: инсектициды (для борьбы с насекомыми-вредителями), фунгициды и бактерициды (для борьбы с грибковыми и бактериальными болезнями растений), гербициды (для борьбы с сорными растениями).

Синтезированные инсектициды делятся на 3 основные группы: хлорорганические, фосфорорганические и карбаматы. Самым, пожалуй, известным хлорорганическим инсектицидом является дихлордифенилтрихлорэтан - ДДТ. Из-за своей опасности производство ДДТ в настоящее время запрещено почти во всем мире, хотя некоторые государства еще продолжают его использовать в сельском хозяйстве. Также огромное количество уже запрещенных к применению пестицидов хранится на складах сельскохозяйственных предприятий многих стран (в том числе и в РФ), т.к. безопасное уничтожение и переработка этих веществ требует больших расходов.

Согласно научным исследованиям в воде рек, озер и морей постоянно обнаруживаются пестициды. Низкая растворимость ДДТ и подобных ему пестицидов в воде позволяет им вступать в биологический круговорот веществ в природе, распределяясь в различных звеньях экосистем. Причем уменьшение концентрации данных загрязняющих веществ в воде происходит именно за счет их биоседиментации и биоаккумуляции в живых организмах. Планктон, ракообразные, моллюски и рыба, связывая и накапливая данные химические вещества в своем организме - являются частью природного механизма самоочищения воды.

Фенолы

Фенолы широко используются в химической промышленности для синтеза различных ароматических соединений, дезинфекции, пропитки древесины, в качестве пестицидов (пентахлорфенол, пентахлорфенолят натрия и другие хлор-производные) и для многих других целей. Фенольные сточные воды - распространенная группа органических загрязнителей, образующихся при термической переработке твердого топлива на коксохимических, сланцеперерабатывающих предприятиях, газогенераторных станциях, а также при производстве пластмасс, синтетических тканей, красителей, бумаги и др.

В порядке повышения токсичности для рыбы и гидробионтов фенольные соединения располагаются в следующем порядке: пирогаллол, резорцин, фенол, крезолы, ксиленолы, нитрофенолы, нафтолы, гидрохинон, хлорфенолы. При смешивании различных фенольных соединений токсичность смеси возрастает.

При попадании в живой организм фенолы способны вызывать шок, слабость, конвульсии, поражение почек, сердечную недостаточность. Они токсичны для любых живых клеток. Подавляют иммунную систему человека. Вызывают изменения в составе нуклеиновых кислот клеток. Распад фенольных соединений сопровождается резким поглощением из воды кислорода, что может приводить к заморам и гибели рыбы. Фенолы способны накапливаться в рыбах и передаваться по трофической цепи. В наибольшем количестве они обнаруживаются в печени, а затем (в порядке уменьшения) в жабрах, почках, селезенке, мышцах и кишечнике.

Формальдегид

Попадает в водоемы со сточной водой промышленных предприятий по производству пластмасс, красителей, смол, предприятий деревообрабатывающей промышленности. Входит с состав пестицидов. Сильное канцерогенное вещество. Проникновение формальдегида в пищеварительный тракт человека вызывает симптомы тяжелого отравления - сильные боли в животе, рвота с кровью, появление белка и крови в моче, поражение почек, головокружение, потеря сознания, кома.

Хлорированные углеводороды

Одним из самых распространенных в мире хлорированных углеводородов являются ПХБ (полихлорированные бифенилы), относящиеся к классу ароматических, химически инертных хлорированных углеводородов.

ПХБ - не горючи, устойчивы к действию щелочей и кислот. Их консистенция варьируется от жидкой и вязкой до кристаллической. Слаборастворимы в воде, но, будучи неполярными соединениями, хорошо растворяются в жирах, в том числе живых организмов. Эти свойства обеспечили ПХБ широкое применение в промышленности.

Низкая растворимость хлорированных углеводородов и хлорорганических пестицидов позволяет им быстро включаться в биологический круговорот живого вещества, распределяясь и накапливаясь в различных звеньях экосистем. Особую опасность данные вещества несут для молодых развивающихся организмов. Незначительные концентрации ДДТ и ПХБ могут быть безвредными для взрослого организма, но при этом быть смертельными для организмов, находящихся на ранних стадиях развития. Еще одна из опасных сторон действия хлорорганических пестицидов - угнетение и замедление деления клеток фитопланктона, в результате чего резко сокращаются процессы фотосинтеза в клетках и выделения кислорода в воду.

ПХБ и ДДТ обладают способностью концентрироваться в звеньях пищевой цепи. Причем у высших животных, стоящих в конце пищевой цепи, концентрация ДДТ и ПХБ может в тысячи раз превышать их изначальную концентрацию в воде.

Большие масштабы производства и широкое применение в промышленности и быту материалов из ПХБ, поливинилхлорида (ПВХ), хлорорганических углеводородов, их острая токсичность и устойчивость к разложению - делают данные химические вещества одними из самых опасных для окружающей природной среды. Человечество пока не может отказаться от их производства: полимеры и пластик пока нечем заменить. Огромное количество отходов из ПВХ, ПХБ, пластика и пластмасс попадает в окружающую среду. На сегодняшний момент пока нет эффективных технологий по утилизации таких опасных отходов. Кстати, часто такие отходы сжигаются рыбаками и туристами в кострах - в результате чего заражают землю канцерогенами и диоксинами (высокотоксическими веществами, обладающими разносторонней физиологической активностью).

(Окончание - в следующем номере)

А. Капустин

"Спортивное рыболовство № 3 - 2008г."

Внимание!

В качестве исходного материала использована статья с сайта "Калининградский рыболовный клуб"