Органическое вещество в экосистеме залива Владимира (Японское море): ресурс питания и возможный фактор экологического риска
| dc.contributor.author | Галышева, Ю. А. | |
| dc.contributor.author | Пелех, А. Д. | |
| dc.contributor.author | Бойченко, Т. В. | |
| dc.contributor.author | Нестерова, О. В. | |
| dc.contributor.author | Яковлева, А. Н. | |
| dc.date.accessioned | 2023-08-11T07:18:58Z | |
| dc.date.available | 2023-08-11T07:18:58Z | |
| dc.date.issued | 2023 | |
| dc.description | To understand the accumulation process resulting from the input of toxic substances and elements into water areas, the study of the organic matter content in the aquatic environment and bottom sediments is of great importance. Moreover, such investigation is significant for identifying negative alterations in the ecosystem and potential environmental risks driven by the nature management. We aimed at analyzing the importance of organic matter as a factor of the environmental contamination in the Vladimir Bay (the Sea of Japan) and determining the toxicity of hydrobionts and the environmental risk to both the ecosystem and human health. This complex work was carried out applying chemical, analytical, microbiological, and hydrobiological techniques; it included mathematical and cartographic data processing, as well as calculation of accumulation factor and sediment quality guideline quotient. Seawater, bottom sediments, and macrobenthos sampled in the Vladimir Bay in July 2014 were analyzed. Chemical, ecological, and microbiological parameters of the bay waters were determined; those allowed to estimate the organic matter accumulation in the aquatic environment and bottom sediments and to establish the trophic status of the ecosystem in summer. Mass macrobenthic species and groups were identified; indices of benthic population abundance were determined indicating high levels of biomass. In surface waters, the abundance of heavy metal resistant groups of bacteria was estimated. In bottom sediments, heavy metal content and its spatial distribution were determined. Heavy metal concentrations in the sea urchin gonads were quantified. The results of the microbiological assessment were compared with maximum permissible concentrations (MPC), and a significant pollution of the bay waters (more than 3 MPC) in terms of Cd was revealed. For Ni, Cu, Zn, and Cd, background concentrations were exceeded in the bottom sediments; for Cd and Zn, clarke content was exceeded. The correlation between concentrations of organic matter in the bottom sediments and heavy metal content there was checked, as well as the correlation between heavy metal concentrations in the bottom sediments and in the sea urchin gonads (a statistically significant correlation was revealed for Zn). For the bay bottom sediments, the contamination factor Cf was determined; its values characterize the contamination with zinc as high, and with cadmium and copper – as very high. Also, the degree of contamination Cd was estimated; its values evidence for an average degree of contamination for the bottom sediments in total. The environmental risk quotients were calculated. According to SQG-Q value, the bay bottom sediments are classified as moderately polluted. As established, Cd and Pb content in the sea urchin gonads from the Vladimir Bay does not exceed the permissible values set in Technical Regulation of the Customs Union 021/2011. However, based on ILCR value, it can be concluded that there is a carcinogenic risk arising from consuming the sea urchin gonads. | |
| dc.description.abstract | Исследование содержания органического вещества в водной среде и донных отложениях крайне важно для понимания аккумуляционного процесса в отношении поступающих в среду акватории токсических веществ и элементов, а также выявления негативных изменений в экосистеме и потенциальных экологических рисков при осуществлении природопользования. Цель работы — проанализировать значение органического вещества как фактора контаминации среды залива Владимира (Японское море) и оценить токсичность гидробионтов и экологический риск для экосистемы и здоровья человека. Комплексная работа выполнена с применением химико-аналитических, микробиологических и гидробиологических методов; она включает математическую и картографическую обработку данных и расчёт коэффициентов загрязнения и экологического риска. Проведён анализ проб морской воды, донных отложений и макробентоса, отобранных в заливе Владимира в июле 2014 г. Определены химико-экологические и микробиологические параметры вод залива, позволяющие оценить процессы накопления органического вещества в водной среде и донных отложениях и установить трофический статус экосистемы в летний период. Выявлены массовые виды и группы макробентоса, определены показатели обилия донного населения, свидетельствующие о высоких уровнях биомассы. Установлена численность металлрезистентных групп бактерий в поверхностных водах. Оценено содержание и пространственное распределение тяжёлых металлов (ТМ) в донных отложениях. Установлены концентрации ТМ в гонадах морских ежей. Результаты микробиологической оценки соотнесены с ПДК; они выявляют значительное загрязнение вод залива (более 3 ПДК) в отношении Cd. Для Ni, Cu, Zn и Cd в донных отложениях обнаружено превышение фоновых концентраций, для Cd и Zn — превышение кларковых значений. Проверена корреляционная связь концентраций органического вещества в донных отложениях с содержанием в них ТМ, а также связь концентраций ТМ в грунтах и гонадах морских ежей (значимая корреляция выявлена в отношении Zn). Для донных отложений определены фактор загрязнения Cf, характеризующий их загрязнение в заливе цинком как высокое, а кадмием и медью — как очень высокое, а также степень загрязнения Cd, свидетельствующая о среднем уровне загрязнения донных осадков в целом. Проведён расчёт индексов экологического риска. По величине SQG-Q грунты залива отнесены к категории умеренно токсичных. Установлено: согласно нормативам Технического регламента Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» 021/2011, содержание Cd и Pb в гонадах морских ежей из залива Владимира не превышает допустимых уровней, однако по значению ILCR (индекс нарастающего пожизненного риска) можно сделать прогноз об опасности возникновения онкологических заболеваний при употреблении гонад в пищу. | |
| dc.identifier.citation | Галышева Ю. А., Пелех А. Д., Бойченко Т. В., Нестерова О. В., Яковлева А. Н. Органическое вещество в экосистеме залива Владимира (Японское море): ресурс питания и возможный фактор экологического риска // Морской биологический журнал. 2023. Т. 8, № 2. С. 18-41. | |
| dc.identifier.doi | 10.21072/mbj.2023.08.2.02 | |
| dc.identifier.other | DOI: 10.21072/mbj.2023.08.2.02 | |
| dc.identifier.uri | https://repository.marine-research.ru/handle/299011/12730 | |
| dc.language.iso | ru | |
| dc.subject | залив Владимира, Японское море, органическое вещество, трофность, донные отложения, макробентос, тяжёлые металлы, коэффициенты накопления, экологический риск, риск здоровью человека | |
| dc.subject | Vladimir Bay, Sea of Japan, organic matter, trophicity, bottom sediments, macrobenthos, heavy metals, accumulation factors, environmental risk, human health risk | |
| dc.title | Органическое вещество в экосистеме залива Владимира (Японское море): ресурс питания и возможный фактор экологического риска | |
| dc.title.alternative | Organic matter in the ecosystem of the Vladimir Bay (the Sea of Japan): Food resource and environmental risk factor | |
| local.creator.alternative | Galysheva, Yu. A. | |
| local.creator.alternative | Pelekh, A. D. | |
| local.creator.alternative | Boychenko, T. V. | |
| local.creator.alternative | Nesterova, O. V. | |
| local.creator.alternative | Yakovleva, A. N. | |
| oaire.citation.endPage | 41 | |
| oaire.citation.startPage | 18 |
Файлы
Контейнер файлов
1 - 1 из 1