всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Исследование микроэлементного состава раковин пресноводных моллюсков Ладожского озера с помощью LA-ICP-MS метода

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 11 за 2017 год, стр. 146-153.
Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды

 

Дудакова Д.С. кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории гидробиологии, ФГБУН Институт озероведения РАН
Светов С.А. доктор геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник, Врио директора, ФГБУН Институт геологии КарНЦ РАН; ведущий научный сотрудник отдела комплексных научных исследований, Карельский научный центр РАН

Аннотация:
Сведения о химическом составе раковин ладожской малакофауны скудны и дают представление лишь о тяжелых металлах. Получение новых данных об их составе, с использованием современных прецизионных методов анализа вещества створок, и расширение выборки исследуемых элементов представляется весьма актуальным. В работе исследован широкий спектр микроэлементов (34 элемента), содержащихся в раковинах двустворчатых моллюсков Ладожского озера Anadonta cygnea и Unio pictorum с целью установления закономерности накопления микроэлементов в пресноводных моллюсках. Использован метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой с применением лазерной абляции (LA-ICP-MS). Результаты показали специфичность состава вещества створок: высокое содержание стронция, бария и марганца, способных изоморфно замещать кальций в кальците и арагоните раковин; отличие от карбонатных пород; низкую скоррелированность по большинству элементов с химизмом грунтов, на которых моллюски обитают; отсутствие биоконцентрирования тяжелых металлов (за исключением меди и никеля) по отношению к грунтам. Однако различие уровней загрязнения на разных участках озера отражается на химизме ладожских двустворок, что позволяет использовать их в биоиндикаторных целях. Выявлены различия в накоплении ряда микроэлементов в зависимости от вида моллюска: для Al, Sr, Mn, Ba, Zn, Sn и Sb их концентрации были выше у Anadonta cygnea по сравнению с Unio pictorum, тогда как для Zr, Tl и La — ниже. Установлено, что по Sr, Ba и большинству тяжелых металлов, за исключением Ni, с возрастом у моллюсков происходит снижение концентрации в створках. Для большинства элементов концентрирование отмечено для внутреннего слоя — гипостракума; небольшая группа веществ имеет максимум концентрации в наружном слое — периостракуме. Полученные данные дают представление о биохимии малакофауны Ладожского озера, влияющих факторах (геохимические особенности мест обитания, вид и возраст моллюсков, слои раковины) и свидетельствуют о перспективности использования LA-ICP-MS для анализа состава створок.

Ключевые слова: LA-ICP-MS анализ, Ладожское озеро, микроэлементы, створки моллюсков

Ссылка для цитирования:
Дудакова Д.С., Светов С.А. Исследование микроэлементного состава раковин пресноводных моллюсков Ладожского озера с помощью LA-ICP-MS метода // Вода: химия и экология. — 2017. — № 11. — c. 146-153. — http://watchemec.ru/article/28837/

Литература:
Вернадский В. И. Биосфера. I–II. Л.: Науч. хим.- техн. изд-во, 1926. 147 с.
2. Вернадский В.И. Проблемы биогеохимии. II. О коренном материально-энергетическом отличии живых и косных естественных тел биосферы. М.-Л.: Изд. АН СССР, 1939. 34 с.
3. Виноградов А.П. Геохимия живого вещества. Л.: Изд. АН СССР, 1932. 67 с.
4. Будько Д.Ф. Микроэлементы в различных трофических группах беломорских организмов
/ Д.Ф. Будько, Л.Л. Демина, Д.М. Мартынова, О.М. Горшкова // Океанология. 2015. Т.55, №5. С. 808-820.
5. Махлун А.В. Микроэлементный состав некоторых кормовых гидробионтов промысловых рыб Волго-Каспийского района. Дис.…канд. биол. наук. Астрахань, 2016. 135 с.
6. Bryan G.W. The metabolism of zinc in crabs, lobster and freshwater crayfish. Radioecological concentration process. Oxford: Pergamon Press, 1967. 111 р.
7. Tulonen T. Concentrations of heavy metals in food web components of small, boreal lakes /
T. Tulonen, M. Pihlstrom, L. Arvola, M. Rask // Boreal environment research. 2006. V.11. P. 185- 194.
8. Остроумов С.А. Гидробионты как фактор ре- гуляции потоков вещества и миграции элементов в водных экосистемах // Известия Самарского научного центра РАН, 2003. Т.5, №2. С. 249-255.
9. Определитель зоопланктона и зообентоса пресных вод Европейской России. Т. 2. Зообентос / Под редакцией В.Р. Алексеева и С.Я. Цалолихина. М.-СПб: КМК, 2016. 480 с.
10. Чельцова Н.А. Значение микроструктуры раковины меловых устриц для их систематики. М.: Наука. 1969. 83 с.
11. Борисенко Ю.А. Двуминеральность раковин двустворчатых моллюсков: экологическая или систематическая принадлежность? // Тез. докл. I Респ. конф., посвящ. 125-летию акад. В.И. Вернадского, Луцк, 1988. С. 26-27.
12. Гуменюк Г.Б. Сезонные особенности накопления тяжёлых металлов в моллюсках Nassarius reticulatus(L.) из кутовой части Севастопольской бухты (Чёрное море) // Экологический мониторинг и биоразнообразие. 2016. Т. 1. №11. С. 29-33.
13. Демина Л.Л. Микроэлементы в карбонатной минерализации на примере Bivalva Mytilus spp. из литорали Черного моря / Л.Л. Демина, Д.М. Будько // Фундаментальные исследования. 2014. №11-10. С. 2185-2189.
14. Кузнецов А.П. Об экологически дифференцированном подходе к изучению бионакопления химических элементов и соединений в морских организмах / А.П. Кузнецов, Л.Л. Демина, И. П. Шмелев // Доклады АН. 1992. Т.324. №6. С. 1336-1338.
15. Столяр О.Б. Влияние условий существования на связывание тяжелых металлов и окислительную деструкцию биомолекул в тканях пресноводного двустворчатого моллюска Anodonta cygnea / О.Б. Столяр, В.В. Грубинко, Р.Л. Мыхайлив, Е.В. Мищук // Гидробиол. журнал. 2003. Т. 39, №6. С. 73-82.
16. Светов С.А. Прецизионный (ICP-MS, LA- ICP-MS) анализ состава горных пород и мине- ралов: методика и оценка точности результатов на примере раннедокембрийских мафитовых комплексов / С.А. Светов, А.В. Степанова, С.Ю. Чаженгина, Е.Н. Светова, А.И. Михайлова, З.П. Рыбникова, А.С. Парамонов, В.Л. Утицина, В.С. Колодей, М.В. Эхова // Труды КарНЦ РАН. 2015. №7. С. 54-73.
17. Слепухина Т.Д. Атлас: Ладожское озеро и достопримечательности его побережья / ред. А.И. Сорокин, В.А. Румянцев, Н.А. Нестеров. СПб: Нестор-История. 2015. С. 140.
18. Толстикова Н.В. Накопление микроэлементов в малакофауне / Толстикова Н.В., Петрова Т.Н. // Современное состояние экосистемы Ладожского озера. 1987. С. 86-92.
19. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. 1962. №7. С. 555-571.
20. Скляров Е.В. Интерпретация геохимических данных / Е.В. Скляров, Д.П. Гладкочуб, Т.В. Донская, А.В. Иванов, Е.Ф. Летникова, А.Г. Миронов, А.И. Сизых. М.: Интермет- Инжиниринг, 2001. 288 с.
21. Минерально-сырьевая база Республики Карелия. Кн. 1. / Отв. ред. В.П. Михайлов. Петрозаводск: Изд-во Карелия, 2005. 278 с.
22. Макаренко Т.В. Тяжелые металлы в мягких тканях и раковинах пресноводных моллюсков разных классов / Т.В. Макаренко, Ю.В. Коваль
// Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия России и сопредельных стран: Сб. тр. конф., Владикавказ, 2014. С. 129-132.
23. Артюков Е.В. Анализ элементного состава раковин и мягких тканей пресноводных брюхоногих моллюсков Contectiana listeri / Е.В. Артюков, К.А. Мякишков, Т.Г. Крупнова, И.В. Машкова // Антропогенная трансформация природной среды. 2015. №1. С. 34-38.