Эффективность трофического переноса радиоактивных и стабильных изотопов металлов к рыбам-бентофагам р. Енисей

Abstract

Accumulation of radioactive and stable isotopes of metals in trophic chain of the Yenisei River leading to zoobenthivorous fish species, dace (Leuciscus leuciscus baicalensis) and grayling (Thymallus arcticus), have been investigated. Concentration factors (CF) of radionuclides and metals in trophic pairs, aquatic moss (Fontinalis antipyretica) – gammarids (Gammaridea), gammarids – dace and gammarids – grayling, were estimated. Dietary transfer of metals (Fe, Zn, Cu, Mn, Cr, Co, Pb and Cd) and artificial radionuclides ( Zn and Cs) from gammarids to muscles of fish species was not effective (CF<1). Effective transfer of potassium (CF = 2.6-3.4) and its natural isotope K (CF = 2.6 2.8) is possible in these trophic pairs. Effective accumulation of K, Zn and Cd in liver of grayling is possible from biomass of gammarids (CF = 3.2, 3.0 and 2.1, respectively). Accumulation of copper and Zn is possible in biomass of gammarids from aquatic moss (CF = 2.9 and 2.2-8.7, respectively). Dietary transfer of other stable and radioactive isotopes of metals in this trophic pair is not effective. Efficacy of dietary transfer was similar for analogue isotopes K and K only. Efficacy of diet transfer of isotopes of analogue elements, K and Cs, differed considerably among the studied trophic pairs.

В статье исследовано накопление радиоактивных и стабильных изотопов металлов в компонентах трофической цепи р. Енисей, включающей промысловые виды рыб-бентофагов: ельца (Leuciscus leuciscus baicalensis) и хариуса (Thymallus arcticus). На основе анализа коэффициентов накопления (КН) оценивалась возможность переноса радиоактивных и стабильных изотопов металлов в трофических парах: водный мох (Fontinalis antipyretica) – гаммариды (Gammaridea), гаммариды-елец, гаммариды-хариус. В результате показано, что трофический перенос металлов (Fe, Zn, Cu, Mn, Cr, Co, Pb, Cd) и техногенных радионуклидов ( Zn и Cs) в мышцы рыб из тел гаммарид был неэффективен (КН<1). Эффективный перенос в данных трофических парах возможен только для калия (КН = 2.6-3.4) и его природного изотопа K (КН = 2.6-2.8). В печени хариуса возможно эффективное накопление K, Zn и Cd из биомассы гаммарид (КН = 3.2, 3.0 и 2.1 соответственно). В биомассе гаммарид возможно накопление меди и Zn из водного мха (КН = 2.9 и 2.2-8.7 соответственно). Перенос других исследованных стабильных и радиоактивных изотопов в данной трофической паре неэффективен. Сравнение КН стабильных и радиоактивных изотопов одного и того же элемента показало, что в исследованных трофических парах эффективность переноса совпадает только для пары изотопов–аналогов K и K. Эффективность переноса 40 137 радиоизотопов элементов-аналогов и в исследованных трофических парах значительно различалась.