Исследовательская работа по экологии
«Количественный химический анализ проб пищевых продуктов на наличие тяжелых металлов на примере рыбы речной»
Автор работы:
Место выполнения работы:
МОУ СОШ №12, 10 класс.
Научный руководитель: ,
учитель химии и биологии МОУ СОШ № 12
г. Новоалександровск
г. Новоалександровск, 2017г.
Оглавление
Введение 3
1. Тяжелые металлы и их свойства 6
1.1 Биогеохимические свойства тяжелых металлов 6
1.2 Биологическая роль металлов 8
2. Район работ. Материалы и методы исследования 9
2.1 Характеристика исследуемого поверхностного водоема Новоалександровского 9 района и отбор проб
2.2 Методика определения содержания тяжелых металлов в рыбе 11
3. Содержание токсичных элементов в рыбе поверхностных водотоков 14 Новоалександровского района
Выводы 19
Список литературы 20
Введение
Актуальность проводимого исследования.
В течение последнего столетия в результате технического прогресса баланс тяжелых металлов в окружающей среде был нарушен, и произошло глобальное загрязнение природы тяжелыми металлами. Наиболее распространены ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, медь и другие. В результате, попадая в водоемы со сточными водами промышленных предприятий, они взаимодействуют с растительным и животным миром водоемов. Вследствие таких взаимодействий тяжелые металлы могут накапливаться в водных организмах, приводя к гибели или нарушениям жизнедеятельности, и передаваться по трофическим цепям, в том числе к человеку, приводя к различным заболеваниям.
Состояние питания населения является одним из важнейших факторов, определяющих здоровье и сохранение генофонда нации. Рациональное питание способствует профилактике заболеваний, продлению жизни, созданию условий для повышения способности организма противостоять неблагоприятным воздействиям окружающей среды, обеспечивает нормальный рост и развитие детского организма. Качество продуктов питания с гигиенических позиций включает в себя 3 основных компонента:
- пищевая ценность продуктов питания (содержание витаминов, сахаров, флавоноидов и т. д.); безопасность продуктов питания (содержание тяжелых металлов, нитратов, нуклеотидов и т. д.); высокие потребительские свойства продуктов питания (товароведческая экспертиза).
Пищевая ценность и безопасность пищевой продукции тесно взаимосвязаны, так как напрямую зависят от химического состава сырья: при хранении и переработке в пищевом сырье могут появиться опасные соединения вследствие различных экологических факторов (химические микробиологические процессы и т. д.). Санитарные нормы и правила характеризуют безопасность пищевой продукции, как отсутствие опасности для жизни и здоровья людей нынешнего и будущих поколений, определяемое соответствием пищевой продукции требованиям санитарных правил, норм и гигиенических нормативов.
Более широко безопасность пищевых продуктов можно трактовать как отсутствие токсического, канцерогенного, тератогенного, мутагенного или иного неблагоприятного действия продуктов на организм человека при употреблении их в общепринятых количествах. Безопасность гарантируется установлением и соблюдением регламентируемого уровня содержания (т. е. отсутствия или ограничения допустимой концентрации) загрязнителей химической и биологической природы, а также природных токсических веществ, характерных для данного продукта и представляющих опасность для здоровья.
Большинство химических элементов необходимы для нормальной жизнедеятельности организма в целом, однако все дело в концентрации химического элемента в среде обитания: при дефиците его содержания для живых организмов он рассматривается как микроэлемент, при избытке – как тяжёлый металл. Загрязнителями токсического действия являются: токсичные элементы (ртуть, свинец, кадмий, мышьяк, цинк, медь, олово, железо), микотоксины, пестициды, нитраты, нитриты. Наибольшую опасность представляют собой ртуть, свинец, мышьяк и кадмий.
Согласно доктрине продовольственной безопасности Российской Федерации одной из основных задач обеспечения продовольственной безопасности является обеспечение безопасности пищевых продуктов.
Согласно стратегии социально-экономического развития СКФО до 2025 года (6 октября 2010 года) агропромышленный комплекс Северо-Кавказского федерального округа обеспечивает весомый вклад в продовольственную безопасность всей страны - 45 % собираемого в Российской Федерации урожая винограда, более 10 % зерна, плодов, ягод и овощей, а так же более 5 % сахарной свеклы. Поддержка отечественного товаропроизводителя – основа регионального развития. Принятая в крае «Концепция продовольственной безопасности» направлена на увеличение доли местной продукции на внутреннем рынке и привлечения внимания жителей к производимым товарам.
В связи с вышеизложенным исследование продуктов питания на примере рыбы речной на содержание экотоксикантов актуально.
Объект исследования - токсические элементы (Pb, Cd, Hg, As) в рыбе речной.
Цель работы - определить содержание токсичных элементов (Pb, Cd, Hg, As) в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
Изучить и проанализировать литературные источники по теме «Содержание токсичных элементов в рыбе». Установить уровни содержания свинца, кадмия, ртути и мышьяка в речной рыбе и сравнить с санитарно-гигиеническими нормативами. Выявить пищевую пригодность рыбы из поверхностных водотоков Новоалександровского района и возможность ее к употреблению в пищу.В работе применялись следующие методы исследования: описательный, аналитический, атомно-абсорбционный. Работа выполнена в лаборатории ФГУ «Российского Сельскохозяйственного Центра», находящегося по адресу: г. Новоалександровск. ул. Ленина, 2.
Практическая значимость работы
Практическая значимость исследования состоит:
- В методологическом значении работы для региональных исследований по проблеме поглощения и накопления тяжелых металлов; В возможности статистической обработки результатов исследования в исследованиях других регионов края; Исследования позволяют обогатить занятия по химии, биологии и экологии теоретическим и эмпирическим материалом при их подготовке; На основе особенностей поглощения и накопления тяжелых металлов исследуемыми образцами, возможен дифференцированный подход к выращиванию рыбы речной в закрытых водоемах;
1. Тяжелые металлы и их свойства
Тяжёлые металлы - это элементы периодической системы химических элементов , с молекулярной массой свыше 50 атомных единиц. Известно около сорока различных определений термина тяжелые металлы, и невозможно указать на одно из них, как наиболее принятое. Соответственно, список тяжелых металлов согласно разным определениям будет включать разные элементы. Используемым критерием может быть атомный вес свыше 50, и тогда в список попадают все металлы, начиная с ванадия, независимо от плотности. Другим часто используемым критерием является плотность, примерно равная или большая плотности железа (8 г/см3), тогда в список попадают такие элементы как свинец, ртуть, медь, кадмий, кобальт, а, например, более легкое олово выпадает из списка. Существуют классификации, основанные и на других значениях пороговой плотности или атомного веса. Некоторые классификации делают исключения для благородных и редких металлов, не относя их к тяжелым, некоторые исключают не цветные металлы (железо, марганец).
Термин тяжелые металлы чаще всего рассматривается не с химической, а с медицинской и природоохранной точек зрения. Таким образом, при включении в эту категорию учитываются не только химические и физические свойства элемента, но и его биологическая активность и токсичность, а также объем использования в хозяйственной деятельности. В результате, чего в последнее время термины «тяжелые металлы» и «токсичные металлы» стали синонимами.
Таким образом, к тяжелым металлам относят более 40 химических элементов с относительной плотностью более 6. Число же опасных загрязнителей, если учитывать токсичность, стойкость и способность накапливаться во внешней среде, а также масштабы распространения указанных металлов, значительно меньше.
Прежде всего, представляют интерес те металлы, которые наиболее широко и в значительных объемах используются в производственной деятельности и в результате накопления во внешней среде представляют серьезную опасность с точки зрения их биологической активности и токсических свойств. К ним относят свинец, ртуть, кадмий, цинк, висмут, кобальт, никель, медь, олово, сурьму, ванадий, марганец, хром, молибден и мышьяк.
1.1 Биогеохимические свойства тяжелых металлов
Формы нахождения тяжелых металлов в окружающей среде:
В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть). При этом аэрозоли свинца, кадмия, меди и цинка состоят преимущественно их субмикронных частиц диаметром 0,5-1 мкм, а аэрозоли никеля и кобальта - из крупнодисперсных частиц (более 1 мкм), которые образуются в основном при сжигании дизельного топлива.
В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные частицы, коллоидные частицы и растворенные соединения. Последние представлены свободными ионами и растворимыми комплексными соединениями с органическими и неорганическими (галогениды, сульфаты, фосфаты, карбонаты) лигандами. Большое влияние на содержание этих элементов в воде оказывает гидролиз, во многом определяющий форму нахождения элемента в водных средах. Значительная часть тяжелых металлов переносится поверхностными водами во взвешенном состоянии.
Сорбция тяжелых металлов донными отложениями зависит от особенностей состава последних и содержания органических веществ. В конечном итоге тяжелые металлы в водных экосистемах концентрируются в донных отложениях и биоте.
В почвах тяжелые металлы содержатся в водорастворимой, ионообменной и непрочно адсорбированной формах. Водорастворимые формы, как правило, представлены хлоридами, нитратами, сульфатами и органическим комплексными соединениями. Кроме того, ионы тяжелых металлов могут быть связаны с минералами как часть кристаллической решетки.
В табл. 1 представлены биогеохимические свойства некоторых металлов.
Таблица 1 Биогеохимические свойства тяжелых металлов
Свойство | Тяжелые металлы | ||||||
Cd | Co | Cu | Hg | Ni | Pb | Zn | |
Биохимическая активность | В | В | В | В | В | В | В |
Токсичность | В | У | У | В | У | В | У |
Канцерогенность | - | B | - | - | B | - | - |
Обогащение аэрозолей | B | H | B | B | H | B | B |
Минеральная форма распространения | B | B | H | B | H | B | H |
Органическая форма распространения | B | B | B | B | B | B | B |
Подвижность | B | H | У | В | Н | В | У |
Тенденция к биоконцентрированию | В | В | У | В | В | В | У |
Эффективность накопления | В | У | В | В | У | В | В |
Комплексообразующая способность | У | Н | В | У | Н | Н | В |
Склонность к гидролизу | У | Н | В | У | У | У | В |
Растворимость соединений | В | Н | В | В | Н | В | В |
Время жизни | В | В | В | Н | В | Н | В |
В данной таблице были оценены биогеохимические свойства тяжелых металлов по трем параметрам: В - высокая, У - умеренная, Н - низкая.
Все тяжелые металлы имеют разные биогеохимические свойства такие, как токсичность, канцерогенность, растворимость и другие свойства, которые в них выражены по-разному. Среди всех критериев выделяются два биохимическая активность и органическая форма распространения, именно они определяют опасность для организма человека и животных в зависимости от концентрации.
1.2 Биологическая роль металлов
В последние годы все сильнее подтверждается важная биологическая роль большинства металлов. Многочисленными исследованиями установлено, что влияние металлов весьма разнообразно и зависит от содержания в окружающей среде и степени нуждаемости в них микроорганизмов, растений, животных и человека.
Фитотоксичное действие тяжелых металлов проявляется, как правило, при высоком уровне техногенного загрязнения ими почв и во многом зависит от свойств и особенностей поведения конкретного металла. Однако в природе ионы металлов редко встречаются изолированно друг от друга. Поэтому разнообразные комбинативные сочетания и концентрации разных металлов в среде приводят к изменениям свойств отдельных элементов в результате их синергического или антагонистического воздействия на живые организмы. Например, смесь цинка и меди в пять раз токсичнее, чем арифметически полученная сумма их токсичности, что обусловлено синергизмом при совместном влиянии этих элементов. Подобным образом действует и смесь цинка с никелем. Цинк, который является типичным элементом для морских сред, при добавлении кадмия в водоем увеличивает темп роста диатомовых водорослей, особенно при низкой концентрации CO2 в воде. Очевидны проявления синергизма и антагонизма металлов и в их многокомпонентых смесях. Поэтому суммарный токсикологический эффект от загрязнения среды тяжелыми металлами зависит не только от набора и уровня содержания конкретных элементов, но и особенностей их взаимного воздействия на биоту.
Таким образом, влияние тяжелых металлов на живые организмы весьма разнообразно. Это обусловлено, во-первых, химическими особенностями металлов, во-вторых, отношением к ним организмов и, в-третьих, условиями окружающей среды.
2. Район работ. Материалы и методы исследования
2.1 Характеристика исследуемого водоема Новоалександровского района и отбор проб.
Пруд расположен на холмистой равнине. Это искусственный водоем, созданный человеком для определенных хозяйственных целей (разведения рыбы, орошение полей). В данном водоеме большой объем воды, а это значит, пруд способен к саморегулированию и самовосстановлению. Именно поэтому не требует повышенного внимания и контроля со стороны ее создателя. Пруд не сильно зарос водной растительностью, поскольку он достаточно глубок.
В водоем попадают грунтовые, паводковые воды и дождевые стоки, смывающие на своем пути в пруд разные вещества. Так как рядом находятся сельскохозяйственные поля, на которых выращивают зерновые культуры, то минеральные удобрения также попадают в этот водоем. Кроме этого в 10 км. от него находится свиноферма п. Штурм, продукты деятельности которой могут так же попадать в грунтовые и паводковые воды и далее в пруд.
Это сточный водоем, он входит в систему каскадов, объединенных каналами.
В результате отбора проб были выловлены:
- Серебряный карась
Серебряный карась (ранее лат. Carassius auratus gibelio (Bloch, 1782), с 2003 года принято биноминальное название лат. Carassius gibelio) – пресноводная рыба из рода карасей семейства карповых отличается от золотого более крупной и светлой чешуей и меньшей высотой тела. Как правило, окрас чешуй серебристо-серый или зеленовато-серый, но изредка встречаются экземпляры с золотистым и даже розовато-оранжевым окрасом. Соотношение высоты тела к длине может значительно меняться в зависимости от условий обитания. Серебряный карась достигает 40 см длины и массы до 2 кг. Отдельные экземпляры живут до 10–12 лет. Серебряный карась предпочитает крупные проточные озера, часто встречается в реках, но течения избегает. Он нетребователен к содержанию в воде кислорода и могут жить там, где другие рыбы погибают
- Обыкновенный судак
Обыкновенный судамк (лат. Sander lucioperca) — вид лучепёрых рыб из семейства окунёвых (Percidae). Рыба крупных размеров. По официальным данным встречаются особи длиной более метра и массой до 10—15 кг, вероятно, существуют образцы и более крупных размеров. Характерной особенностью является наличие на челюстях крупных клыкообразных зубов, которые у самцов обычно крупнее, нежели у самок. По образу жизни судак — типичный хищник. Питается рыбой, а мелкие особи также поедают водных беспозвоночных. Весьма чувствителен к концентрации кислорода в воде и наличию взвесей, поэтому не встречается в заболоченных водоёмах. В тёплое время года держится на глубинах 2—5 м. Активен как днём, так и ночью.
- Сазан (обыкновенный карп)
Сазамн или обыкновенный карп (лат. Cyprinus carpio) — вид пресноводных лучепёрых рыб семейства карповых. Методом селекции получены культурные формы. Внесён в список 100 самых опасных инвазивных видов. Крупная всеядная рыба с толстым, умеренно удлинённым телом, покрытым крупной, гладкой, плотно сидящей чешуёй. Бока золотистого цвета, спина темноватая. Расцветка может изменяться в зависимости от места обитания. Населяет тихие, стоячие или медленно текущие воды с твёрдым глинистым, слегка заиленным дном. На зиму залегает в глубокие ямы, его тело покрывается толстым слоем слизи, замедляется дыхание и он прекращает питаться. С наступлением весеннего паводка покидает ямы и выходит в пойму.
- Красноперка
Краснопёрка (лат. Scardinius erythrophthalmus) — небольшая пресноводная рыба семейства карповых. Ее тело довольно высокое, спинка коричневато-зеленая, бока, туловище блестящего желтовато-золотистого цвета, глаза оранжевые, с красным пятном в верхней части. Спинной плавник при основании черноватый, на вершине красный, грудные — серые, на вершине красные, все остальные — ярко-красные; даже малиновые. Особенно ярко бывают окрашены крупные экземпляры красноперки во время нереста. Красноперку иногда путают с плотвой, вернее, ярко окрашенные особи плотвы принимают за красноперку. В отличие от плотвы она предпочитает более глухие места, где в изобилии растут камыш, тростник, стрелолист, кувшинки и другие водные растения. Здесь для нее кроме пищи всегда есть тень и укрытия от хищников.
2.2 Методика определения содержания тяжелых металлов в рыбе
На содержание тяжелых металлов анализировалась речная рыба, выловленная в период октябрь-ноябрь 2016 года. Отбор проб проводился в соответствии с ГОСТ 26929–94 «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов».
Методика включает в себя предварительную подготовку проб путем «мокрой» минерализации и последующее измерение массовых концентраций в водном растворе подготовленной пробы методом инверсионной вольтамперометрии.
Сущность метода инверсионной вольтамперометрии (ИВ) состоит в предварительном электронакоплении определяемых элементов в течение заданного времени на рабочем (индикаторном) ртутно-пленочном электроде и последующей регистрации процесса растворения накопленных на электроде элементов. При этом каждый элемент растворяется в определенном диапазоне потенциалов, а возникающий ток имеет форму пика. Потенциал пика идентифицирует элемент, а максимальный ток пропорционален концентрации элемента.
Потенциалы максимумов регистрируемых анодных пиков (аналитических сигналов) Zn, Cd, Pb, Cu на фоне муравьиной кислоты соответственно равны: (-0,9+-0,1)В; (-0,6+-0,1)В; (-0,4+-0,1)В; (-0,1+-0,10)В.
Массовые концентрации элементов в пробе определяются по методу добавок аттестованных смесей элементов.
Экспериментальная часть проведена в ноябре 2016 года в лаборатории ФГУ «Россельхозцентр», расположенной по адресу: . Целью испытаний послужила проверка образцов рыбы речной (красноперка, карась, сазан и судак) на соответствие ГОСТ 26929-94 и СанПин 2.3.2.1078-01.
Образцы не промывались, в естественном и неповрежденном виде были доставлены в токсикологическую лабораторию филиала ФГУ «Россельхозцентра».
Для определения тяжелых металлов использован анализатор вольтамперометрический ТА (ТУ 4215-000-36304081-95) в комплекте с IBM-совместимым компьютером. Методика разработана в Томском политехническом университете в . Методика регламентирована в МУ 08-47/092 (по реестру метрологичской службы) и аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Методика предназначена для анализа проб рыбы и продуктов их переработки и устанавливает порядок определения массовых концентраций мышьяка, кадмия, цинка, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии.
Требования безопасности
При выполнении анализов необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с химическими реактивами; Металлическую ртуть следует хранить под слоем воды в бюксе, помещенном в толстостенную склянку; Необходимо иметь средства сбора и нейтрализации ртути (раствор хлорного железа, амальгамированную медную пластинку); Прибор должен находиться в вытяжном шкафу! Запрещается работать без защитных очков или защитного экрана, непропускающих УФ излучение.Реактивы и материалы.
Цинк сернокислый 7-водный по ГОСТ 4174-77 Кадмий сернокислый 8/3 водный по ГОСТ 4456-75 Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236-77 Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165-78 Кислота серная концентрированная по ГОСТ 14262-78 Кислота муравьиная по ГОСТ 5848-73 Кислота соляная концентрированная по ГОСТ 14261-77 Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 11125-84 Пероксид водорода по ГОСТ 10929-76 Вода бидистилированная по ТУ – 6-09-2502-77 или дистиллированная по ГОСТ 6709-72, перегнанная в присутствии серной кислоты Ртуть металлическая по ГОСТ 4658-73Е Калий хлористый по ТУ 6-09-3678-74 Калия перманганат по ГОСТ 20490-75 Рабочий раствор Трилона Б по ГОСТ 10652-73 Сода пищевая (гидрокарбонат натрия) по ГОСТ 2156-76 Двууглекислый натрий (сода пищевая) по ГОСТ 2156-76 Бумага индикаторная универсальная. Бумага фильтровальнаяВсе реактивы должны быть квалификации ОСЧ или ХЧ.
Условия выполнения анализа
При выполнении анализов должны соблюдаться следующие внешние условия:
- Температура окружающей среды (25+-10)0 С; Относительная влажность воздуха (65+-15)%; Атмосферное давление (760+-60) мм. рт. ст.; Напряжение сети (220+-11) В.
Приготовление растворов
В мерные колбы вместимостью 50,0 см3 ввести по 5,0 см3 стандартного образца мышьяка, кадмия, цинка, свинца и меди (каждого металла в отдельную колбу) и довести объемы до меток бидистилированной водой. На аналитических весах взять навески соответствующих солей. В мерные колбы вместимостью 1000,0 см3 количественно перенести навески солей соответствующих металлов, добавить рекомендуемое количество кислоты (табл.1) и примерно 300 см3 бидистилированной воды; растворить навески солей металлов; растворы в колбах довести до меток бидистилированной воды.Погрешность приготовления данных растворов не превышает 3% отн.
Таблица 2
Реактив | Навеска, г | Предварительная подготовка реактива | Добавляемое количество кислоты |
As2O3 | 0,1320 | - | 15 см3 NaOH. |
CdSO4*8/3H2O | 0,2281 | - | 0,5см3 Н2SO4 конц. |
Pb(NO3)2 | 0,1600 | Высушить при 1050С | 1см3 НNО3 конц. |
CuSO4*5H2O | 0,3929 | - | 1 см3 Н2 SO4 конц. |
ZnSO4 *7H2O | 0,4398 | - | 0,5см3 Н2SO4 конц. |
Основные растворы устойчивы в течение 6 месяцев (для As2O3 – одна неделя)
Предварительная подготовка проб.
Одновременно проводится подготовка двух параллельных и одной резервной проб с соответствующей маркировкой.
Таблица 3
Анализируемый объект | Навеска, г |
Мука, крупа, овощи, зерно, конфеты | 1,0 – 2,0 |
Какао, кофе, чай, сублиматы, концентраты | 0,5 – 1,0 |
Мясо, рыба, продукты их переработки | 1,0-2,0 |
Навеску пробы высушить на электроплитке или выпаривателе печи при температуре 250-4000 С до прекращения выделения дымов. Добавить 2,5-3,0 см3 концентрированной НNО3 кислоты и выпарить на электроплитке или выпаривателе печи при температуре 250-2500 С до прекращения выделения дымов, не допуская разбрызгивания. Затем стаканчик поместить в муфельную печь при температуре 4500 С и выдержать 30 мин, после чего стаканчик вынуть. Золу растворить в 1 см3 концентрированной соляной кислоты и выпарить раствор до влажного осадка при температуре 150-2000 С. Затем осадок растворить в 10 см3 бидистилированной воды (воду отобрать мерной пипеткой), перемешивая раствор стеклянной палочкой. Если образуется нерастворимый осадок, дать ему осесть на дно (не фильтровать!). Для анализа использовать прозрачный раствор над осадком. Измерить индикаторной бумагой рН полученного минерализата: значение рН должно быть меньше 3. В противном случае повторить процедуру выпаривания и растворения осадка в 10 см3 бидистилированной воды. Далее подготовить анализатор ТА к выполнению измерений и проанализировать полученные данные, сравнив их с нормативными показателями.
3. Содержание токсичных элементов в рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района
Значения концентраций металлов в пробах сравнивали с принятыми в России допустимыми остаточными концентрациями (ДОК) этих элементов в свежих рыбопродуктах. Они описаны в санитарных правилах и нормах (СанПиН) 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов».
Допустимые уровни данных элементов для рыбы:
Pb - 1 мг/кг;
Cd - 0,2 мг/кг;
Hg: - Нехищные - 0,3 мг/кг, - Хищники - 0,6 мг/кг,
As - 1 мг/кг.
В результате данной работы было проанализировано 4 пробы рыбы. Подготовка одной пробы рыбы (взвешивание, разделывание, измельчение) занимает примерно 20 - 30 мин. Разложение рыбы в муфельной печи ПДП -18М занимает разное время, поскольку зависит от исследуемых образцов. Так, например, разложение печени и сердца проходит за 2-3 цикла, мышц и грубых жабр – до 5-6 циклов в среднем. Анализ 4 проб рыбы атомно-абсорбционным методом по одному металлу занимает примерно 1 ч.
Было установлено, что максимальная концентрация токсичных элементов в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района в отобранных пробах составила:
свинец – 0,523 мг/кг (ПДК – 1 мг/кг);
кадмий – 0,018 мг/кг (ПДК – 0,2 мг/кг);
ртуть – 0,1808 мг/кг (ПДК – от 0,3 до 0,6 мг/кг);
мышьяк – 0,0226 мг/кг (ПДК – 1 мг/кг),
что не превышает допустимую остаточную концентрацию по данным элементам. По содержанию в организме промысловых рыб токсичные элементы располагаются в следующие ранжированные ряды (токсичные элементы, имеющие концентрацию меньше предела обнаружения, не сравнивались между собой).
Рыба | As | Cd | Hg | Pb |
Красноперка | 0,005 | 0,018 | 0,1672 | 0,523 |
Карась | 0,0226 | 0,0103 | 0,1461 | 0,112 |
Сазан | 0,0001 | 0,003 | 0,1808 | 0,461 |
Судак | 0,0094 | 0,018 | 0,1772 | 0,244 |
допустимая остаточная концентрация (ДОК) | 1 мг/кг | 0,2 мг/кг | 0,3-0,6 мг/кг | 1 мг/кг |

Рис. 1. Содержание мышьяка в рыбе
Содержание мышьяка в речной рыбе варьирует. Максимальная концентрация мышьяка наблюдается в пробах карася (0,0226 мг/кг), она составляет 2,26% от допустимого уровня мышьяка в речной рыбе (ПДКAs – 1 мг/кг).

Рис. 2. Содержание кадмия в рыбе.
Самые большие концентрации кадмия наблюдаются у красноперки (0,018 мг/кг) и серебряного карася (0,018 мг/кг), что составляет 9% от ДОК.

Рис. 3. Содержание ртути в рыбе.
Содержание ртути в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района так же варьирует. Наблюдается небольшое уменьшение ртути в сравнении с ПДКHg – 0,3-0,6мг/кг.
Рис. 4. Содержание свинца в рыбе.
Содержание свинца в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района практически во всех пробах ниже предела обнаружения. Но наибольшая концентрация свинца наблюдается у красноперки (0,523 мг/кг) и сазана (0,461 мг/кг) , что в принципе не превышает ПДКPb (1мг/кг).
Таким образом, содержание мышьяка, кадмия, ртути и свинца в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района не превышает предельно допустимые концентрации токсичных элементов.
В результате данной работы было выявлено, что речная рыба поверхностных водотоков нашего района по концентрации свинца, кадмия, мышьяка и ртути не превышают допустимые остаточные концентрации (ДОК) этих элементов в свежих рыбопродуктах, по санитарным правилам и нормам, описанных в (СанПиН) 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования к безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Вследствие этого можно говорить, что речная рыба поверхностных водотоков Новоалександровского района пригодна к употреблению в пищу.
Выводы
Установлено, что максимальная концентрация токсичных элементов в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района в отобранных пробах составила: свинец – 0,523 мг/кг (ПДК – 1 мг/кг); кадмий – 0,018 мг/кг (ПДК – 0,2 мг/кг); ртуть – 0,1808 мг/кг (ПДК – от 0,3 до 0,6 мг/кг); мышьяк – 0,0226 мг/кг (ПДК – 1 мг/кг), что не превышает допустимую остаточную концентрацию по данным элементам. Содержание мышьяка в речной рыбе варьирует. Максимальная концентрация мышьяка наблюдается в пробах карася (0,0226 мг/кг), она составляет 2,26% от допустимого уровня мышьяка в речной рыбе (ПДКAs – 1 мг/кг). Самые большие концентрации кадмия наблюдаются у красноперки (0,018 мг/кг) и серебряного карася (0,018 мг/кг), что составляет 9% от ДОК. Содержание ртути в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района так же варьирует. Наблюдается небольшое уменьшение ртути в сравнении с ПДКHg – 0,3-0,6мг/кг. Содержание свинца в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района практически во всех пробах ниже предела обнаружения. Но наибольшая концентрация свинца наблюдается у красноперки (0,523 мг/кг) и сазана (0,461 мг/кг), что в принципе не превышает ПДКPb (1мг/кг).
Таким образом, содержание мышьяка, кадмия и свинца в речной рыбе поверхностных водотоков Новоалександровского района не превышает предельно допустимые концентрации токсичных элементов. Сильных изменений в содержании ртути не обнаружено.
В результате данной работы было выявлено, что речная рыба поверхностных водотоков Новоалександровского района по концентрации свинца, кадмия, мышьяка и ртути не превышают допустимые остаточные концентрации (ДОК) этих элементов в свежих рыбопродуктах, по санитарным правилам и нормам, описанных в (СанПиН) 2.3.2.1078-01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов». Вследствие этого можно говорить, что речная рыба поверхностных водотоков Новоалександровского района пригодна к употреблению в пищу.
Список литературы
Берг пресных вод СССР. М.: Наука, 1948. 466 с. , Кротов допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде. Справочник. Л.: Химия, 1985. 675 с. Богдановский экология: учебное пособие. М.: МГУ, 1994. 237 с. Большая советская энциклопедия: В 30 т. М.: «Советская энциклопедия», 1969-1978. Будников металлы в экологическом мониторинге водных систем. Соросовский образовательный журнал. № 5 1998. 23-29 с. ГН 2.2.4.686–98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». ГОСТ 26929–94 «Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов». , , Книжник экологические аспекты. М.: Медицина, 1994. 165 с. Жуков по экологии пресноводных рыб. М.: Наука и техника, 1988. 208-214 с. Зайцева изучение влияния тяжелых металлов на планктонные водоросли // Ботанический журнал. №8, 1999. 33-39 с. Клейменов и весовой состав основных промысловых рыб. М., 1952. 58 с. Кнунянц энциклопедия. М.: Советская энциклопедия, 1995. 639 с. Криксунов . М.: Дрофа, 1995. 240 с. , , Будников мониторинг суперэкотоксикантов. М.: Химия, 1996. 320 с. Мур Дж. В., яжелые металлы в природных водах. М.: Мир, 1987. 286 с. , Жулидов металлов в пресноводных экосистемах. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 312 с. Allbest. ru
Приложения


