Bioakumulacja. Gatunek Miejsce połowu Długość [cm] Waga [g]

Transkrypt

1 RTĘĆ W RYBACH W POLSKIEJ STREFIE BRZEGOWEJ BAŁTYKU* WPROWADZENIE. Rtęć obecna w morzu ulega bioakumulacji oraz biomagnifikacji w łańcuchu troficznym, dlatego w organizmach wodnych metal ten występuje nawet w stężeniach 1 1 razy wyższych niż w otaczającej wodzie [Rand ]. Poziom stężenia Hg w organizmach wodnych jest ściśle związany z ich wiekiem, sposobem odżywiania, głębokością wody, na której organizmy bytują, a także obszarem geograficznym, który zamieszkują. Ryby są pożywieniem ptaków i ssaków morskich, a tym samym głównym źródłem rtęci. Człowiek ma dietę bardziej urozmaiconą, choć ryby i owoce morza są dla mieszkańców stref nadmorskich wielu regionów świata pokarmem codziennym. Maksymalna dopuszczalna dawka rtęci, tolerowana przez organizm zdrowego człowieka, wynosi tygodniowo 5, µg na kilogram masy ciała, w tym 1,6 µg związków metylortęci na 1 kg masy ciała. Według Światowej Organizacji Zdrowia (WHO), stężenie rtęci w mięśniach ryb przeznaczonych do spożycia nie powinno przekraczać,5 µg Hg g -1 mokrej masy. Intencją autorów było rozpoznanie stężenia Hg w różnych gatunkach ryb bałtyckich w poszczególnych tkankach organizmu, jak również określenie zmienności stężenia wewnątrz tej samej tkanki zależnie od gatunku i obszaru bytowania ryb. Nasza uwaga skupiona została na rybach odławianych w pobliżu brzegów, gdzie z jednej strony oddziaływają lądowe źródła rtęci, a z drugiej pojawiają się największe skupiska ptaków wodnych i ssaków. W tym rejonie wiele małych kutrów rybackich prowadzi połowy ryb w celach zarobkowych. MATERIAŁ I METODY. Ryby zostały odłowione stycznia r. w rejonie Zatoki Puckiej oraz w wodach otwartego morza na zewnątrz Półwyspu Helskiego. Stężenie rtęci całkowitej oznaczono w poszczególnych narządach: mięśnie, skrzela, gonady, serce w różnych gatunkach ryb: dorsz, stornia, okoń, sieja, śledź. Próbki zmineralizowano w mieszaninie kwasów: azotowego (V), siarkowego (VI). Hg (II) była zredukowana SnCl 2 do formy gazowej. Pomiary stężenia rtęci w rybach wykonano przy zastosowaniu analizatora rtęci gazowej GARDIS 3. Dane biometryczne złowionych gatunków ryb zaprezentowano w tabeli 1. Średnie wielkości storni, śledzi i okoni były porównywalne, odpowiednio: 29,8 cm, 23,6 cm, 23, cm. Dorsze i sieja były większe: średnie odpowiednio 35 cm i 51 cm (tab. 1). Tabela 1. Parametry biometryczne ryb Gatunek Miejsce połowu Długość [cm] Waga [g] Stornia (Platichthys flesus) Śledź (Clupea harengus) Okoń (Perca fluviatilis) Dorsz (Gadus morrhua) * * Sieja (Coregonus lavaretus) * ryby bez wnętrzności. WYNIKI I DYSKUSJA. W Zatoce Puckiej zarówno w wodzie, zawiesinie, jak i w osadach występują wyższe stężenia rtęci niż w obszarach oddalonych od strefy brzegowej [Bełdowska 24; Bełdowski 24]. Ma to swoje odzwierciedlenie w stężeniu Hg w po- * Dr Magdalena Bełdowska, mgr Katarzyna Zawalich, mgr inż. Justyna Kwaśniak, prof. dr hab. Lucyna Falkowska Zakład Chemii Morza i Ochrony Środowiska Morskiego, Instytut Oceanografii, Uniwersytet Gdański. 394

2 Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 31, r. szczególnych tkankach Platichthys flesus złowionych w rejonie Zatoki Puckiej i w wodach otwartego morza. Prawie trzykrotnie wyższą koncentrację metalu pomierzono w skrzelach oraz dwukrotnie wyższą w gonadach storni zatokowej w porównaniu ze stornią pełnomorską (rys. 1). W tkance mięśniowej ryb, choć wyniki stężeń Hg były najwyższe, wystąpiło ich mniejsze zróżnicowanie, a poziom stężenia rtęci był tylko 3% większy w rybach z zatoki w porównaniu z organizmami z otwartego morza (rys.1) mięśnie skrzela gonady Rys. 1. Stężenie rtęci w poszczególnych tkankach Platichthys flesus złowionej w rejonie Zatoki Puckiej i w wodach otwartego morza na zewnątrz Półwyspu Helskiego W sezonie zimowym, wysokie stężenia rtęci w porównaniu ze skrzelami czy gonadami, pomierzono w tkance mięśniowej ryb: 25g g -1 m.m. stornia, 87 ng g -1 m.m. śledź (rys. 2). Jednak w sercach okoni i siei stężenie Hg było dużo wyższe niż w innych tkankach. Czas rezydencji rtęci we krwi jest rzędu kilku dni, dlatego należy przypuszczać, że w tym okresie badane ryby kumulowały Hg głównie z pokarmu. Skrzela wszystkich ryb poddanych analizie, odznaczały się niską koncentracją Hg co wskazuje że wchłanianie rtęci z wody w niskich temperaturach ma mniejsze znaczenie niż pokarm. Poziom zanieczyszczeń w gonadach organizmów zwykle zmienia się w skali roku i jest to związane z detoksyfikacją organizmów i wydalaniem związków toksycznych poprzez ikrę [Pazdro ] W narządach rozrodczych śledzia z Zatoki Puckiej pomierzono najwyższe stężenia rtęci w porównaniu z gonadami siei, okonia czy storni. Wynika to prawdopodobnie z przenoszenia metalu wraz z tłuszczem do tkanki rozrodczej stornia z zatoki stornia z morza Okoń Sieja Śledź gonady mięśnie serce skrzela Rys. 2. Stężenie rtęci w poszczególnych tkankach okonia, siei i śledzia złowionych w wodach Zatoki Puckiej oraz storni złowionych w dwóch akwenach: w rejonie Zatoki Puckiej i otwartego morza na zewnątrz Półwyspu Helskiego 395

3 Rtęć w badanych rybach była nierównomiernie akumulowana zarówno w poszczególnych rybach tego samego gatunku, jak i w ich narządach czy samych tkankach. Stężenie rtęci w tkance mięśniowej w pobliżu płetwy ogonowej dorsza było dwudziestokrotnie wyższe, a u storni nawet trzydziestokrotnie wyższe w porównaniu z mięśniami w okolicy głowy (rys. 3). Jest to prawdopodobnie związane z intensywniejszym przyrostem w okolicach głowy tkanki mięśniowej i jej większą masą niż tkanki w okolicach płetwy ogonowej, gdzie koncentracja rtęci się pogłębia. a) 6 mięsień ok. głowy mięsień ogonowy b) organizm 6 mięsiń ok. głowy mięsień ogonowy organizm Rys. 3. Stężenie rtęci w tkance mięśniowej ryb złowionych w rejonie Zatoki Puckiej a dorsza, b storni. Średnie stężenie Hg w tkance mięśniowej ryb złowionych zimą w polskiej strefie przybrzeżnej wyniosło 5 ng g -1 m.m. Wśród małych ryb najwyższe stężenie metalu w tym sezonie stwierdzono w mięśniach śledzi (od 62,2 ng g -1 m.m. do 95,7 ng g -1 m.m.), okoni (od 49,6 ng g - 1 m.m. do 82, ng g -1 m.m.) i siei (od 6, ng g -1 m.m. do 8,6 ng g -1 m.m.) (tab. 2). Poziom stężenia Hg w mięśniach dużych drapieżników dorszy (od,3 ng g -1 m.m. do 51, ng g -1 m.m.) był niższy w porównaniu z koncentracją Hg w mniejszych rybach, okoniach czy śledziach. Wysokie stężenia rtęci w mięśniach śledzi może być związane z miejscem żerowania. Ryba ta bytuje w płytkich rejonach morza, w pobliżu strefy brzegowej, ujść rzek, gdzie stężenia zanieczyszczeń są znacznie wyższe niż w głębszych rejonach akwenu, gdzie częściej spotyka się dorsze. Najwyższy poziom stężenia rtęci pomierzono w śledziach w Ujściu Wisły (średnio 86 ng g -1 m.m.) i w Zatoce Puckiej (średnio od 78 ng g -1 m.m. do 81 ng g -1 m.m.). Podobne wyniki dały badania przeprowadzone w polskiej strefie ekonomicznej w r. Pomierzono 396

4 Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych nr 31, r. wówczas wyższe stężenia rtęci w mięśniach okonia (średnio 9 ng g -1 m.m. 13 ng g -1 m.m.) niż w mięśniach dorsza (69 ng g -1 m.m.) [Piotrkowska ; ; Falandysz i in. 2; ; Boszke i in. 23] (tab. 2). Tabela 2. Stężenia całkowitej rtęci w rybach polskiej strefy ekonomicznej Gatunek Miejsce połowu Rok Stornia Śledź Okoń Dorsz Zatoka Gdańska Stężenie Hgtot [ng g -1 m.m.] śred. (min.-max.) 47 (26 13) 25 (14 41) 93 (16 22) 25 (16 47) 75 (11 4) 45 (24 1) 39 (15 21) 53(38 7) 31-37(12 15) 35 (,2 39) 49 (18 12) 34 (18 71) 3 (18 58) 33 (8 12) 81 (69 94) 49 (22 97) 78 (62 96) 86(28 14) 115 (65 17) 48 (27 67) 12 (23 2) (23 21) 56 (5 82) 9 (38 17) 69 (3 143) 57 (23 23) 24 (19 29) 27 (,3 51) Autor badania własne Piotrowska Piotrowska, Piotrowska, Falandysz i in. 2 Boszke i in. 23 Boszke i in., 23 badania własne, Falandysz i in., 2 Boszke i in. 23 badania własne Falandysz i in. 2 Boszke i in. 23 badania własne Falandysz i in. 2 badania własne badania własne Z prowadzonych badań wynika, że stężenie rtęci w rybach jest bardzo zróżnicowane i zależy od wielu czynników. W trakcie badań ujawniony został czynnik geograficzny związany z obszarem bytowania i jakością pokarmu tam dostępnego, jak i biologiczny wynikający z cech gatunkowych, wielkości organizmu i jego tkanki mięśniowej oraz mechanizmu wchłaniania. PIŚMIENNICTWO Bełdowska M. 24. Morze jako magazyn i jako źródło atmosferycznej rtęci (na przykładzie Basenu Gdańskiego). Praca doktorska, Uniwersytet Gdański. Bełdowski J. 24.Uwarunkowania oraz znaczenie stężeń i specjacji rtęci w osadach dennych zachodnie części Basenu Gdańskiego. Praca doktorska, Uniwersytet Gdański. Barska I., Skrzyński I. 23. Contents of methylmercury and total mercury in Baltic Sea fish and fish products. Biuletin of the Sea Fisheries Institute 3(16):

5 Boszke L., Siepak J., Falandysz J. 23. Total Mercury Contamination of Selected Organisms in Puck Bay, Baltic Sea, Poland. Polish Jurnal of Environmental Studies. 12(3): Falandysz J., Boszke L Total mercury in muscle tissue of edible species offish from Puck Buy (in Polish). Bromat. Chem.Toksykol. 32: 75. Falandysz J., Chwir A., Wyrzykowska B. 2. Total Mercury Contamination of Some Fish Species in the Firth of Vistula and Lower Vistula River, Poland. Polish Jurnal of Environmental Studies 9(4): Pazdro K.. Oszacowanie narażenia organizmów w morskich ekosystemach przybrzeżnych na ksenobiotyki z grupy trwałych zanieczyszczeń organicznych (TZO). Rozprawy i Monografie 2/. Piotrowska M.. Badania nad rozmieszczeniem przestrzennym i tendencjami czasowymi zmian zawartości rtęci w rybach z Zatoki Gdańskiej. Praca doktorska. Uniwersytet Gdański. Rand G.. Fundamentals of aquatic toxicology. Taylor i Francis, Washington. MERCURY IN FISH IN A POLISH COASTAL ZONE OF THE BALTIC SEA Fish pose one of the components of birds, sea mammals and human diet, and the main source of mercury exposure as well. Fish caught in the Puck Bay and in the open Baltic waters off the Hel Peninsula were investigated. Total mercury concentration was measured in particular tissues: muscles (near head and caudal fin), gills, testis and heart in different fish species (cod, flounder, perch, lavaret, herring). Total mercury levels in fish tissues ranged from,2 ng Hg g -1 of fresh weight (muscles near head) to 171,3 ng Hg g -1 of fresh weight (heart). Mercury in fish was not accumulated evenly. It concerns as well different species as their tissues. Mercury concentration near caudal fin was thirty times higher than its concentration near head. Moreover, mercury concentration was lower in fish inhabiting open waters in comparison with fish from the Puck Bay. Among all investigated species, mercury concentration in herring tissues was the highest, reaching the value of 96 ng Hg g -1 of fresh weight, but it did not exceed World Health Organization (WHO) guide values. 398