Heavy metal contents in water, bottom sediments and fish of water bodies of different purposes in Dnipropetrovsk region

Abstract

The study determined the heavy metal contents in the ecosystems of water bodies of various purposes - fishing ponds (PrJSC “AgroSoyuz”, PrJSC “Petrykivsky Rybhosp”), multi-purpose reservoirs (Dnipro, Sholokhivske), hydrotechnical water bodies (Dnipro-Donbas canal). The heavy metal contents in bottom sediments of ponds was significantly higher than in water or fish bodies: manganese in the range of 41.24–68.43 mg/kg, cadmium – 0.32 mg/kg, lead 1.50–4.90 mg /kg (for the pond of PrJSC “AgroSoyuz”), as well as manganese - 29.73 mg/kg, cadmium - 0.54 mg/kg, lead 5.72 mg/kg (PrJSC “Petrykivskiy Fish Farm”). For the water of these ponds, which is used for fishing purposes, an excess of the content of some heavy metals was recorded - primarily Mn, Zn, Cd, and also Cu for the pond of PrJSC “AgroSoyuz”. No exceeding the normative content of HM for pond water of PE “Agrofirma “Nakhodka” was noted. Deterioration of the quality of aquatic environment and a high HM content in water was noted for the Dnipro-Donbas hydrotechnical canal (before pumping water along the canal route). Different heavy metal contents were noted in all the studied fishes (roach R. rutilus, Prussian carp C. gibelio, perch P. fluviatilis, common carp C. carpio). The lowest rate of HM accumulation was noted in the muscles of the Prussain carp C. gibelio of the Sholokhivske Reservoir. The highest levels of accumulation of heavy metals are characteristic of fish of the Dnipro Reservoir. The content of 6 heavy metals (Mn, Zn, Fe, Pb, Ni, Cd) out of the seven studied was exceeded in roach R. rutilus. The obtained results have theoretical and practical importance for the preparation of scientific and biological justifications for the fishery use of water bodies for various purposes in the region. To guarantee food safety and quality of raw materials and edible fish products, it is necessary to constantly monitor the content of heavy metals in aquatic organisms. У результаті досліджень визначено вміст важких металів в екосистемах водойм різного призначення — рибогосподарських ставів (ПрАТ «АгроСоюз», ПрАТ «Петриківський рибгосп»), водойм комплексного призначення (Дніпровського, Шолохівського водосховищ), гідротехнічної водойми (канал Дніпро — Донбас). У донних відкладах ставів вміст важких металів був значно вищим, ніж у воді чи організмі риб: мангану — в межах 41,24–68,43 мг/кг, кадмію — 0,32 мг/кг, плюмбуму — 1,50–4,90 мг/кг (для ставу ПрАТ «АгроСоюз»), а також мангану — 29,73 мг/кг, кадмію — 0,54 мг/кг, плюмбуму — 5,72 мг/кг (ПрАТ «Петриківський рибгосп»). Для води цих ставів, яка використовується для рибогосподарських цілей, фіксувалося перевищення вмісту деяких важких металів — перш за все, Mn, Zn, Cd, а для ставу ПрАТ «АгроСоюз» — ще й Cu. Не відзначено перевищення нормативного вмісту ВМ для води ставу ПП «Агрофірма “Находка”». Погіршення якості водного середовища і високий вміст ВМ у воді відзначався для гідротехнічного каналу Дніпро — Донбас (до прокачування води трасою каналу). У всіх досліджених рибах (плітка R. rutilus, карась сріблястий C. gibelio, окунь річковий P. fluviatilis, короп звичайний C. carpio) відзначалися різні показники вмісту важких металів. Найменший показник накопичення ВМ відзначений у м’язах карася сріблястого C. gibelio Шолохівського водосховища. Найбільші рівні накопичення важких металів притаманні рибам Дніпровського водосховища. У плітки R. rutilus перевищений вміст 6 важких металів (Mn, Zn, Fe, Pb, Ni, Cd) із семи досліджених. Отримані результати мають теоретичне і практичне значення для підготовки науково-біологічних обґрунтувань рибогосподарського використання водойм різного призначення регіону. Для гарантування продовольчої безпеки і якості сировини та харчової рибної продукції потрібно проводити постійний моніторинг вмісту важких металів в гідробіонтах.