Zawartość metali ciężkich w tkankach wybranych gatunków ryb żyjących w Wiśle i Nidzie

Abstract

Celem pracy było przebadanie zawartości metali ciężkich w narządach ryb pochodzących z rzeki Wisły (woj. małopolskie) i rzeki Nidy (woj. świętokrzyskie). Do badań zostały wybrane trzy gatunki ryb: płoć (Rutilus rutilus L.), krąp (Blicca bjoerkna L.) oraz okoń (Perca fluviatilis L.). Łącznie do badań użyto 128 osobników ryb, z czego 69 stanowiły krąpie, 49 płocie i 10 okonie. Poszczególne gatunki reprezentowały różne typy ekologiczne. Płoć została wybrana jako gatunek pelagiczny żyjący w toni wodnej i odżywiający się głównie pokarmem roślinnym. Krąp jest gatunkiem żyjącym przy dnie zbiorników wodnych i odżywia się pokarmem zarówno roślinnym jak i zwierzęcym zawartym głównie w przydennych warstwach zbiorników, natomiast okoń jest gatunkiem drapieżnym, penetrującym różne partie wody. Ryby odłowiono na wędkę w okresie wiosennym w latach 2004 - 2008.

Zawartość metali ciężkich tj. kadmu, ołowiu, cynku oraz miedzi, oznaczono w następujących narządach i tkankach ryb: gonady, łuski, mięsień sercowy, nerki, skrzela, skóra, tkanka kostna, mięśnie szkieletowe oraz wątroba.

Pobrane próbki poddano suszeniu w celu uzyskania suchej masy próbek. Następnie materiał poddano mineralizacji w stężonym kwasie azotowym (V). Zawartość pierwiastków w otrzymanych próbkach oznaczono metodą absorpcyjnej spektrofotometrii atomowej (AAS) przy użyciu spektrofotometru (Cole-Palmer, model BUCK 200 A). Z otrzymanych wyników obliczono średnie, odchylenia standardowe oraz błędy standartowe w programie Excel. Wyniki porównano statystycznie za pomocą wieloczynnikowej analizy wariancji MANOVA oraz testów post-hoc Tuckey’a, przy pomocy programu Statistica.

W wyniku przeprowadzonych badań najwyższą zawartość kadmu stwierdzono w mięśniu sercowym u wszystkich badanych gatunków ryb z obu rzek. Wysoką zawartość kadmu wykazano również w skórze, nerkach i kościach ryb.

Najniższą zawartość tego pierwiastka stwierdzono w mięśniach szkieletowych ryb tak z Wisły, jak i z Nidy. Narządem o podobnie niskiej zawartości kadmu były gonady. U krąpia pochodzącego z Nidy zawartość kadmu w gonadach była niższa niż w mięśniach.

Najwyższa zawartość miedzi występowała w mięśniu sercowym, wątrobie i skórze ryb złowionych zarówno w Wiśle, jak i w Nidzie. Stwierdzono dużą zmienność w zawartości tego pierwiastka w mięśniu sercowym i skórze. Na uwagę zasługuje również bardzo wysoka zawartość miedzi w nerkach okoni pochodzących z obu rzek.

Najniższą zawartość miedzi stwierdzono w mięśniach szkieletowych i łuskach u wszystkich badanych gatunków ryb z obu rzek.

Najwyższą zawartość ołowiu stwierdzono w mięśniu sercowym u płoci i krąpi pochodzących z Wisły i Nidy. U okoni z obu rzek najwyższa zawartość ołowiu stwierdzona została w kościach. Wysoką zawartość ołowiu wykazano również w nerkach, kościach i skórze płoci złowionych w Nidzie oraz w łuskach, skórze i mięśniu sercowym okoni z obu rzek.

Najniższą zawartość ołowiu stwierdzono w mięśniach szkieletowych i gonadach badanych gatunków ryb z obu rzek. Jedynie u okoni z Wisły najniższą zawartość tego pierwiastka stwierdzono w wątrobie. U pozostałych gatunków żyjących w obu rzekach również stwierdzono niską zawartość ołowiu w wątrobie.

W badanych narządach w największej ilości występował cynk. Najwyższą zawartość tego pierwiastka stwierdzono w nerkach u płoci pochodzących z Wisły i Nidy, w skórze u krąpi z obu rzek. Natomiast u okoni z Wisły najwyższą zawartość cynku stwierdzono w skórze, a u okoni złowionych w Nidzie - w mięśniu sercowym.

W większości narządów krąpi z Wisły stwierdzono wyższą zawartość badanych metali niż w analogicznych narządach tego gatunku pochodzącego z Nidy. Odmienna sytuacja miała miejsce w przypadku płoci i okoni, u których w narządach ryb pochodzących z Nidy stwierdzono wyższą zawartość badanych pierwiastków niż w narządach tych gatunków złowionych w Wiśle.

Podsumowując, można stwierdzić, że zawartość poszczególnych metali w narządach różnych gatunków ryb jest zróżnicowana. Wykazano, że środowisko życia ryb ma wpływ na różną zawartość metali w ich narządach.

Przeprowadzone badania dowiodły również, że gatunkiem najmniej podatnym na gromadzenie metali ciężkich w narządach jest krąp. Pochodzące z obu rzek płoć i okoń zawierały większe ilości badanych pierwiastków w narządach niż krąp.

Stwierdzono również, że zawartość kadmu i ołowiu w tkance mięśniowej wszystkich badanych gatunków ryb z obu rzek znacznie przekraczała normy wykazane przez Ministra Zdrowia do spożycia.

The aim of the scientific research was to examine heavy metal content in the tissues and organs of freshwater fish living in Vistula River(woj. małopolskie) and Nida River (woj. świętokrzyskie).Three species of fish: roach (Rutilus rutilus L.), white bream (Blicca bjoerkna L.) and perch (Perca fluviatilis L.) were chosen to the study. The study involved a total of 128 fish: 69 white bream, 49 roach and 10 perch included. Individual species represented various ecological types. Roach was chosen as a pelagic species living in the water depths and it eats mainly plant food. White bream is a species living at the bottom of water body and it eats both plant food and animal food, whereas perch is a predatory species penetrating different parts of water. All fish were caught alive during the spring in 2004 - 2008.

Chemical assays of cadmium, lead, zinc and copper content were performed on samples of the tissues and fish organs such as kidneys, liver, skin, gills, bones, muscles, heart, scales and gonads.

After killing the fish, tissue samples were taken and weighed in a laboratory. After drying and obtaining a dry substance, the material was mineralized in concentrated nitric acid (HNO3). The samples obtained this way were analysed for the content of chemical elements, which were assayed with atomic absorption spectrophotometry (AAS) in a Cole-Palmer, BUCK 200A apparatus. The obtained results were converted by mean, standard deviation and standard error, using Microsoft Excel. The data obtained were subjected to statistical treatment involving analysis of variance (MANOVA) and post-hoc Tuckey test, the analysis was conducted using the Statistica software.

The highest cadmium concentration in the examined fish species and in both rivers was found in the heart. High content was observed in the fish skin, kidneys and bones as well. The lowest concentration of this element was found in the muscles of all the fish in both rivers, similar like in the case of gonads. Cadmium content in white bream’s gonads was lower than in the muscles.

The highest copper level was found in the heart, liver and skin of the all fish species living in Nida and Vistula River. High variation of content of this element in the heart and skin was observed. High content of copper in the kidneys of perch living in both rivers was also interesting very much.

The lowest concentration of copper was found in the muscles and scales of all the fish in both rivers.

The highest lead content was found in the heart of roach and white bream living in both rivers. In case of perch from both rivers the highest lead concentration was found in their bones. High concentration of this element was observed also in the kidneys, bones and skin of roach living in Nida River as well as in the scales, skin and heart of perch from both rivers.

The lowest concentration of lead was found in the muscles and gonads of all the fish in both rivers. Only in perch from Vistula River the lowest concentration of this element was in the liver. At the rest of the examined fish lead concentration in the liver was also low.

In the examined organs was observed the highest zinc accumulation. The highest concentration of this element was found in the kidneys of roach living in both rivers, as well as in the skin of white bream from both rivers. In perch living in Vistula River the highest concentration of zinc was found in the skin, but in the case of perch living in Nida River in the heart.

In general, the content of individual metals was higher in the roach and perch living in Nida River, however, in case of the white bream higher content of testing metals was accumulated in the fish from Vistula River.

The obtained results revealed differences in the concentrations of searching elements between the fish species. Differences in the concentrations of these metals were also demonstrated between organs of the fish living in different environment.

This research showed that white bream is the least liable species of the chosen fish for heavy metals collecting. Roach and perch living in both rivers contains higher amounts of searching elements in their organs than white bream.

The conducted research demonstrated that cadmium and lead content in the muscles of all the examined fish in both rivers considerably exceeded the human consumption standards permitted by the Minister of Health.