Бурая водоросль Fucus distichus subsp. evanescens (C. Agardh) H.T. Powell как индикатор загрязнения морской среды тяжелыми металлами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучено содержание тяжелых металлов (кадмия, меди, никеля, свинца, железа, марганца и цинка) в целых талломах и отдельных фрагментах многолетней бурой водоросли Fucus distichus subsp. evanescens (C. Agardh) H.T. Powell в фоновом и загрязненном районах северо-западной части Японского моря в 2020 г. В фоновом районе (зал. Опричник) старые части F. distichus и ветви с рецептакулами содержали в 1.5–2 раза больше железа, марганца и никеля, чем верхние молодые вегетативные ветви. В загрязненном районе (б. Рудная) различия между частями таллома выявлены по концентрациям цинка, кадмия, железа, марганца и никеля. Степень загрязнения б. Рудная тяжелыми металлами оценивали, сравнивая концентрации элементов в молодых вегетативных ветвях водорослей с пороговыми концентрациями. Наибольшая кратность их превышения выявлена для содержания цинка – в 29–36 раз в гавани “Ковш” б. Рудная. Сопутствующими загрязняющими веществами являются медь, марганец, кадмий, железо и свинец. Обсуждаются причины долговременных изменений экологического состояния б. Рудная.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. И. Коженкова

Тихоокеанский институт географии ДВО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlana@tigdvo.ru
ORCID iD: 0000-0002-8503-2006
Россия, Владивосток, 690041

Список литературы

  1. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. М.: Изд-во МГУ. 1985. 158 с.
  2. Камнев А.Н. Структура и функции бурых водорослей. М.: Изд-во МГУ. 1989. 200 с.
  3. Капков В.И., Тришина О.А. Содержание поливалентных металлов в промысловых макрофитах Белого моря // Гидробиол. журн. 1990. Т. 26. № 1. С. 71–75.
  4. Клочкова Н.Г., Кашутин А.Н., Клочкова Т.А. Рост и размножение меченых растений Fucus distichus subsp. evanescens (Phaeophyceae, Fucales) в Авачинской губе (юго-восточная Камчатка) // Вестн. Камчат. гос. тех. ун-та. 2020. № 51. С. 55–65.
  5. Клочкова Т.А., Кашутин А.Н., Климова А.В., Клочкова Н.Г. Биология развития и экология бурой водоросли Fucus distichus в прибрежных водах Камчатки. Петропавловск-Камчатский: КамчатГТУ. 2021. 128 с.
  6. Кобзарь А.Д., Христофорова Н.К. Мониторинг загрязнения бухты Рудной (Японское море) по содержанию тяжелых металлов в бурых водорослях // Биол. моря. 2019. Т. 45. № 2. С. 133–140.
  7. Коженкова С.И., Христофорова Н.К., Чернова Е.Н. Долговременный мониторинг загрязнения морских вод Северного Приморья тяжелыми металлами с помощью бурых водорослей // Экология. 2000. № 3. С. 233–237.
  8. Малиновская Т.М. Оценка химико-экологического состояния прибрежных вод Курильских островов по содержанию металлов в бурой водоросли Fucus evanescens // Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток. 1996. 27 с.
  9. Малиновская Т.М. Содержание металлов в разновозрастных талломах бурой водоросли Fucus evanescens Курильских островов // Биол. моря. 1998. Т. 24. № 6. С. 397–399.
  10. Суховеева М.В., Подкорытова А.В. Промысловые водоросли и травы морей Дальнего Востока: биология, распространение, запасы, технология переработки. Владивосток: ТИНРО-центр. 2006. 243 с.
  11. Христофорова Н.К. Биоиндикация и мониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. Л.: Наука. 1989. 192 с.
  12. Христофорова Н.К., Богданова Н.Н., Обухов А.И. Использование бурых водорослей фукусов для индикации состояния прибрежно-морских вод // Сихотэ-Алинский биосферный район: принципы и методы экологического мониторинга. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. 1981. С. 118–127.
  13. Христофорова Н.К., Литвиненко А.В., Алексеев М.Ю., Цыганков В.Ю. Микроэлементный состав горбуши из рек баренцевоморского и охотоморского бассейнов // Рос. журн. биол. инвазий. 2023. Т. 16. № 2. С. 272–287.
  14. Чернова Е.Н., Коженкова С.И. Определение пороговых концентраций металлов в водорослях-индикаторах прибрежных вод северо-западной части Японского моря // Океанология. 2016. Т. 56. № 3. С. 393–402.
  15. Чернова Е.Н., Коженкова С.И. Пространственная оценка загрязнения залива Петра Великого (Японское море) металлами с помощью бурой водоросли Sargassum miyabei // Океанология. 2020. Т. 60. № 1. С. 49–56.
  16. Andrade L.R., Leal R.N., Noseda M. et al. Brown algae overproduce cell wall polysaccharides as a protection mechanism against the heavy metal toxicity // Mar. Pollut. Bull. 2010. V. 60. № 9. P. 1482–1488.
  17. Ang P.O. Jr. Natural dynamics of a Fucus distichus (Phaeophyceae, Fucales) population: reproduction and recruitment // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 1991. V. 78. P. 71–85.
  18. Barreiro R., Real C., Carballeira A. Heavy-metal accumulation by Fucus ceranoides in a small estuary in north-west Spain // Mar. Environ. Res. 1993. V. 36. № 1. P. 39–61.
  19. Bonanno G., Orlando-Bonaca M. Chemical elements in Mediterranean macroalgae. A review // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018. V. 148. P. 44–71.
  20. El-Seifat R.M., Bufarwa S.M., Gaballa M.F. et al. The role of marine algae as a bioindicator in assessing environmental pollution // J. Surv. Fish. Sci. 2023. V. 10. № 1. P. 1837–1869.
  21. Forsberg Å., Söderlund S., Frank A. et al. Studies on metal content in the brown seaweed, Fucus vesiculosus, from the Archipelago of Stockholm // Environ. Pollut. 1988. V. 49. № 4. P. 245–263.
  22. García-Seoane R., Fernández J.A., Villares R., Aboal J.R. Use of macroalgae to biomonitor pollutants in coastal waters: optimization of the methodology // Ecol. Indic. 2018. V. 84. P. 710–726.
  23. Holan Z.R., Volesky B. Biosorption of lead and nickel by biomass of marine algae // Biotechnol. Bioeng. 1994. V. 43. P. 1001–1009.
  24. Kangas P., Autio H. Macroalgae as indicators of heavy metal pollution // Publ. Water Res. Inst. 1986. V. 68. P. 183–189.
  25. Keser M., Larson B.R. Colonization and growth dynamics of three species of Fucus // Mar. Ecol.: Prog. Ser. 1984. V. 15. P. 125–134.
  26. Kleiven W., Johnsen G., Van Ardelan M. Sea surface microlayer and elemental composition in phaeo-, chloro-, and rhodophytes in winter and spring // J. Phycol. 2019. V. 55. № 4. P. 762–774.
  27. Kozhenkova S.I. Checklist of marine benthic algae from the Russian continental coast of the Sea of Japan // Phytotaxa. 2020. V. 437. № 4. P. 177–205.
  28. Pellegrini L., Pellegrini M., Delivopoulos S., Berail G. The effects of cadmium on the fine structure of the brown alga Cystoseira barbata forma repens Zinova et Kalugina // Br. Phycol. J. 1991. V. 26. P. 1–8.
  29. Riget F., Johansen P., Asmund G. Baseline levels and natural variability of elements in three seaweed species from West Greenland // Mar. Pollut. Bull. 1997. V. 34. № 3. P. 171–176.
  30. Ryan S., McLoughlin P., O’Donovan O. A comprehensive study of metal distribution in three main classes of seaweed // Environ. Pollut. 2012. V. 167. P. 171–177.
  31. Sanchez-Quiles D., Marba N., Tovar-Santhez A. Trace metal accumulation in marine macrophytes: Hotspots of coastal contamination worldwide // Science of the Total Environment. 2017. V. 576. P. 520–527.
  32. Skriptsova A.V., Shevchenko N.M., Tarbeeva D.V., Zvyagintseva T.N. Comparative study of polysaccharides from reproductive and sterile tissues of five brown seaweeds // Mar. Biotechnol. 2012. V. 14. № 3. P. 304–311.
  33. Söderlund S., Forsberg Å., Pedersén M. Concentration of cadmium and other metals in Fucus vesiculosus L. and Fontinalis dalecarlica Br. Eur. from the northern Baltic Sea and the southern Bothnian Sea // Environ. Pollut. 1988. V. 51. P. 197–212.
  34. Stengel D.B., McGrath H., Morrison L.J. Tissue Cu, Fe and Mn concentrations in different-aged and different functional thallus regions of three brown algae from western Ireland // Estuarine, Coastal Shelf Sci. 2005. V. 65. № 4. P. 687–696.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Концентрации металлов в разных фрагментах талломов F. distichus на ст. 1 (зал. Опричник): (а) Fe, Mn, Zn; (б) Cd, Cu, Ni, Pb. Столбики – средние значения, линии – стандартное отклонение. Усл. обозначения: Т2, Т3, Т4 – молодые вегетативные ветви возрастных групп G2, G3, G4; R4 – верхние ветви с рецептакулами; О2, О3, О4 – старые осевые части талломов возрастных групп G2, G3, G4.

Скачать (892KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Концентрации Zn (а), Fe (б), Mn (в), Cd, Cu, Pb и Ni (г) в разных фрагментах талломов F. distichus из б. Рудная (ст. 2). Усл. обозначения как на рис. 1.

Скачать (479KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Концентрации Zn (а), Fe и Mn (б), Cd, Cu, Ni и Pb (в) в разных фрагментах талломов F. distichus на ст. 3 (мыс Бринера). Усл. обозначения как на рис. 1.

Скачать (389KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение концентрации свинца в целых талломах F. distichus на ст. 3 (мыс Бринера) с 1976 по 2020 гг. (мкг/г) и линия тренда. Составлено по: Христофорова, 1989; Коженкова и др., 2000; Кобзарь, Христофорова, 2019 и данным автора.

Скачать (350KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025