ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В МИДИИ Mytilus galloprovincialis Lamarck МЕТОДОМ ИСП-АЭС

Z. A. Temerdashev, I. I. Eletskii, A. A. Kaunova, I. G. Korpakova

Аннотация


В работе рассмотрены аналитические аспекты, требующие решения при изучении распределения тяжелых металлов, которые могут быть использованы как биоиндикаторы загрязнения водной экосистемы, в моллюсках. В качестве объекта анализа выбраны двустворчатые моллюски мидия Mytilus galloprovincialis Lamarck различных возрастных групп, отобранные с коллекторов, расположенных в бухте Инал (Черное море), установленных на расстоянии 10 и 500 м от береговой зоны. Рассмотрены достоинства и недостатки методов сухого озоления,   традиционной кислотной минерализации и СВЧ-минерализации проб, которые должны обеспечить полное удаление всех органических компонентов образца, постоянство содержания аналитов, а также перевод их в форму, подходящую для последующего спектрального анализа. Изучены операционные характеристики спектрометра с индуктивно связанной плазмой (скорости потоков аргона и подачи анализируемого раствора в высокотемпературную зону плазмы, мощность высокочастотного генератора), а также влияние микро- и макрокомпонентов на аналитические сигналы элементов и оптимизированы условия определения тяжелых металлов (As, Ba, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, Ni, Pb, V, Sr, Zn и Mn) методом АЭС-ИСП в черноморской мидии. Изучено распределение тяжелых металлов в мягких и скелетных тканях моллюсков в зависимости от их возраста и места обитания. Сделан вывод, что мидия в Черном море накапливает Fe, Zn, Sr в более значительной степени, чем другие металлы. Распределение металлов в тканях моллюсков разных размерно-возрастных групп показывает на снижение концентраций большинства элементов, за исключением V, Sr и Fe, в раковинах с увеличением возраста особи. С увеличением размеров моллюсков в мягких тканях снижается содержание Mn, Cu, а с увеличением возраста животных содержание Zn, Co, Cd, As в их тканях возрастает.

Ключевые слова: двустворчатые моллюски, мидия Mytilus galloprovincialis Lamarck, пробоподготовка, определение тяжелых металлов, ИСП-АЭС 

 DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2017.21.2.009


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


REFERENCES

Farrington J. W., Tripp B.W., Tanabe Sh., Subramanian A., Sericano J.L., Wade T.L., Knap A.H. Edward D. Goldberg's proposal of “the Mussel Watch”: Reflections after 40 years. Marine Pollution Bulletin, 2016, vol. 110, no. 1, pp. 501-510. doi: 10.1016/j.marpolbul.2016.05.074.

Bat L., Öztekin H.C. Heavy metals in mytilus galloprovincialis, Rapana venosa and Eriphia verrucosa from the Black Sea coasts of turkey as bioindicators of pollution. Walailak Journal of Science and Technology, 2016, vol. 13, no. 9, pp. 715-728.

Gorinstein S., Jung S.-T., Moncheva S., Arancibia-Avila P., Park Y.-S., Kang S.-G., Goshev I., Trakhtenberg S., Namiesnik J. Partial characterization of proteins from mussel Mytilus galloprovincialis as a biomarker of contamination. Archives of Environmental Contamination and Toxicology, 2005, vol. 49, no. 4, pp. 504-510. doi: 10.1007/s00244-004-0238-2.

Bezuidenhout J., Dames N., Botha A. , Frontasyeva M.V. , Goryainova Z.I., Pavlov D. Trace elements in mediterranean mussels mytilus galloprovincialis from the South African west coast. Ecological Chemistry and Engineering S, 2015, vol. 22, no. 4, pp. 489-498. doi: 10.1515/eces-2015-0028.

Regoli F., Orlando E. Accumulation and subcellular distribution of metals (Cu, Fe, Mn, Pb and Zn) in the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis during a field transplant experiment. Marine Pollution Bulletin, 1994, vol. 28, no. 10, pp. 592-600. doi.org/10.1016/0025-326X(94)90360-3.

Phillips D.J.H., Rainboow P.S. Barnacles and mussels as biomonitors of trace elements: a comparative study. Mar. Ecol. Prog. Ser, 1988, vol. 49, pp. 83-93.

Casasa S., Bacherb C. Modelling trace metal (Hg and Pb) bioaccumulation in the Mediterranean mussel, Mytilus galloprovincialis, applied to environmental monitoring. Journal of Sea Research, 2006, vol. 56, no. 2, рр. 168-181. doi.org/10.1016/j.seares.2006.03.006.

Cubero-Leon E., Ciocan C.M. Mussels as a tool to monitor pollution. Mussels: Ecology, Life Habits and Control. New York, Nova Science Publ., 2013. P. 77-99.

Schöne B.R., Krause Jr R.A. Retrospective environmental biomonitoring – Mussel Watch expanded. Global and Planetary Change, 2016, vol. 144, pp. 228-251. doi: 10.1016/j.gloplacha.2016.08.002.

Depledge M.N., Amaral-Mendes J.J., Daniel B., Halbrook R.S., Cloepper-Sams P., Moore M.N., Peaccall D.P. The conceptual basis of the biomarker approach. In: Biomarker – Research and application in the assessment of environmental health. Heidelberg, Springer, 1983. P.15-29.

Burdin K.S., Krupina M.V., Savel'ev I.B. [Molluscs of the Mytilus genus as possible indicators of the content of heavy and transition metals in sea water]. Okeanologiia [Oceanology], 1979, vol. 19, no. 6, pp. 1038-1044 (in Russian).

Gorinstein Sh., Moncheva S., Toledo F., Arancibia-Avila P., Trakhtenberg S., Gorinstein A., Goshev I., Namiesnik J. Relationship between seawater pollution and qualitative changes in the extracted proteins from mussels Mytilus galloprovincialis. Science of the Total Environment, 2006, vol. 364, pp. 251-259. doi:10.1016/j.scitotenv.2005.06.013.

Karafistan A., Ormanci H.B. Metal concentrations in Mytilus galloprovincialis from southern Dardanelles, Turkey. Environmental Science ESAIJ, 2010, vol. 5, no. 3, pp. 201-204.

Culha S.T., Celik M.Y., Culha M., Karayucel I., Gundogdu A. The trace elements in the raft cultivated mussels (Mytilus galloprovincialis Lamarck, 1819) from Sinop Peninsula, in the southern Black Sea. Journal of Animal and Veterinary Advances, 2008, vol. 7, no. 12, pp. 1618-1623.

Bakan G., Özkoç H.B. An ecological risk assessment of the impact of heavy metals in surface sediments on biota from the mid-Black Sea coast of Turkey. International Journal of Environmental Studies, 2007, vol. 64, no. 1, pp. 45-57. doi: 10.1080/00207230601125069.

Andreev G., Simeonov V. Interphase Distribution and Accumulation of Elements in the Marine Environment of the Black Sea. Toxicological & Environmental Chemistry, 1992, vol. 36, no. 1-2, pp. 99-104. doi: 10.1080/02772249209357831.

Orescanina V., Lovrencica I., Mikelica L., Barisica D., Matasinb Z., Lulica S., Pezeljc D. Biomonitoring of heavy metals and arsenic on the east coast of the Middle Adriatic Sea using Mytilus galloprovincialis. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. 2006, vol. 245, no. 2, pp. 495–500. doi.org/10.1016/j.nimb.2005.11.050.

Spada L., Аnnicchiarico C., Cardellicchio N., Giandomenico S., Di Leo S. Heavy metals monitoring in the mussel Mytilus galloprovincialis from the Apulian coast (Southern Italy). Medit. Mar. Sci., 2013, vol. 14, no. 1, pp. 99-108. dx.doi.org/10.12681/mms.323.

Roncˇevic´ S, Svedruzˇic L.P., Smetisˇko J., Medakovic D. ICP-AES analysis of metal content in shell of mussel Mytilus galloprovincialis from Croatian coastal watersy. Intern. J. Environ. Anal. Chem., 2010, vol. 90, no. 8, рр. 620–632. doi: 10.1080/03067310903410956.

Kariakin A.V., Gribovskaia I.F. Emissionnyi spektral'nyi analiz ob"ektov biosfery [Emission spectral analysis of biosphere objects]. Moscow, Khimiia Publ., 1979. 207 p. (in Russian).

Zyrin N.G., Obukhov A.I. Spektral'nyi analiz pochv, rastenii i drugikh biologicheskikh ob"ektov [Spectral analysis of soils, plants and other biological objects]. Moscow, Izdatel'stvo Moskovskogo universiteta Publ., 1977. 334 p. (in Russian).

Rouane-Hacene O., Belhaouari B., Boutiba Z. Trace element concentrations (Zn, Cu, Pb and Cd) in the Mediterranean mussel Mytilus galloprovincialis from Oran Harbour (Oran Bay, Algerian west coast). Journal of Applied Environmental and Biological Sciences, 2012, vol. 2, no. 9, pp. 446-452.

Maanan М. Biomonitoring of Heavy Metals Using Mytilus galloprovincialis in Safi Coastal Waters, Morocco. Environmental Toxicology, 2007, vol. 22, no. 5, pp. 449-538. doi: 10.1002/tox.20301.

Kozintsev A. F. [Seasonal dynamics of the content of heavy metals in the mussel (mytilus galloprovincialis) from the bay of the Cossack Black Sea]. Morskoi ekologicheskii zhurnal [Marine ecological journal], 2006, vol. 5, no. 4, pp. 41-47 (in Russian).

Riabushko V.I., Kozintsev A. F., Kostova S.K., Parchevskaia D.S., Shinkarenko V.K. [Concentration of mercury in water, bottom sediments and mussels MYTILUS GALLOPROVINCIALIS on the shelf of the Crimea (Black Sea)]. Morskoi ekologicheskii zhurnal [Marine ecological journal], 2005, vol. 4, no. 3, pp. 79-87 (in Russian).

Dotsenko I.V. [Bioaccumulation of iron and manganese and assessment of their deposition by the Black Sea mussel (MYTILUS GALLOPROVINCIALIS LAM.) in the Sea of Azov and on the shelf of the Black Sea]. Izvestiia vysshikh uchebnykh zavedenii. Severo-Kavkazskii region. Estestvennye nauki [News of higher educational institutions. The North Caucasus region. Natural Sciences], 2006, no. 4, pp. 84-89 (in Russian).

Khorn R. Morskaia khimiia (struktura vody i khimiia gidrosfery) [The structure of Water and the Chemistry of Hydrosphere]. Moscow, Mir, 1972. 400 p. (in Russian).

Subramanian K.S. Determination of metals in biofluids and tissues: sample preparation methods for atomic spectroscopic techniques. Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, 1996, vol. 51, no. 3, pp. 291-319. doi.org/10.1016/0584-8547(95)01425-X.

Barnes RM. Рrogress in inductively coupled plasma analytical spectroscopy. Journal of testing and evaluation, 1984. vol. 12, no. 4. pp. 194-202.

Ybañez N., Cervera M.L., Montoro R. Determination of arsenic in dry ashed seafood products by hydride generation atomic absorption spectrometry and a critical comparative study with platform furnace Zeeman-effect atomic absorption spectrometry and inductively coupled plasma atomic emission spectrometry. Analytica Chimica Acta, 1992, vol. 258, no. 1, P. 61-71, doi.org/10.1016/0003-2670(92)85198-F.

Cervera M. L., Navarro A., Montoro R., Gomez J. Inductively coupled plasma atomic emission spectrometric determination of arsenic in mussel products. Interference study. Fresenius J. Anal. Chem., 1993, vol. 347, рр. 58-62, doi: 10.1007/BF00326045.

Nano R.M.W., Bruns R.E., Ferreira S.L.C., Baccan N., Cadore S. Statistical mixture design development of digestion methods for Oyster tissue using inductively coupled plasma optical emission spectrometry for the determination of metallic ions. Talanta, 2009, vol. 80, рр. 559–564, doi:10.1016/j.talanta.2009.07.025.

Altundag H., Tuzen M. Comparison of dry, wet and microwave digestion methods for the multi element determination in some dried fruit samples by ICP-OES. Food Chem. Toxicol., 2011, vol. 49, no. 11, pp. 2800-2807, doi.org/10.1016/j.fct.2011.07.064.

Kubrakova I.V., Toropchenova E.S. Microwave heating for enhancing efficiency of analytical operations (review). Inorganic Materials, 2008, vol. 44, no. 14, pp. 1509-1519. doi: 10.1134/S0020168508140069.

Bolann B.J., Rahil‐Khazen R., Henriksen H., Isrenn R., Ulvik R.J. Evaluation of methods for trace‐element determination with emphasis on their usability in the clinical routine laboratory. Scandinavian Journal of Clinical and Laboratory Investigation, 2007, vol. 67, no. 4, pp. 353-356. doi:10.1080/00365510601095281.

Squadrone S., Brizio P., Stella C., Prearo M., Pastorino P., Serracca L., Ercolini C., Abete M.C. Presence of trace metals in aquaculture marine ecosystems of the northwestern Mediterranean Sea (Italy). Environmental Pollution, 2016, vol. 215, pp. 77-83. doi.org/10.1016/j.envpol.2016.04.096.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.