Спосіб зниження вмісту кадмію у м’язах риб

Реферат: Спосіб зниження вмісту кадмію у м'язах риб передбачає застосування адсорбційних властивостей цеоліту. Як цеоліт використовують клиноптилоліт, фракції якого розміром 1,0-4,0 мм вносять по поверхні водного дзеркала з розрахунку 281,7 кг/га. UA 122553 U (12) UA 122553 U UA 122553 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі рибництва, зокрема до способів зменшення вмісту важких металів у гідро біонтах, і може бути використана для зниження вмісту кадмію у м'язах риб та одержання екологічно безпечної продукції аквакультури. Кадмій у природні води надходить в процесі вилуговування ґрунтів, поліметалевих і мідних руд, та в результаті розкладання гідробіонтів, здатних його накопичувати [1]. Його сполуки виносяться в поверхневі води зі стічними водами свинцево-цинкових заводів, рудозбагачувальних фабрик, ряду хімічних підприємств, гальванічного виробництва, а також із шахтними водами [2]. Він належить до групи важких металів, а отже, йому притаманна така будова електронної оболонки, яка зумовлює високу реакційну здатність та схильність до комплексоутворення [3]. Отже, цей елемент має високу біохімічну та фізіологічну активність і його вплив на організм риб є беззаперечним [4]. Через антропогенне забруднення, у воді, яка використовується для виробництва продукції аквакультури, досить часто спостерігається надмірний вміст кадмію. Що, в свою чергу, викликає накопичення даного елемента в м'язах риб. Накопичуючись в останніх, він інгібує ферментативні процеси, перешкоджаючи нормальному обміну речовин [5]. Дія кадмію на риб в цілому знижує їх здатність до осмотичної регуляції. За хронічної дії відбувається ослаблення ензиматичної активності печінки та нирок. Тим самим затримуючи дозрівання гонад та секрецію тестостерону (С19Н28О2) та кетотестостерону [6]. Солі кадмію є високотоксичними для риб. Зокрема токсичною концентрацією кадмію в 73 денних дослідах є, мг/дм : для коропа (Cyprinus сагріо) - 13; линів (Tinea tinea) - 15; струмкової форелі (Salmo trutta) – 3 [7]. У фундулюса (Fundulus heteroclitus) під впливом води з вмістом Cd 3 28 мг/дм спостерігається некроз та злущення слизистого шару дихального епітелію зябрових ниток та пластин, що призводить до зменшення поглинання кисню і зростання частоти дихання у хронічно уражених риб [8]. Кадмій має місцево-подразнювальну і резорбтивну дію на організм риб. Під час гострого отруєння хлористим кадмієм у них виявляють гіперплазію і розпад респіраторного епітелію зябер, епідермісу шкіри, некробіоз кишечнику і проксимальних канальців нирок, гемопоетичної тканини [9]. Хронічна інтоксикація риб цим важким металом характеризується уповільненням росту, некробіотичними змінами в зябрах, нирках, печінці, гемопоетичній тканині, утворенням доброякісних пухлин в нирках і деформаціями хребта [10]. Таким чином, розроблення способу зниження вмісту кадмію у м'язах риб є необхідністю в умовах сучасного ведення аквакультури. Найбільш близьким по суті до способу, що заявляється є використання сорбенту, з подрібненого цеоліту та нанофазного гідроксиду заліза і нанофазного беміту, для очищення води від іонів важких металів [Україна, Пат. № 94148, Бюл. № 7, 2011 p., Мєркушева Л.Н., Лісєцкая Т.А., Лісєцкій В.Н. "Сорбент для очищення води від іонів важких металів"]. Недоліком відомого способу є те, що він передбачає застосування нанофазного гідроксиду заліза і нанофазного беміту, що не є доцільним в умовах культивування продукції аквакультури. Таким чином, ця галузь сільського господарства потребує розроблення власної технології використання детоксикаційних властивостей цеолітів для зниження вмісту важких металів у м'язах риб. В основу даної корисної моделі поставлено задачу розробити спосіб зниження вмісту кадмію у м'язах риб. Згідно з запропонованим способом зниження вмісту кадмію у м'язах риб здійснюється за допомогою адсорбційних властивостей клиноптилоліту – мінералу, що є продуктом зміни вулканічних порід. За своєю структурою він дуже близький до гейландиту, але відрізняється більш високим вмістом лужних металів і кремнезему, характеризуючись наступною формулою: (Na, Са, K)2-3 Аl3 (Аl, Si)2 Si13 O36·12H2O [11]. Спосіб здійснюється наступним чином. Клиноптилоліт фракції 1,0-4,0 мм вносять по поверхні води, з розрахунку 281,7 кг/га. Він опускається на дно водойм, системно адсорбуючи кадмій з екосистеми, тим самим сприяючи зниженню вмісту цього важкого металу в м'язах риб. Технічне рішення стосовно розроблення способу зниження вмісту кадмію в м'язах риб ґрунтується на результатах власних досліджень. ПРИКЛАД. У червні-вересні2015 р. на базі ДП ДГ Львівської дослідної станції Інституту рибного господарства НААН проводили апробацію запропонованої корисної моделі. Заміри виконували у ставу № 24 (12) площею 0,14 га, який постачається водою річки Верещиці. Глибина ставу становить 1-1,5 м. Впродовж місяця щотижня проводили забори зразків води. Вміст кадмію в м'язах риб визначали методом атомно-абсорбційної спектрофотометрії після сухого озолення на спектрофотометрі С-115М1 та порівнювали з показником 0,2 мг/кг сирої 1 UA 122553 U 5 маси. Результати опрацьовували статистично, об'єднавши у групи по чотири заміри (п=12-16): група І - чотири заміри у період 02-23.06.2015 до внесення цеоліту, група II - три наступні заміри (30.06-14.07), група III - три подальші заміри (21.07 04.08), група IV чотири останні заміри (11.08 01.09). Для статистичного опрацювання даних використовували t-критерій Ст′юдента для порівняння середнього значення вибірки із значенням нормативного показника. При внесенні клиноптилоліту у водойму відмічено зменшення концентрації кадмію у м'язах риб (таблиця). Таблиця Динаміка вмісту кадмію у м'язах риб, мг/кг Група І а 0,122±0,065 II а 0,086±0,045 III а 0,071±0,03 IV а 0,062±0,021 Достовірна відмінність при: а-Р-0.001 10 15 20 25 30 35 40 45 З даних таблиці випливає, що вміст кадмію у м'язах риб за внесення клиноптилоліту у водойму, суттєво зменшується, досягаючи у IV групі зниження на 45,9 % відносно середнього значення цього показника у І групі. Отже, запропонований спосіб можна рекомендувати для зниження вмісту кадмію у м'язах риб. Його перевагами є легкість у застосуванні, швидкість дії та економічна доцільність. Запропонована корисна модель ефективна для застосування в агроекології, екотоксикології та при розробці заходів детоксикації продукції аквакультури, що забрудненої сполуками кадмію. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ: 1. Трахтенберг И.М. Тяжелые металлы во внешней среде: гигиенические и экологические аспекты /Трахтенберг И.М, Колесников В.С., Луковенко В.П. – Минск: Навука и Тэхника, 1995. – 286 с. 2. Мур Дж. Тяжелые металлы в природных водах /Дж. Мур, С. Рамамурти. – М.: Мир, 1987. – 286 с. 3. Фисенко О.Ф. Загрязнение металлами /О.Ф. Фисенко, В.Г. Хоботьев //Общая экология, биоценология, гидробиология. – 1986. – Вып. 3. – С. 110–145. 4. Колесник Н.Л. Важкі метали в екосистемі ставів та їх вплив на рибопродуктивність і харчову цінність риби в умовах інтенсивного вирощування: дис. … канд. с.-г. наук: 06.02.03 /Колесник Наталія Леонідівна. – К., 2012. – 191 с. 5. Светашева Ε.С. Накопление тяжелых металлов и нормирование их содержания в водных экосистемах /Е.С. Светашева //Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы: 3 Всерос. конф. по вод. токсикологи, 11-16 нояб. 2008 г.: мат. Ч. 3. – Борок: Яросл. печат. двор, 2008. – С. 121–123. 6. Грищенко Л.И. Токсикозы рыб – ядовитые вещества сточных вод и их действие на организм рыб /Л.И. Грищенко, Μ.Ш. Акбаев, Г.В. Васильков //Болезни рыб и основы рыбоводства. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://prostuda.biz/book/589-bolezni-ryb-iosnovy-rybovodstva/25-glava-20-toksikozy-ryb-yadovitye-veshhestva-stochnyx-vod-i-ix-dejstvie-naorganizm-ryb.html. 7. Быкова А.В. Влияние загрязнения водоемов солями некоторых тяжелых металлов на водные организмы /Быкова А.В. – М., 1976. – Серия 8, Вып. 3. – С. 7. 8. Грициняк І.І. Біологічне значення та токсичність важких металів для біоти прісноводних водойм (огляд) /І.І. Грициняк, Н.Л. Колесник //и богосподарська наука України. – 2014. – № 2. С. 31–45. 9. Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология /Лукьяненко В.И. – М.: Легкая и пищ. пром-ть, 1983. – 320 с. 10. Перевозников Μ.А. Ихтиотоксикологические основы экологического мониторинга пресноводных водоемов (пестициды, тяжелые металлы): дисс. доктора биол. наук: 03.00.16 /Перевозников Михаил Александрович. – Петрозаводск, 2003. – 277 с. 11. Знак З.О., Винявська Г.Ф. Дослідження процесу вилучення іонів Флюору із природної води клиноптилолітом Закарпатського родовища //Вісник Нац. ун-ту "Львівська політехніка". Хімія, технологія речовин та їх застосування. - 2012. - № 726. – С. 15-19. 2 UA 122553 U 12. Тарасевич Ю.И. Физико-химические свойства закарпатского клиноптилолита и его применение в качестве фильтрующего материала при очистке воды /Ю.И. Тарасевич, Г.Г. Руденко, В.А. Кравченко, В.Г. Поляков //Химия и технология воды. - 1979. - Том 1(1). - С. 66-69. 5 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб зниження вмісту кадмію у м'язах риб, що передбачає застосування адсорбційних властивостей цеоліту, який відрізняється тим, що як цеоліт використовують клиноптилоліт, фракції якого розміром 1,0-4,0 мм вносять по поверхні водного дзеркала з розрахунку 281,7 кг/га. Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3