Accumulation of heavy metals by family Lymnaeidae representatives as response to anthropogenic pollution critical levels of South Ural reservoirs

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The features of heavy metals accumulation by Lymnaea fragilis and L. psilia were researched for the aerate emission polluted area of Karabash copper-smelting manufacturing (Southern Ural). These features are concluded with selective redistribution of heavy metals between soft tissues and the shell of Lymnaea. The heavy metals accumulation takes place by three independent tendencies: «water → soft tissues», «water → shell» and «soft tissues → shell». The heavy metals content levels a thousand times exceed the physiological norm in soft tissues while in shell they exceed manifold. In the first place manganese and iron are accumulated while the cobalt, cadmium and molybdenum are finalizing the researched rank of accumulation. It has been ascertained that more biophil manganese are accumulated in mollusk soft tissues more than in other metals, while slightly less biophil iron is accumulated in shell, mainly in surface layers. For soft tissues and shell different ranks of heavy metals accumulation are observed, but these ranks are similar for different habitats, thus qualitative biogeochemical similarity is observed. The heavy metals accumulation in the system «water → soft tissues → shell» can help to estimate the extent of the metal environment pollution as well as local biophility of this metal. The adaptive response of pond snails to anthropogenic pollution is that there are more of them in less polluted reservoirs and less in more polluted reservoirs. It has been confirmed, that high heavy metals concentration and low pH level in reservoirs leads to death and absolute absence of these mollusk species.

About the authors

Vladimir Vladislavovich Deryagin

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Author for correspondence.
Email: vderyagin@mail.ru

candidate of geographical sciences, associate professor of Geography and Geography Methodology Department

Russian Federation, Chelyabinsk

Nazar Nikolayevich Nazarenko

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Email: nnazarenko@hotmail.com

doctor of biological sciences, professor of Chemistry, Ecology and Chemistry Methodology Department

Russian Federation, Chelyabinsk

Ekaterina Viktorovna Devyatova

South Ural State Humanitarian Pedagogical University

Email: katyadevyatova@yandex.ru

student of Natural Sciences and Technologies Faculty

Russian Federation, Chelyabinsk

References

  1. Дідух Я.П. Основи біоіндикації. К.: Наукова думка, 2012. 360 с.
  2. Цихон-Луканина Е.А. Трофология водных моллюсков. М.: Наука, 1987. 176 с.
  3. Давыдова О.А., Климов Е.С., Выганова Е.С., Ваганов А.С. Влияние физико-химических факторов на содержание тяжёлых металлов в водных экосистемах. Ульяновск: УлГТУ, 2014. 167 с.
  4. Ушева Л.Н. Гистопатология аддуктора у гребешка Mizuhopecten yessoensis из загрязненных районов залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 1999. Т. 25, № 5. С. 383–388.
  5. Bigas M., Amiard-Triquet C., Dufort M., Poquet M. Sublethal effects of experimental exposure to mercury in European flat oyster Ostrea edulis: Cell alterations and quantitative analysis of metal // Biometals. 1997. Vol. 10, is. 4. P. 277–284.
  6. Ушева Л.Н., Ващенко М.А., Дуркина В.Б. Гистопатология пищеварительной железы двустворчатого моллюска Crenomytilus grayanus (Dunker, 1853) из юго-западной части залива Петра Великого Японского моря // Биология моря. 2006. Т. 32, № 3. С. 197–203.
  7. Шевцова С.Н., Бабенко А.С., Дромашко С.Е. Влияние сульфата меди на рост, выживаемость и уровень экспрессии металлотионеинов у пресноводного моллюска Lymnaea stagnalis // Труды БГУ. 2011. Т. 6, ч. 2. С. 99–109.
  8. Безматёрных Д.М. Моллюски прудовик обыкновенный и прудовик яйцевидный как аккумулятивные индикаторы загрязнения пресных вод тяжелыми металлами (на примере р. Барнаулки) // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2008. № 1 (5). С. 112–117.
  9. Киричук Г.Е. Особенности накопления ионов тяжёлых металлов в организме пресноводных моллюсков // Гидробиологический журнал. 2006. Т. 42, № 4. С. 99–110.
  10. Богатов В.В., Богатова Л.В. Аккумуляция тяжёлых металлов пресноводными гидробионтами в горнорудном районе юга Дальнего Востока России // Экология. 2009. № 3. С. 202–208.
  11. Снегин Э.А. Содержание химических элементов в раковинах наземных моллюсков в условиях влияния горно-обогатительных комбинатов // Проблемы региональной экологии. 2009. № 1. С. 22–27.
  12. Демина Л.Л., Галкин С.В., Дара О.М. Особенности накопления металлов в раковинах двустворчатых моллюсков глубоководных гидротермальных областей океана // Геохимия. 2012. № 2, С. 147–163.
  13. Кожахметова А.Н., Бигалиев А.Б., Шаметов А.К. Биондикационное исследование аккумуляции нефтепроизводных тяжелых металлов в организме гидробионтов казахстанской зоны Каспия // Фундаментальные исследования. 2015. № 2, ч. 1. С. 58–62.
  14. Удачин В.Н., Дерягин В.В., Китагава Р., Аминов П.Г. Изотопная геохимия донных отложений озёр Южного Урала для оценки масштабов горнопромышленного техногенеза // Вестник Тюменского государственного университета. Экология и природопользование. 2009. № 3. С. 144–149.
  15. Сотников В.В., Загитова И.М., Падалец А.М., Дерягин В.В. Некоторые результаты исследования озера Биртильды (Южный Урал) // Проблемы географии Урала и сопредельных территорий: мат-лы IV всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием, 19–21 мая, Челябинск. Челябинск: Край Ра. 2016. С. 85–89.
  16. Дерягин В.В., Масленникова А.В., Дерягин А.В. Режим осадконакопления в озерах Серебры и Сырыткуль (Южный Урал) // Вестник Челябинского государственного университета, 2011. № 5 (220). Экология. Природопользование. Вып. 5. С. 24–30.
  17. Аминов П.Г. Биогеохимия тяжелых металлов при горнопромышленном техногенезе (на примере Карабашской геотехнической системы, Южный Урал): автореф. дис. … канд. геол.-минерал. наук. Новосибирск, 2010. 17 с.
  18. Хохуткин И.М., Винарский М.В., Гребенников М.Е. Моллюски Урала и прилегающих территорий. Семейство Прудовиковые Lymnaeidae (Gastropoda, Pulmonata, Lymnaeiformes) / под ред. И.А. Васильевой. Ч. 1. Екатеринбург: Гощицкий, 2009. 162 с.
  19. Пузаченко Ю.Г. Математические методы в экологических и географических исследованиях. М.: Академия, 2004. 416 с.
  20. Снитько Л.В., Снитько В.П. Фитопланктон мелководного пресного озера Серебры в зоне импакта геотехнической системы (Южный Урал) // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 8–1. С. 51–54.
  21. Девятова Е.В. Исследования малакофауны озера, испытывающего влияние медеплавильного производства // Актуальные вопросы экологии и природопользования: сборник трудов всерос. науч.-практ. конф., посв. памяти члена-корреспондента АН РБ, доктора биологических наук, профессора Миркина Бориса Михайловича. Ч. 1 / отв. ред. С.А. Башкатов. Уфа: РИЦ БашГУ, 2017. С. 112–114.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1

Download (68KB)
3. Fig. 2

Download (19KB)

Copyright (c) 2019 Deryagin V.V., Nazarenko N.N., Devyatova E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies