Оценка безопасности воздействия ультразвуковой установки на состояние некоторых видов рыб Черного моря

Т. Б. Сигачева1, *, Т. В. Гаврюсева1, Е. Н. Скуратовская1, М. П. Кирин1, Н. А. Мороз2

1 ФГБУН ФИЦ «Институт биологии южных морей им. А.О. Ковалевского РАН», Севастополь, Россия

2 АО «Всероссийский научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций», Москва, Россия

* e-mail: mtk.fam@mail.ru

Аннотация

Для введения в эксплуатацию ультразвуковой установки, эффективной для борьбы с микрофитообрастаниями гидротехнических сооружений атомных электростанций, необходимо проведение натурных исследований, подтверждающих ее безопасность для гидробионтов, в частности рыб, попадающих в зону действия ультразвука. Цель работы состоит в оценке воздействия ультразвуковой установки (мощностью 500 Вт, частотой 27 кГц, силой тока 3 А) на поведенческие реакции, биохимические и гистопатологические показатели некоторых видов рыб Черного моря в условиях морской акватории (б. Карантинная, Черное море). Эксперимент проводили в течение трех дней, в каждый из которых ультразвуковую установку включали на 1 ч при частоте воздействия 27кГц. После этого особи содержались в садках еще на протяжении пяти дней для оценки возможных отсроченных эффектов. Установлено, что на небольшом расстоянии (10–30 см) ультразвуковая установка оказывает на рыб раздражающее и отпугивающее воздействие. Наиболее выраженные поведенческие реакции были отмечены у султанки Mullus ponticus, ставриды Trachurus ponticus, смариды Spicara flexuosum и морского кота Dasyatis pastinaca, наименее выраженные – у морского ерша Scorpaena porсus. При этом на протяжении всего эксперимента гибели рыб не наблюдали ни в опытном, ни в контрольном садках. Достоверные различия между биохимическими показателями в сыворотке крови и печени анализируемых видов рыб из опытного и контрольного садков отсутствуют. Сравнительный анализ индексов гистопатологических изменений печени, жабр и почек, а также общих индексов альтераций у рыб из опытного и контрольного садков не показал достоверных различий. Полученные результаты свидетельствуют, что ультразвуковая установка с заданными характеристиками воздействия не влияет на состояние рыб из опытной группы, что позволяет рекомендовать данную установку к использованию в системах технического водоснабжения атомных электростанций.

Ключевые слова

ультразвуковое воздействие, черноморские рыбы, поведенческие реакции, выживаемость, выживаемость рыб, биохимические параметры, гистопатологические изменения

Благодарности

Работа выполнена в рамках темы государственного задания ФИЦ ИнБЮМ РАН «Биоразнообразие как основа устойчивого функционирования морских экосистем, критерии и научные принципы его сохранения» № 124022400148-4.

Для цитирования

Оценка безопасности воздействия ультразвуковой установки на состояние некоторых видов рыб Черного моря / Т. Б. Сигачева [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 2. С. 137–152. EDN WLEUIH.

Sigacheva, T.B., Gavruseva, T.V., Skuratovskaya, E.N., Kirin, M.P. and Moroz, N.A., 2024. Safety Assessment of the Ultrasound Equipment Effect on the State of Some Fish Species of the Black Sea. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (2), pp. 137–152.

Список литературы

  1. Методы борьбы с биообрастаниями на атомной электростанции / Н. А. Мороз [и др.] // Проблемы создания защитных покрытий нового поколения от коррозии, биообрастания и обледенения для морских, береговых и сухопутных объектов / Под ред. М. И. Орловой, В. А. Родионова. Санкт-Петербург : Изд-во СПбГЭУ, 2021. С. 94–103. EDN PKOOCR.
  2. Сенсорная физиология морских рыб (методологические аспекты) / Под ред. Г. Н. Акоева. Апатиты : Кольский филиал АН СССР, 1990. 128 с.
  3. Cенсopнoе вoсприятие (oпыт исследoвания с пoмoщью фoкyсиpoваннoгo yльтpaзвyкa) / И. A. Bapтанян [и др.]. Ленинград : Haукa, 1985. l89 с.
  4. Кудрявцев В. И. О проблеме использования акустических полей для управления поведением рыб и других водных животных // Известия ТРТУ. Материалы второй всероссийской конференции с международным участием «Экология 2002 – море и человек». Таганрог : Изд-во ТРТУ, 2002. С. 132–136. EDN HVRHAH.
  5. Effect of ultrasonic cavitation on small and large organisms for water disinfection during fish transport / E. Svendsen [et al.] // Aquaculture Research. 2017. Vol. 49, iss. 3. P. 1–10. https://doi.org/10.1111/are.13567
  6. The effect of ultrasonic antifouling control on the growth and microbiota of farmed European sea bass (Dicentrarchus labrax) / S. Knobloch [et al.] // Marine Pollution Bulletin. 2021. Vol. 164. P. 112072. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2021.112072
  7. Techer D., Milla S., Banas D. Sublethal effect assessment of a low-power and dual-frequency anti-cyanobacterial ultrasound device on the common carp (Cyprinus carpio): a field study // Environmental Science and Pollution Research. 2017. Vol. 24. P. 5669–5678. https://doi.org/10.1007/s11356-016-8305-6
  8. Гаврюсева Т. В. Исследование визуальных патологий у рыб Юго-Западного побережья Черного моря // Юг России: экология, развитие. 2020. Т. 15, № 1. С. 118–129. EDN WFMKAH. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2020-1-118-129
  9. Au D. W. T. The application of histocytopathological biomarkers in marine pollution monitoring: A review // Marine Pollution Bulletin. 2004. Vol. 48, iss. 9–10. P. 817–834. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2004.02.032
  10. Sigacheva T., Skuratovskaya E. Application of biochemical and morphophysiological parameters of round goby Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) for assessment of marine ecological state // Environmental Science and Pollution Research. 2022. Vol. 29, iss. 26. P. 39323–39330. https://doi.org/10.1007/s11356-022-18962-0
  11. Histopathology in fish: proposal for protocol to assess aquatic pollution / D. Bernet [et al.] // Journal of Fish Diseases. 1999. Vol. 22, iss. 1. Р. 25–34. https://doi.org/10.1046/j.1365-2761.1999.00134.x
  12. Van der Oost R., Beyer J., Vermeulen N. P. E. Fish bioaccumulation and biomarkers in environmental risk assessment: a review // Environmental Toxicology and Pharmacology. 2003. Vol. 13, iss. 2. P. 57–149. https://doi.org/10.1016/s1382-6689(02)00126-6
  13. Stoliar O. B., Lushchak V. I. Environmental pollution and oxidative stress in fish // Oxidative stress – environmental induction and dietary antioxidants. London : IntechOpen, 2012. P. 131–166. https://doi.org/10.5772/38094
  14. Regoli F., Giuliani M. Oxidative pathways of chemical toxicity and oxidative stress biomarkers in marine organisms // Marine Environmental Research. 2014. Vol. 93. P. 106–117. https://doi.org/10.1016/j.marenvres.2013.07.006
  15. Оценка рекреационного потенциала некоторых бухт города Севастополя с использованием методов биоиндикации / Т. Б. Сигачева [и др.] // Юг России: экология, развитие. 2021. Т. 16, № 1. С. 151–167. EDN KLUARE. https://doi.org/10.18470/1992-1098-2021-1-151-167
  16. Tkachenko H., Kurhaluk N., Grudniewska J. Effects of chloramine-T exposure on oxidative stress biomarkers and liver biochemistry of rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), brown trout, Salmo trutta (L.), and grayling, Thymallus thymallus (L.) // Archives of Polish Fisheries. 2013. Vol. 21, iss. 1. P. 41–51. https://doi.org/10.2478/aopf-2013-0005
  17. Snails and fish as pollution biomarkers in Lake Manzala and laboratory A: Lake Manzala snails / H. M. M. El-Khayat [et al.] // Fisheries and Aquaculture Journal. 2015. Vol. 6, iss. 4. P. 1–9. https://doi.org/10.4172/2150-3508.1000153
  18. Changes in metabolic enzymes, cortisol and glucose concentrations of Beluga (Huso huso) exposed to dietary methylmercury / А. Gharaei [et al.] // Fish Physiology and Biochemistry. 2011. Vol. 37, iss. 3. P. 485–493. https://doi.org/10.1007/s10695-010-9450-3
  19. Gad N. S. Determination of glutathione related enzymes and cholinesterase activities in Oreochromis niloticus and Clarias gariepinus as bioindicator for pollution in Lake Manzala // Global Veterinaria. 2009. Vol. 3, iss. 1. P. 37–44. URL: http://www.idosi.org/gv/gv3(1)09/7.pdf (date of access: 26.04.2024).
  20. Минеев А. К. Неспецифические реакции у рыб из водоемов средней и нижней Волги // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15, № 3-7. С. 2301–2309. EDN SCLQKR.

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)