Hidrológiai Közlöny 2010 (90. évfolyam)
5. szám - Kovács Etelka–Kiss Tímea: Nehézfém bioakkumuláció marosi halakban
51 Nehézfém bioakkumuláció marosi halakban: Potenciális környezeti veszélyforrás a Maros mentén élőkre? Kovács Etelka - Kiss Tímea Szegedi Tudományrgyetem, 6720, Szeged, Egyetem u, 3, Kivonat: Az emberi beavatkozások és káros anyagok vízbejuttatása következtében kialakuló szennyezések nem csak a vizek kémiai paramétereit érintik, hanem az élővilágot is, ugyanis a nem biodegradábilis nehézfémek jelentős akkumulációra képesek mind a növényekben, mind az állatokban. Különösen érintett a Maros, amelynek vizét jelentős mértékű természetes és antropogén eredetű nehézfémtartalom terheli, és melynek vízgyűjtőjén több nemesfém-bánya is működik, illetve működhet a jövőben (pl. Verespatak) A Marosból begyűjtött közönséges csuka, fogassüllő, máma és leső harcsa izom-, májszöveteinek és kopoltyújának réz, nikkel, kadmium, cink és ólom tartalmát mértük meg (Perkin-Elmer 3110 AAS). Két eltérő feltárási módszert összehasonlítva kiderült, hogy a H2O2 (0,5M) - HNC>3(4M) - HCl (4M) feltárási keverékkel történő szonikálással 1,5-7,7-szer több nehézfém mutatható ki ugyanazon mintákból, mint H 2S0 4(15M) - HC1(12M)- HNOj (10,3M) keveréket és főzést alkalmazva. A vizsgált halfajok hasonló életmódja miatt jelentős feji különbségeket nem tapasztaltam a nehézfémek akkumulációjában. Azonban megfigyelhető az egyes fémek szöveti specifikációja: míg a réz a májban (max: 54 ppm), addig a cink a májban (max: 95 ppm) és a kopoltyúban (max: 105 ppm) akkumulálódik legnagyobb mennyiségben. A nikkel (max: 4 ppm) és az ólom (max: 10 ppm) a kopoltyúban, míg a kadmium (max: 8 ppm) a májban halmozódik fel. A Maros vizében oldott egyes nehézfémek éves átlaga 1 ng/ml alatt maradt 1995-2005 között. Ehhez képest a halak húsában a nikkel és ólom közel 100-szorosára dúsult fel, míg a kadmium, a réz és cink 1000-szeresére. Kulcsszavak: Maros, halak, nehézfém, bioakkumuláció. 1. Bevezetés A világ minden részén a gazdasági tevékenység jelentős része vízpartok közelében koncentrálódik. Ugyanakkor az emberi beavatkozások, folyószabályozás és káros anyagok vízbe juttatása következtében kialakuló szennyezések nem csak a vizek kémiai paramétereit érintik, hanem az élővilágot is (Csanády 1971). Különösen akkor nyomasztó a helyzet, ha figyelembe vesszük, hogy a nem biodegradábilis fémek jelentős akkumulációra képesek mind növényekben, mind állatokban (Szalai 2000). A nehézfémek bejutnak a keringésbe, ott plazmaproteinekhez, hemoglobinhoz kapcsolódva elszállítódnak a sejtekhez és a sejtmembránok ioncsatornáin kompetíció révén bekerülnek a citoplazmába. A halak szervezetében a májban, a vesében és a kopoltyúkban halmozódnak fel különböző koncentrációban (Hermesz et. al. 2001). A Maros részben geológiai háttérből, részben a vízgyűjtőn folyó bányászati tevékenységből eredően igen nagy mennyiségű nehézfémet szállít oldott és lebegtetett formában is (Kiss és Sipos 2001). Ezek a nehézfémek beépülhetnek a táplálékláncba. Mivel a folyó mentén igen jelentős lehet a horgászat és a halászat (pl. Makó és Apátfalva térségében), ezért a Maros közvetett környezeti kockázatot jelent a táplálékláncon keresztül is az itt élők számára. A vizsgálat során célunk, hogy különböző marosi halfajok különböző szöveteiben felhalmozódott nehézfém-tartalmat összehasonlítsuk, és ezt összevessük a vízben mért koncentrációkkal. Mivel a szakirodalomban igen eltérő feltárási módokat találtunk, ezért céljaink között szerepelt ezek hatékonyságának összehasonlítása, ugyanis így a hatékonyabb módszerrel tudtunk tovább dolgozni. Az utóbbi évtizedekben Waijandt és Bancsi (1989), Kiss és Sipos (2001), Csépes et al. (2001), Szlepák (2002), Hum és Matschullat (2005), illetve Szító és Aranyné Rózsavári (2005) közöltek nehézfém-tartalomra vonatkozó mérési adatokat magyarországi folyó- és állóvizekből. Eredményeik alapján kijelenthető, hogy már a 2000. évi szennyező hullámok előtt is érték a Tiszát hasonló nehézfém-tartalmú szennyeződések, csak feltehetően ezek nem tartalmaztak magas koncentrációban cianidot, így érkezésük és jelenlétük nem volt feltűnő (Hum és Matschullat 2005). Ezt támasztja alá Csanády (1971) kutatása is, aki a hazai felszíni vizek réz- és cinktartalmát vizsgálta az 1960-as években. Kimutatta, hogy egyes szervetlen vegyületek alkalmazási körének növekedése miatt bizonyos folyószakaszokon jelentősen megnőtt ezek koncentrációja. Munkája annál is érdekesebb, mivel előtte nem végeztek erre irányuló, átfogó vizsgálatokat. A Tisza mellékfolyói közül a Szamos, a Sajó, a Zagyva (Szolnok szennyvizével együtt) és a Maros vize fémenként ugyan eltérő mértékben, de jelentősen megnöveli a Tisza vizének fémkoncentrációját (Waijandt és Bancsi 1989). 2. A nehézfémek hatása az élőszervezetekre A nehézfémekre jellemző, hogy hatásuk hosszú távon jelentkezik az élőlényekben, a következmények súlyosak és sokrétűek, a védekezés pedig költséges és bonyolult. Az élő szervezetből nem, vagy csak lassan ürülnek ki (Tóth 2002). Figyelembe véve, hogy nem biodegradábilisak, súlyos veszélyt jelentenek az élő szervezetekre. A vízi élőlények - különösen a tápláléklánc csúcsán helyet foglalók - fokozott nehézfém terhelésnek vannak kitéve, hiszen nem csak a táplálkozásuk során jut a szervezetükbe a nehézfém, hanem bőrükön, kopoltyújukon keresztül is folyamatos kapcsolatban állnak a szennyező anyagokkal (Fernandes et al. 2006). A nehézfémek bejutnak a keringésbe, ott plazmaproteinekhez, hemoglobinhoz kapcsolódva elszállítódnak a sejtekhez, és a sejtmembránok ioncsatomáin kompetíció révén bekerülnek a citoplazmába. A halak szervezetében elsősorban a májban, a vesében és a kopoltyúkban halmozódnak fel (Hermesz et al. 2001). 3. Az alkalmazott vizsgálati módszerek A vizsgálatokhoz 2008. nyarán a Maros makói szakaszán kifogott négy halfajt vizsgáltunk: közönséges csukát (Esox lucius) (7 db), fogassüllőt (Stizostedion luciopercá) (7 db), márnát ( Barbus barbus) (10 db) és leső harcsát (Silurus glanis) (11 db). A halakból a kifogás napján kipreparáltuk a kopoltyúkat, a májat és a fej mögötti epaxialis izomszöveteket. A szöveteket 75 °C-on súlyállandóságig szárítottunk, majd a mintákat lefagyasztva -20 °C-on tároltunk. Egyik célunk két feltárási módszer összehasonlítása volt. Az első módszer a Perkin-Elmer 3110 gépkönyve által javasolt recept a nehézfémek kinyerésére (továbbiakban „kénsavas" módszer), amely halak és más tengeri élőlények nedves emésztését ajánlja. Az ajánlás szerint 5 g száraz, homogenizált mintát 5 ml HNOj (10,3M) és 5 ml H 2S0 4 (15M) hozzáadásával tártunk fel. A reakció lejátszódása utána az oldatot 60 °C-on 30 percig főztük. Miután a minták szobahőmérsékletűre hűltek le további 10 ml HN0 3-at adtunk hozzá és 120 °C-ra, majd 150 °C-ra melegítettem. Ismételt hűtés után hozzáadtunk 1 ml H 20 2-ot és tovább főztük, amíg az oldat ki nem tisztult. Ezt követően a mintát újra lehűtöttük és desztillált vízzel 50 ml-re egészítettük ki. Az AAS eldugulását elkerülendő minden mintát átszűrtünk szűrőpapíron.
