seamedМорская медицинаMarine Medicine2413-57472587-7828Research Institute of Industrial and Maritime Medicine of the Federal Medical and Biological Agency10.22328/2413-5747-2021-7-4-40-48seamed-521Research ArticleМЕДИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ЗДОРОВЬЯТяжелые металлы и мышьяк в водорослях штормовых выбросов береговой зоны острова Северный архипелага Новая ЗемляHigh-density metals and arsenic in algae of storm emissions from the coastal area of the Severny island of the Novaya Zemlya archipelagoАндреевВ. П.AndreevB. P.

Андреев Владимир Павлович — кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории (войскового и рационального питания) научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

St. Petersburg

vpandreev@mail.ruЗакревскийЮ. Н.ZakrevskyYu. N.

Закревский Юрий Николаевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры безопасности жизнедеятельности, руководитель направления обучения по специальности «Лечебное дело»

184606, г. Мурманск, ул. Капитана Егорова, д. 16

Murmansk

zakrev.sever@bk.ruМартыноваЕ. С.MartynovaE. S.

Мартынова Елена Сергеевна — младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории (экспертизы воды и продовольствия) научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

St. Petersburg

ПлахотскаяЖ. В.PlakhotskayaZh. V.

Плахотская Жанна Вячеславовна — научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории (войскового и рационального питания) научно-исследовательского отдела (питания и водоснабжения) научно-исследовательского центра

194044, Санкт-Петербург, ул. Академика Лебедева, д. 6

St. Petersburg

Военно-медицинская академия имени С. М. КироваРоссияKirov Military Medical AcademyRussian FederationМурманский арктический государственный университетРоссияMurmansk Arctic State UniversityRussian Federation202104012022744048Copyright © Андреев В.П., Закревский Ю.Н., Мартынова Е.С., Плахотская Ж.В., 20222022Андреев В.П., Закревский Ю.Н., Мартынова Е.С., Плахотская Ж.В.Andreev B.P., Zakrevsky Y.N., Martynova E.S., Plakhotskaya Z.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://seamed.elpub.ru/jour/article/view/521Цель исследования

Цель исследования: дать оценку потенциальной опасности по содержанию тяжелых металлов (ТМ) и мышьяка (As) употребления в пищу объектов арктической альгофлоры, представленных в штормовых выбросах в местах вероятной высадки экипажей судов и кораблей, терпящих бедствие в акватории северных морей Российской Федерации.

Материалы и методы

Материалы и методы. Определяли элементный состав образцов растений, выброшенных ветроволновым воздействием на берег о. Северный архипелага Новая Земля. Перед проведением анализа фрагменты слоевищ досушивали при 80° С до постоянного веса для определения их сухой массы с точностью до 1 мг. Минерализацию материала осуществляли с помощью СВЧ-минерализатора по стандартной методике. Элементный анализ проводили на атомном спектрометре МГА-915М. Сопоставляли полученные данные с предельно допустимыми уровнями, установленными действующими нормативными документами. По результатам измерений строили ряды убывания концентраций тяжелых металлов в образцах водорослей по местам сбора и видовой принадлежности.

Результаты и их обсуждение. Установлено, что наименьшим содержанием тяжелых металлов и мышьяка в ветроволновых выбросах водорослей на о. Северный в заливе Русская гавань архипелага Новая Земля отличается Laminaria digitata и участки слоевищ (вегетативные части) большинства других выбрасываемых водорослей. Данные растения могут использоваться для употребления в пищу в экстремальных ситуациях экипажами судов (самолетов и др.), потерпевших бедствие.

Purpose of the Study is to assess the potential hazard in terms of the content of high-density metals (HDMs) and arsenic (As) for the consumption of objects of the Arctic algal flora presented in storm emissions in places of probable disembarkation of a crew, the ship has come in a distress or a disaster in the water area of the northern seas of the Russian Federation.

Materials and methods

Materials and methods. The elemental composition of samples of the plants thrown by the wind-wave impact on the coastal area of the Severny island of the Novaya Zemlya archipelago. Before making the analysis, thallus fragments were dried at 80° C to constant weight to determine their dry weight with an accuracy of 1 mg. The material mineralization was carried out using a microwave mineralizer according to the standard technique. The elementary analysis was performed using MGA-915M atomic spectrometer. The data obtained were compared with the maximum permissible levels established by the current regulatory documents. According to the results of measurements, series of decreasing concentrations of HDMs in algae samples were built according to the places of collection and species.

Results and Discussion

Results and Discussion. It has been found that the lowest content of HDMs and arsenic in the wind-wave emissions of algae on the Severny Island in the Russkaya Gavan Bay of the Novaya Zemlya archipelago belongs to both Laminaria digitata and vegetative parts of the thallus of most of the other ejected algae. These plants can be used for food in extreme situations by the crews of a ship (an aircraft, etc.) who has come in a distress or a disaster.

морская медицинаАрктикаавтономное существованиеприродные источники пищиводорослиштормовые выбросытяжелые металлымышьякmarine medicineArcticautonomous existencenatural food sourcesalgaestorm emissionshigh-density metalsarsenicReferencesСтародубцева А.А., Степанян Л.С., Успенская А.В., Марковская Е.Ф. Штормовые выбросы на западном побережье Белого моря и их использование // Карелия глазами ученых: основные результаты экспедиционной деятельности-2019. Материалы республиканской с международным участием научной конференции / отв. ред. И.М.Суворова. 2020. С. 82–91.Starodubtseva A.A., Stepanyan L.S., Uspenskaya A.V., Markovskaya E.F. Storm emissions on the western coast of the White Sea and their use. In the collection: Karelia through the eyes of scientists: the main results of the expedition activity-2019. Materials of the republican scientific conference with international participation. Editor-in-chief I.M. Suvorov, 2020, pp. 82–91 (In Russ.).Березина М.О., Новоселов А.П., Левицкий А.Л. Состояние поселений анфельции складчатой (Anfeltia plicata, Huds) в прибрежной зоне Онежского Берега (Онежский залив Белого моря) // Актуальные проблемы биоразнообразия и природопользования. Материалы II Национальной научно-практической конференции, посвященной 20-летию кафедры экологии моря ФГБОУ ВО «КГМТУ». 2019. С. 281–287.Berezina M.O., Novoselov A.P., Levitsky A.L. The state of settlements of Anfeltia plicata (Huds) in the coastal zone of the Onega Coast (Onega Bay of the White Sea). Actual problems of biodiversity and nature management. Materials of the II National Scientific and Practical Conference dedicated to the 20 th anniversary of the Department of Marine Ecology of the KSMTU. 2019, pp. 281–287 (In Russ.).Малавенда С.В., Шошина Е.В., Капков В.И. Видовое разнообразие макроводорослей в различных районах Баренцева моря // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2017. Т. 20. № 2. С. 336–351.Malavenda S.V., Shoshina E.V., Kapkov V.I. Species diversity of macroalgae in various regions of the Barents Sea. Bulletin of the Murmansk State Technical University, 2017, Vol. 20, No. 2, pp. 336–351 (In Russ.). doi: 10.21443/1560-9278-2017-20-2-336-351.Горбунова Ю.А., Есюкова Е.Е. Выбросы макроводорослей и морских трав на российской части юго-восточного побережья Балтийского моря // Известия КГТУ. 2020. № 59. С. 24–34.Gorbunova Yu.A., Esyukova E. E. Emissions of macroalgae and seagrasses on the Russian part of the south-eastern coast of the Baltic Sea. Izvestiya KSTU, 2020, No. 59, pp. 24–34 (In Russ.). doi: 10.46845/1997-3071-2020-59-24-34.Степаньян О.В. Бурые водоросли рода Cystoseira в Азовском море: вселение или расширение ареала? // Российский журнал биологических инвазий. 2020. Т. 13, № 2. С. 112–119.Stepanyan O.V. Brown algae of the genus Cystoseira in the Sea of Azov: introduction or expansion of the area? Russian Journal of Biological Invasions, 2020, Vol. 13, No. 2, pp. 112–119 (In Russ.).Щербак А.П., Тишков С.В. Водоросли Белого моря и перспективы их использования // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2015. № 4. С. 60–67.Shcherbak A.P., Tishkov S.V. Algae of the White Sea and prospects for their use. Bulletin of the Peoples ‘ Friendship University of Russia. Series: Ecology and life safety, 2015, No. 4, pp. 60–67 (In Russ.).Бахмет И.Н., Тишков С.В. Водоросли Белого моря: перспективы использования // Север и рынок: формирование экономического порядка. 2014. Т. 6, № 43. С. 36–38.Bakhmet I. N., Tishkov S. V. Algae of the White Sea: prospects for use. The North and the market: the formation of an economic order, 2014, Vol. 6, No 43, pp. 36–38 (In Russ.).Молчанов В.П., Акимов В.А., Соколов Ю.И. Риски чрезвычайных ситуаций в Арктической зоне Российской Федерации. Москва, 2011. 300 c.Molchanov V.P., Akimov V.A., Sokolov Yu.I. Risks of emergency situations in the Arctic zone of the Russian Federation. Moscow, 2011, 300 p. (In Russ.).Чмыхалова В.Б. Перспективные направления использования бурых водорослей в пищевой промышленности // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2012. № 21. С. 66–78.Chmykhalova V.B. Promising directions of using brown algae in the food industry. Bulletin of the Kamchatka State Technical University, 2012, No. 21, pp. 66–78 (In Russ.).Евсеева Н.В. Видовой состав морских водорослей прибрежной зоны мурманского побережья и архипелага Новая Земля // Труды ВНИРО. 2018. Т. 171. С. 7–25.Evseeva N.V. Species composition of marine algae of the coastal zone of the Murmansk coast and the Novaya Zemlya archipelago. Proceedings of VNIRO, 2018, Vol. 171, pp. 7–25 (In Russ.).Шошина Е.В., Анисимова Н.А. Макроводоросли из района бухты Ледяная Гавань (Новая Земля, о. Северный, Карское море) // Вестник Мурманского государственного технического университета. 2013. Т. 16, № 3. С. 530–535.Shoshina E.V., Anisimova N.A. Macroalgae from the area of the Ice Harbor Bay (Novaya Zemlya, Severny Island, Kara Sea). Bulletin of the Murmansk State Technical University, 2013, Vol. 16, No. 3, pp. 530–535 (In Russ.).Королёва Т.Н. Влагоудерживающая способность бурой водоросли Saccharina Bongardiana // Вестник Камчатского государственного технического университета. 2009. № 9. С. 60–66.Koroleva T. N. Moisture-retaining ability of brown algae Saccharina Bongardiana. Bulletin of the Kamchatka State Technical University, 2009, No. 9, pp. 60–66 (In Russ.).Боголицын К.Г., Каплицин П.А., Иванченко Н.Л., Амосова А.С., Овчинников Д.В., Николайчик А.Е., Паршина А.Э. Арктические бурые водоросли как биоиндикатор загрязнения акваторий Белого и Баренцева морей тяжелыми металлами // Комплексные научные исследования и сотрудничество в Арктике: взаимодействие вузов с академическими и отраслевыми научными организациями: материалы Всероссийской конференции с международным участием / сост. С.В. Рябченко; Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова. Электронные текстовые данные. Архангельск: ИДСАФУ, 2015. С. 42–45.Bogolitsyn K.G., Kaplitsin P.A., Ivanchenko N.L., Amosova A.S., Ovchinnikov D.V., Nikolaychik A.E., Parshina A.E.Arctic brown algae as a bioindicator of pollution of the waters of the White and Barents Seas with heavy metals. Complex scientific research and cooperation in the Arctic: interaction of universities with academic and branch scientific organizations: materials of the All-Russian conference with international participation / comp. S.V. Ryabchenko; Sev. (Arctic) Lomonosov State University. Electronic text data. Arkhangelsk: SAFU Publishing House, 2015, 419 p. 42–45 (In Russ.).Подкорытова А.В., Вафина Л.Х., Муравьева Е.А., Шарина З.Н. Санитарно-гигиеническая оценка бурых водорослей Белого и Баренцева морей // Рыбпром: технологии и оборудование для переработки водных биоресурсов. 2009. № 4. С. 33–39.Podkorytova A.V., Vafina L. H., Muravyeva E. A., Sharina Z. N. Sanitary and hygienic assessment of brown algae of the White and Barents seas. Rybprom: technologies and equipment for processing aquatic biological resources, 2009, No. 4, pp. 33–39 (In Russ.).Андреев В.П., Андриянов А.И., Плахотская Ж.В. Риски металлотоксикозов у населения береговой зоны северных морей // Гигиена и санитария. 2018. Т. 97, № 3. С. 254–258.Andreev V.P., Andrianov A.I., Plakhotskaya Zh.V. Risks of metal toxicosis in the population of the coastal zone of the northern seas. Hygiene and sanitation, 2018, Vol. 97, No. 3, pp. 254–258 (In Russ.). doi: http://dx.doi.org/10.18821/0016-9900-2018-97-3-254-258.Андреев В.П., Плахотская Ж.В. Сравнительный анализ накопления меди и кадмия макрофитами губы Чупа Кандалакшского залива Белого моря // Биология внутренних вод. 2019. № 1. С. 96–99.Andreev V.P., Plakhotskaya Zh.V. Comparative analysis of the accumulation of copper and cadmium by macrophytes of the Chupa Bay of the Kandalaksha Bay of the White Sea. Biology of Internal Waters, 2019, No. 1, pp. 96–99 (In Russ.). doi: 10.1134/S0320 965219 010029.Боголицын К.Г., Каплицин П.А., Кашина Е.М., Иванченко Н.Л., Кокрятская Н.М., Овчинников Д.В. Особенности минерального состава бурых водорослей Белого и Баренцева морей // Химия растительного сырья. 2014. № 1. С. 243–250.Bogolitsyn K.G., Kaplitsin P.A., Kashina E.M., Ivanchenko N.L., Kokryatskaya N.M., Ovchinnikov D.V. Features of the mineral composition of brown algae of the White and Barents Seas. Chemistry of plant raw materials, 2014, No. 1, pp. 243–250 (In Russ.). doi: 10.14258/jcprm.1401243.Benkdad A. et al. Trace metals and radionuclides in macroalgae from Moroccan coastal waters // Environ. Monit. аnd Assess. 2011. Vol. 182, No. 1–4, рр. 317–324. doi: 10.1007/s10661-011-1878-0.Benkdad A. et al. Trace metals and radionuclides in macroalgae from Moroccan coastal waters // Environ. Monit. аnd Assess. 2011. Vol. 182, No. 1–4, рр. 317–324. doi: 10.1007/s10661-011-1878-0.Воскобойников Г.М., Никулина А.Л., Салахов Д.О., Шахвердов В.А. Содержание тяжелых металлов в бурой водоросли Saccharina latissima Баренцева и Гренландского морей // Наука Юга России. 2019. Т. 15, № 2. С. 39–44.Voskoboynikov G.M., Nikulina A.L., Salakhov D.O., Shakhverdov V.A. The content of heavy metals in the brown alga Saccharina latissima of the Barents and Greenland seas. Science of the South of Russia, 2019, Vol. 15, No. 2, pp. 39–44 (In Russ.). doi: 10.7868/S25000640190205.Wells M.L., Brawley S.H., Potin P., Craigie J.S., Raven J.A., Merchant S.S., Helliwell K.E., Smith A.G., Camire M.E. Algae as nutritional and functional food sources: revisiting our understanding // Journal of Applied Phycology. 2017. Vol. 29, No. 2. Р. 949–982. doi: 10.1007/s10811-016-0974-5.Wells M.L., Brawley S.H., Potin P., Craigie J.S., Raven J.A., Merchant S.S., Helliwell K.E., Smith A.G., Camire M.E. Algae as nutritional and functional food sources: revisiting our understanding // Journal of Applied Phycology. 2017. Vol. 29, No. 2. Р. 949–982. doi: 10.1007/s10811-016-0974-5.Балакина О.И., Шунин М.В., Фоменко В.Л., Окулова Л.А., Зимина И.А., Яковлев Е.Ю. Краткие итоги экспедиции «Трансарктика-2019» на НЭС «Михаил Сомов» // Труды Архангельского центра Русского географического общества: сборник научных статей / Архангельский центр Русского географического общества. Архангельск, 2019. Вып. 7. С. 421–428.Balakina O.I., Shunin M.V., Fomenko V.L.,Okulova L.A., Zimina I.A., Yakovlev E.Yu. Brief results of the Transarctic-2019 expedition to the Mikhail Somov NPP. Proceedings of the Arkhangelsk Center of the Russian Geographical Society: Collection of scientific articles / Arkhangelsk Center of the Russian Geographical Society. Arkhangelsk, 2019, Iss. 7, pp. 421–428 (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.