Быстрое развитие индустрии, сельского хозяйства, градостроения выдвигает перед нами новые серьезные гидробиологические проблемы, и в частности проблемы водной токсикологии. Без воды не может обойтись ныне ни одно предприятие, а наиболее крупные из них потребляют ее по 2-5 млн. м3 в день. Сброс бытовых и особенно промышленных сточных вод, содержащих различные токсические вещества, в открытые водоемы значительно изменяет их биоценозы и направление биологических процессов.

Не проходит бесследно и массовое, все возрастающее применение химических средств в сельском и лесном хозяйстве. Минеральные удобрения, инсектициды, фунгициды, зооциды, гербициды и другие препараты, используемые для борьбы с вредителями, болезнями растений, сорняками и т. д., в том или ином количестве также попадают в водоемы путем сноса "волны" распыленного пестицида и смыва химиката с поверхности почвы. Кроме того, в последние годы усиленно разрабатываются методы химического воздействия непосредственно на водную среду для уничтожения нежелательной водной растительности и различных вредных организмов.

Хроническое воздействие чужеродных веществ на состав, количество и распределение зоопланктона и бентоса, изменение физических, физико-химических и химических свойств воды нарушают привычные условия жизни рыб, не говоря уже о тех массовых потерях, которые несет рыбное хозяйство в результате аварийных ("залповых") сбросов ядовитых сточных вод.

Проблема водной токсикологии не представляется неразрешимой. Наукой и практикой разработаны конструкции надежных очистительных сооружений, в нашей стране действует ряд законоположений, запрещающих сброс ядовитых вод в водоемы. В последние годы приняты решительные меры и к упорядочению применения химических средств в сельском хозяйстве: запрещено или ограничено использование наиболее токсичных препаратов, усилены изыскания по разработке ядохимикатов избирательного действия, неопасных для полезных животных, в том числе и для рыб.

Однако, борясь с загрязнением водоемов, ветврачи-ихтиопатологи и токсикологи, рыбоводы, работники рыбоохраны и другие специалисты должны знать свойства основных токсикантов, содержащихся в сточных водах и особенности их действия на рыб. Приводим эти сведения, заимствованные из литературных источников, а также основанные на собственных исследованиях.

Различают яды с локальным (местным) и резорбтивным (общим) действием. Вещества первой группы разрушают респираторный эпителий жабр, а также кожные покровы, вызывая обильное слизевыделение на жабрах и коже, удушье и накопление углекислоты в организме. Местным действием обладает большинство неорганических соединений (окисляющие и газообразные вещества, кислоты и щелочи, соли тяжелых металлов, танин, дубильные вещества и т. д.). Симптомы отравления ядами второй группы проявляются после всасывания их в кровь. Эти химикаты действуют либо непосредственно на кровь (аммиак, соли аммония, свинец, сапонин, селен и др.), на нервную систему (большинство органических соединений), либо на протоплазму клеток (фтор, цианиды, мочевина, меркаптан и другие компоненты сточных вод сульфат-целлюлозных предприятий). Некоторые препараты обладают комбинированным действием: местным и резорбтивным - нервным (ротенон, фтор, фенол и др.), местным и гемолитическим (отдельные соли тяжелых металлов, аммиак, сапонин).

В организм яды поступают главным образом через жабры, часть их проникает через кожные покровы, реже - через желудочно-кишечный тракт. Отравление бывает острое, подострое, и хроническое. Хроническое отравление рыб может переходить в острое, если токсиканты обладают кумулятивным свойством (т. е. способны накапливаться в организме).

Симптомы отравления необходимо знать для того, чтобы определить, а иногда и устранить причину гибели рыб. Как уже говорилось, яды локального действия вызывают у рыб слизеотделение, поражение респираторного эпителия жабр вплоть до полного слущивания, иногда кровотечение из жабр, изменение пигментных клеток-хроматофоров. Затем появляются признаки удушья. Рыба погибает с широко раскрытыми ртом и жабрами. На жабрах обнаруживаются пятна, указывающие на внутренние кровоподтеки. Изменения, вызванные в организме ядами местного действия при длительной экспозиции, чаще всего необратимы. Поражение локальными ядами, в первую очередь солями тяжелых металлов, действует на рыб угнетающе, резорбтивными (нервными) вызывает быструю потерю рефлекса равновесия, "взбешенное плавание", иногда беспорядочные броски, стремление выпрыгнуть из воды. Рыба начинает плавать толчками, по спирали, появляются судороги боковой мускулатуры туловища, нистагматическое дрожание глаз. Конвульсии иногда возникают вследствие прямого раздражения. Судороги могут длиться несколько минут или даже часов с периодическим спокойным состоянием. В периоды покоя рыба лежит вытянувшись, с плотно закрытым или широко раскрытым ртом и с растопыренными плавниками. Наблюдается легкое частое дрожание плавников и боковых мускулов. Рыбы, погибшие от паралича, почти всегда тускло окрашены, туловище их часто изогнуто. Окоченение, особенно при смерти от истинного паралича, может наступить и тогда, когда дыхание еще не затухло. У таких рыб жаберные крышки и грудные плавники движутся в течение нескольких часов, в то время как хвост уже находится в состоянии окоченения.

Несмотря на некоторые различия в течение отравления, как правило, следуют друг за другом следующие стадии: начало беспокойства; уменьшение или повышение возбудимости; нарушение равновесия, судороги; агония (предсмертные судороги), посмертное окоченение.

Отравление ферментативными, протоплазматическими ядами проявляется нередко во внезапном параличе, расстройстве функций обменного характера. Яды гемолитического действия разрушают эритроциты либо нарушают свертываемость крови (например, цианиды, фтор). Наблюдаются экзофтальмия, ерошение чешуи, общая водянка тела, изъязвление кожных покровов, подкожные кровоизлияния, изменение пигментации, окраски жаберного аппарата и др.

Устойчивость рыб к токсикантам зависит от возраста, вида, величины особи, ее физиологического состояния и индивидуальных особенностей, времени года, а также от различных экологических факторов. К одной группе яда (соли тяжелых металлов) устойчивость с возрастом увеличивается, к другой - (некоторые органические вещества), наоборот, понижается. Очень чувствительны к ядам рыбы после икрометания, в то время как в период икрометания устойчивость их достигает максимума. Естественно, что быстрее погибают особи, ослабленные болезнями, паразитами, обросшие сапролегнией, голодающие. Более резистентны рыбы с низким уровнем обмена веществ, обитающие в медленно текущих или непроточных водоемах.

Различают очень чувствительные виды (ручьевая и радужная форель), средне-чувствительные (окунь, ерш), чувствительные (уклея, плотва, щука) и малочувствительные (карп, линь, карась). Зимой отмечена наибольшая устойчивость рыб к ядам. Низкие температуры часто маскируют токсичность препаратов. С повышением температуры устойчивость гидробионтов падает и ускоряется гибель. То же отмечается с уменьшением растворенного в воде кислорода.

Имеет значение и концентрация водородных ионов. Так, аммиак более токсичен в щелочной среде, чем в кислой. Ядовитость большинства соединений зависит также от содержания в воде минеральных веществ. В жесткой воде, например, соли тяжелых металлов, кислот и другие, вступая в реакцию с солями кальция, образуют нерастворимые осадки и потому токсичность их в десятки раз уменьшается.

Установить вещество, которое послужило причиной гибели рыбы, - дело непростое. Химико-аналитическим путем сделать это можно не всегда и только в тех случаях, когда исследованию подвергаются недавно погибшие рыбы. Аналитически улавливаются в слизи некоторые соли тяжелых металлов (ртути, кадмия, никеля, кобальта, марганца). Спектроскопический метод в данном случае показывает отрицательные результаты. Никель, кобальт и ртуть могут быть обнаружены также в жабрах. При магниевом и кадмиевом отравлении металлы находят в кишечнике, печени и почках. Лишь мышьяк и свинец определяются в мышцах. При гибели от кислот и щелочей характер отравления определяют с помощью лакмусовых бумажек, пользуясь тем, что жабры сохраняют кислую или щелочную реакцию в продолжение некоторого времени.

Иногда наличие токсикантов может быть подтверждено анализом водных растений, грунтов, ила, планктона, аккумулирующих некоторые соли тяжелых металлов, пестициды и другие соединения. Так, к меди чувствительны водоросли, к мышьяку - высшие водные растения. Такие вещества, как фенолы, смолы и другие продукты перегонки нефти, терпены и прочие пахучие вещества могут быть обнаружены по специфическому запаху или привкусу мяса рыб. Диагностика фосфорорганических соединений в теле рыб осуществляется методом определения холинэстеразной активности крови или тканевых вытяжек. Хлорорганические соединения выдают себя тем, что нарушают обмен, снижая содержание гликогена в печени и мышцах.

Необходимо учитывать, что некоторые токсиканты, взаимодействуя между собой в воде, способны либо усиливать свое отравляющее действие (синергизм), либо подавлять его (антагонизм). Синергическими являются, например, комбинации меди и цинка, меди и кадмия, никеля и цинка. В то же время соли калия и кальция обезвреживаются солями натрия, соли магния - солями кальция. Растворы NaCl нейтрализуются солями хлористого кальция. Синильная кислота становится менее опасной при одновременном действии окиси и закиси железа. Наоборот, присутствие солей меди стабилизирует синильную кислоту. Перманганат калия и метиленовая синь нейтрализуют ротенон. Сточные воды с содержанием тяжелых металлов (меди, цинка, олова и железа) обезвреживаются примесью известкового молока, то же относится к соединениям фтора. Сточные воды сульфат-целлюлозных предприятий от примеси коммунальных вод снижают свою токсичность вплоть до полной нейтрализации. Наблюдается синергическое и антагонистическое действие и среди фосфорорганических инсектицидов.

Смерть рыб может происходить от недостатка кислорода, который возникает при поступлении в водоем хотя сравнительно и нетоксичных сточных вод, но содержащих много органических веществ. Дефицит кислорода при этом создается в результате поглощения его органическими соединениями.

То же происходит при обильном росте подводной растительности. В других случаях сточные воды, содержащие в своем составе масла, нефть, поверхностно активные вещества, образуют масляную пленку, мешающую проникновению кислорода в воду из атмосферы.

При недостатке кислорода у рыб наблюдаются учащенное дыхание, беспокойство, выражающееся в нарушении нормальных плавательных движений. Рыба держится на поверхности и захватывает воздушные пузырьки. Затрудненное дыхание может быть вызвано и повышением содержания в воде углекислоты при нормальном количестве кислорода. Наиболее остро ощущают кислородное голодание форель, затем идут щука, ерш, окунь, судак, линь, угорь, карась.

Перечислим основные ядовитые вещества, обнаруживаемые в сточных водах. Начнем с неорганических соединений, об органических будет рассказано ниже.

Группа препаратов, образующих высокотоксичные для рыб химикаты в результате соединения с кислородом. Это - так называемые окисляющие яды (хлор, хлорамин, бром, перманганат калия, перекись водорода, озон). Они обладают местным действием.

Хлор и его производные токсичны для большинства малоустойчивых рыб даже в концентрации 0,05 - 0,2 мг/л. Хлор действует преимущественно на жабры. При концентрации 0,4 мг/л у рыб происходит очень сильное поражение респираторного эпителия: жабры становятся светлыми, особенно кончики шириной в 1-2 мм. Длительное воздействие хлора полностью разрушает жаберный эпителий, так что обнажаются хрящи. При незначительном содержании хлора жабры макроскопически мало изменяются, они лишь покрываются слизью, однако на разрезе обнаруживается сильное поражение эпителия. Рыбы, отравленные хлором, сначала не проявляют заметных признаков, затем пытаются выпрыгнуть из воды, совершают круговые, вращательные движения. Позднее становятся вялыми. Количество дыхательных движений не увеличивается. Слизь появляется не только на жабрах, но и на коже. Выздоровление происходит лишь в том случае, если в начальной стадии отравления перенести их в свежую воду. Химически хлор в теле рыбы не определяется. Хлорамин действует так же, бром значительно менее ядовит. Наличие свободного хлора в воде не допускается даже в минимальных количествах.

Перманганат калия.

Кожа отравленных рыб приобретает коричневую окраску, превращается в лоскутья. Жабры претерпевают каогуляцию, что вызывает удушье. Токсичен в концентрации 10 мг/л. Пороговая концентрация 1-3 мг/л.

Перекись водорода.

Отличительным признаком отравления является голубоватое окрашивание кожи, сильное ослизнение и белое окрашивание жабр. Часто наблюдается изъязвление поверхности кожи и жабр. Рыбы, подвергнутые действию перекиси водорода (около 25 мг/л), плавают на боку и перенесенные в свежую воду не поправляются.

Озон.

Рыбы возбуждены, совершают толчкообразные движения. Дыхание неравномерное. Эти симптомы отмечаются лишь при концентрациях ниже 0,01 мг/л.

Другую группу веществ можно отнести к газообразным ядам. Это - аммиак и соли аммония, сероводород, углекислота, сернистый газ, сернистая кислота.

Аммиак - очень часто встречается в сточных водах аммиачно-содовой и газовой промышленности. В свободном виде в концентрации 0,2 - 1 мг/л он токсичен для большинства рыб. Молодь форели погибает при концентрации 0,3-0,4 мг/л. Сначала наблюдается лишь незначительное возбуждение, но затем появляются сильные мышечные судороги. Длятся они всего несколько секунд, после чего рыбы становятся неподвижными и окоченело лежат на спине с широко раскрытыми жаберными крышками и ртом, причем мышцы тела и хвостовой плавник сильно сокращаются.

Типичным является обильное выделение слизи, особенно на жабрах. Внезапно возникающие судороги вызывают также кровотечение из жабр. После наступления смерти челюсти смыкаются. Погибшая рыба тонет чаще всего в положении на спине. Аммиак обладает и гемолитическим действием. Легко определяется аналитически даже в незначительных количествах. Предельно допустимой концентрацией (ПДК) является 0,1 мг/л.

Соли аммония - менее опасны.

Их токсичность, как и аммиака, зависит от величины рН. Симптомы отравления аналогичны. Смерть наступает от разрушения респираторного эпителия жабр.

Некоторые удобрения, например аммиачная селитра и суперфосфат, содержат соли аммония и при попадании в воду в большом количестве могут оказаться токсичными. При этом углекислый аммоний более ядовит, чем хлорид, сульфат и ацетат аммония, но менее чем гидроокись аммония. В последнее время появились сведения о токсичности перхлората аммония (ГосНИОРХ). Наиболее чувствительны к перхлорату аммония представители планктона и икра рыб. ПДК солей аммония 5 мг/л.

Сероводород, во-первых, опасен тем, что в его присутствии резко снижается содержание в воде кислорода. Во-вторых, обладает токсичностью сам по себе. При концентрации 1 мг/л у рыб уменьшается частота дыхания, что свидетельствует также о дефиците кислорода. Дыхательные движения становятся аритмичными. Перенесенная в свежую воду рыба - поразительно быстро поправляется.

Предполагают, что сульфиды действуют на клеточное дыхание. Наблюдаются вялость и явление паралича, тело покрывается опалесцирующей слизью. Смертельной концентрацией сульфида натрия является 50 мг/л, однако точно эту цифру установить трудно, так как в присутствии углекислоты в воде вещество отчасти переходит в сероводород.

Сернистый газ, сернистая кислота и их соли.

Сернистый газ очень токсичен в подкисленной среде даже в концентрации 1:2000000. Симптомы отравления: вначале сильное беспокойство с глотательными судорогами, затем вялость с глубокими дыхательными движениями. Рыба в параличе опрокидывается на бок, туловище покрывается опалесцирующей слизью, перед смертью - очень сильное выделение слизи и побеление плавников и рта. Соли сернистой кислоты действуют подобно хлору. Токсическая концентрация в подкисленной среде - 0,5 мг/л. Сточные воды сульфит-целлюлозных предприятий содержат сернистую кислоту, токсичную для рыб.

Углекислота.

Симптомы отравления выражаются вначале в беспокойстве, повышении дыхательного ритма. Далее следует нарушение ритма и координации движения, одышка, продолжительное лежание на боку и на спине, потеря рефлекса на соприкосновение. Но перенесенные в свежую воду особи часто поправляются. При содержании углекислого газа 130 - 150 мг/л у рыб наступает расстройство движений, при 170 - 260 мг/л - паралич. Более чувствительны к газу плотва, пескари, окуни, ерши и лещи. Отравление угольной кислотой происходит при значительном понижении величины рН. Достойно внимания, что жаберные крышки погибшей от углекислоты рыбы плотно прилегают, тогда как при гибели от удушья они широко открыты.

Следующую группу ядовитых веществ представляют кислоты и щелочи, токсичность которых основывается не на их специфическом действии, а на изменении величины рН.

Кислоты - (соляная, серная, азотная, фосфорная и др.) при рН 3,5-4,0 вызывают гибель рыб в течение нескольких часов, кожа и жабры покрываются слизью, разрушается респираторный эпителий, жаберные лепестки при этом плотно сжаты и нарушены. Смерть рыб происходит от удушья и накопления углекислоты. Увеличивающееся отделение слизи препятствует газообмену. В жабрах задерживаются различные загрязняющие вещества, особенно механические частицы сточных вод, что еще более усугубляет процесс. Жабры резорбируют кислоты, что приводит к изменению состава крови и нарушению ряда важных жизненных функций. Одновременно поражается и нервная система, снижается ритм дыхания и сердечной деятельности. Начальное возбуждение переходит в апатию, рыба принимает диагональное положение - головой к поверхности воды, временами вздрагивает, опрокидывается на бок. Вскоре наступает удушье и смерть. Очень чувствительны к кислотам карпы, рН 4,8-5,0 является для них критической. При этом наблюдается картина "кислотного заболевания", характеризующаяся следующими симптомами: 1) сероватые обложения жабр с коричневатыми внешними краями, позднее - уплотнение жаберных лепестков, коагуляционные некрозы, распадающиеся с выделением слизистого секрета наросты эпителия, как вторичное явление может наступить обрастание тканей сапролегнией, сильное поражение костией и другими эктопаразитами; 2) осветление и молочная окраска кожи, слущивание толстого слоя слизи, иногда покраснение отдельных участков тела, особенно брюшка; 3) вялое плавание по кругу, как при параличе, медленно наступающая смерть от удушья.

Щелочи - (едкий натрий, едкий калий, гидрат окиси кальция) - большая и важная группа компонентов индустриальных сбросовых вод. Токсическое действие проявляется при величине рН около 10.

При этом происходит еще более тяжелое (чем от кислот) повреждение жабр. Общая картина отравления подобна той, которая вызывается кислотами. В ряде случаев наблюдается сильное кровотечение из жабр и значительное выделение слизи, но последняя не свертывается. Через сравнительно короткий период разбухают клетки кожи и вся поверхность тела покрывается толстым слоем прозрачной слизи. Клетки жаберных лепестков набухают и их грануляция почти исчезает. При воздействии щелочей, превращающих тканевый белок в альбуминат, наступает коликвационный некроз. Мутнеет роговица глаз. Рыба становится беспокойной, частота дыхания повышается, наблюдаются судороги. Разрушение респираторного эпителия заканчивается удушьем и смертью.

Пороговая величина рН в щелочной среде для ручьевой и радужной форели, окуней и ершей составляет 9,2, плотвы - 10,4, щуки - 10,7, карпов и линей - 10,8, раков и крабов - 10,2.

Щелочные и щелочноземельные металлы - (литий, натрий, калий, берилий, магний, кальций, стронций, барий) обладают примерно одинаковой токсичностью, значительно уступающей ядовитости тяжелых металлов.

Натрий и его соединения.

Первый признак отравления хлористым натрием и сульфатом натрия - кругообразное плавание, переходящее в стремительное и толчкообразное. Дыхание неравномерное, постепенно развивается состояние подобное наркотическому. Рыбы плохо реагируют на механические раздражители, наступают паралич и смерть. На отравление солями натрия указывает темное окрашивание тела рыбы. Токсической концентрацией хлористого натрия для карпа является 15 г/л. 2-5% раствор этой соли применяют обычно для антипаразитных ванн. Такие ванны нельзя делать в цинковых емкостях, так как цинк усиливает действие хлористого натрия на кожу и жаберный эпителий. Бромистый, йодистый натрий, хлорат и нитрат натрия для рыб малотоксичны. Нитрит натрия более ядовит, отравление проявляется в виде мышечных судорог и расстройства равновесия. Процент выздоровления отравленных рыб незначительный. Соединения натрия (фосфорнокислый натрий, бура, бикарбонат, силикат натрия, сульфат и тиосульфат натрия) малотоксичны. Более ядовит карбонат натрия (сода) - 250-300 мг/л.

Калий.

Симптомы отравления схожи с таковыми у натрия. Отличительным признаком служит более светлая окраска тела. При концентрации свыше 3% соли калия приводят к набуханию и распаду эпителия жабр. Он сморщивается, отделяется от подлежащей ткани и лизируется.

Соли магния обладают такой же токсичностью, как кальция и натрия, соли калия несколько более ядовиты.

Сточные воды калийной индустрии содержат большой процент хлорида магния и сульфата магния, меньше хлористого калия, натрия, сульфатных щелочей. Такие сточные воды в разведении 1:50 токсичны для большинства видов рыб.

Тяжелые металлы (марганец, никель, хром, кадмий, свинец, железо, цинк, медь, серебро), их соли и мышьяк - наиболее распространенная группа высокотоксичных и долго сохраняющихся веществ. Ряд солей тяжелых металлов аккумулируется почвой, илом, планктоном и водными растениями. Эти загрязнители постоянно встречаются в сточных водах предприятий рудничного и шахтного производства, металлообрабатывающих и перерабатывающих заводов, гальванических цехов. Высокотоксичны для рыб соли кадмия, меди, ртути, свинца, цинка, серебра и трехвалентного хрома. Медь, ртуть и серебро проявляют свое действие в концентрации 0,02-0,004 мг/л. Токсичность солей тяжелых металлов проявляется следующими путями: 1) нерастворимые гидроокиси металлов, отлагающиеся на жабрах и икре, вызывают гибель рыб и икры; таким действием обладают гидраты окиси железа и марганца, выпадающие на жабрах рыб в виде толстого слоя; 2) некоторые соединения (трехвалентное железо, сульфат хрома, хромовые кислоты, бихромат калия) токсичны вследствие снижения величины рН; 3) подавляющая часть тяжелых металлов (цинк, кадмий, медь, железо, ртуть) обладает специфическим действием на рыб с такими симптомами отравления: беспокойство, повышение частоты дыхания, обильное слизеотделение, далее следует глубокое дыхание, снижение реакции на внешнее раздражение, толчкообразные движения, опрокидывание на бок, вялость, потом более редкое и аритмичное дыхание и смерть без судорог. Лини при отравлении захватывают атмосферный воздух. Картина поражения подобна той, которая наблюдается при медленном удушье в связи с недостатком кислорода и избытком в организме углекислоты. Рыбы, находясь в растворах солей тяжелых металлов, нуждаются в большем количестве кислорода. Дыхание нарушается вследствие прямого воздействия солей на эпителий жабр. В мягких водах токсичность солей тяжелых металлов значительно выше.

При отравлении ядами этой группы у рыб отмечается образование на коже и жабрах толстой оболочки из слизи, покрывающей жабры и все тело. Респираторный эпителий и эпидермис кожи разрушаются.

Марганец - менее ядовит, чем прочие металлы. Токсичнее его соединение - перманганат. Симптомы отравления - беспокойство, светлая окраска туловища, уменьшение чувствительности к раздражению и атаксия.

Никель. Жабры покрываются слизью и приобретают темную окраску. ПДК 0,01 мг/л.

Хром. В сточных водах встречается в форме шестивалентного (хроматы, бихроматы и хромовые кислоты) и трехвалентного (сульфат хрома, хромовые квасцы). Степень токсичности того и другого существенно различается: последний в 10 раз более ядовит. В сточных водах, содержащих хром, рыба обильно покрывается слизью и погибает из-за поражения жабр. У рыб, находившихся в течение длительного времени (около 30 дней) в слабых растворах шестивалентного хрома, в брюшной полости обнаруживают оранжево-желтую жидкость.

Мышьяк - медленно действующий протоплазматический яд. В тело рыбы мышьяк проникает осмотически и может быть обнаружен аналитически. При отравлении рыбы становятся апатичными, стадии возбуждения обычно не наблюдается и лишь перед самой смертью возникают сильные судороги. Арсениты для рыб токсичнее арсенатов. Они могут применяться и в качестве гербицида - для уничтожения высших водных растений. ПДК мышьяка для рыб 0,05 мг/л.

Кадмий. Соли кадмия также очень опасны для обитателей водоемов. Имеются сообщения, что в концентрации 0,001 мг/л они губительны для золотых рыбок. Комбинация кадмия с медью во много раз усиливает токсичность действия каждого из этих компонентов. Сочетание кадмий + цинк синергизмом не обладает. Летальной концентрацией кадмия для годовиков карпа в 7-дневных опытах оказалось 13 мг/л. ПДК кадмия 0,005 мг/л.

Свинец. Токсичность его достаточно велика (0,1-0,4 мг/л), хотя и несколько ниже ртути, меди, кадмия. В растворах, содержащих свинец, рыбы проявляют беспокойство, дыхание учащается. Жабры и кожа покрываются слизью, движения становятся вялыми, в дальнейшем теряется равновесие, снижаются дыхательные движения, наступает смерть. Свинец химически обнаруживается в жабрах, кишечнике, печени и мышцах. При хроническом отравлении наблюдается разрушение эритроцитов. ПДК свинца 0,1 мг/л.

Железо. В высоких концентрациях (30 мг/л в жесткой воде) соли трехвалентного железа (железные квасцы и хлорид трехвалентного железа) опасны для рыб сниженной величиной рН (5-6). В малых количествах (0,9-1,4 мг/л) они вызывают образование на жабрах гидроокиси железа в виде бурого налета, что приводит к удушью. При вскрытии отравленных рыб всякий раз обнаруживается сильный налет гидроокиси железа на жаберных лепестках и в большинстве случаев разрушение жаберного аппарата.

Цинк. Соединения цинка сильно повреждают жабры рыб и вызывают повышенное образование слизи, которая вместе с соединениями органических элементов покрывает кожу и жабры. Симптомы отравления: вначале возбуждение и учащение дыхания, по мере разрушения жабр - удушье и смерть. В мягкой воде концентрация цинка 0,3 мг/л оказывает явно токсическое действие. В слегка кислой среде (рН 6,0) в ящиках для инкубации для молоди форели ядовиты и растворы с содержанием цинка 0,04 мг/л. Вещество может быть обезврежено солями кальция. ПДК цинка 0,01 мг/л.

Ртуть - также вызывает разрушение жаберного эпителия. В мягкой воде для рыб губительна уже ее концентрация 0,01 мг/л. В таком же количестве убивают рыб и соединения HgCl, HgSO, Hg NO3. Симптомы отравления выражаются в увеличении дыхательных движений, затем следует фаза частичного возбуждения. Позднее рыбы становятся вялыми, плавают на боку, частота дыхания снижается, наступает смерть. На теле заметен беловатый налет. Отравленные рыбы лежат на боку неизогнутыми. Ртуть относится к ферментативным ядам.

Медь. Металлическая медь не вызывает у рыб нежелательных изменений, однако ее соли - хлориды и нитраты - токсичны в концентрации 0,01-0,02 мг/л. Рыбы бывают сильно возбуждены и покрываются голубоватой слизью. Наблюдается затрудненное дыхание, они держатся у поверхности воды. Смерть наступает через длительное время. Особи, находящиеся в положении "на боку" или "вверх брюшком", будучи перенесенными в свежую воду, через некоторое время также почти все погибают.

Серебро. При отравлении жабры у рыб приобретают грязно-коричневый цвет. Нитрат серебра высокотоксичен для рыб и водорослей. Молодь: лососевых погибает уже при содержании его 0,044 мг/л (0,028 мг/л в пересчете на серебро). Для дафний смертельная концентрация серебра 0,01 мг/л.

Упомянем и другие неорганические соединения, представляющие опасность для обитателей водоемов.

Сера. Коллоидная сера для рыб не ядовита. Токсичной концентрацией сероуглерода является 100-127 мг/л, нсантогената калия - 0,1 мг/л.

Алюминий. Ядовиты его соединения - нитрат, сульфат и алюмокалиевые квасцы. При 5 мг/л нитрата алюминия рыбы опрокидываются на бок или вверх брюшком, но перенесенные в свежую воду поправляются.

Селен - очень токсичен. Тормозит образование гемоглобина, вследствие чего нарушается гемопоэз. Резко снижается количество эритроцитов, развивается лейкоцитоз. В печени - дегенеративные процессы вокруг центральной вены, в различных внутренних органах - очаги инфильтрации. Селен обладает кумулятивным свойством, поэтому токсична концентрация 3 мг/л.

Борная кислота - отравляет рыб при концентрации 2,5 г/л в течение 1-2 дней. При этом наблюдается раздражение кожи, воспаление кишечника. Кожа обильно покрывается слизью, рыбы спокойны, апатичны. У погибших жабры и рот закрыты.

Фтор. Постоянно встречается в сточных водах стеклозаводов, предприятий апатито-нефелиновой промышленности, заводов по производству цемента, суперфосфата, инсектофунгицидов, металлургических предприятий. Наиболее распространены фтористый и кремнефтористый натрий, плавиковая кислота, фтористый кальций и бор, уралит.

Фосфор. Изучено (Саратовским отделением ГосНИОРХ) влияние на рыб взвеси фосфора в воде, эмульсии, раствора и коллоидального фосфора. Симптомы острого отравления - пучеглазие, хроническая водянка и ерошение чешуи. Отмечаются дистрофические изменения в печени (гепатит), почках, сердце и центральной нервной системе.

Цианиды и дериваты цианидов. Цианиды - соли синильной кислоты, то есть соединения, в структуру молекул которых входит группа CN. Цианиды и цианистые соединения находятся в сточных водах, поступающих из гальванических предприятий, закалочных мастерских, коксовых заводов, присутствуют в мыльных смывах газотермических домн, а также предприятий по получению благородных металлов. Это очень распространенная группа загрязнителей. Высокая токсичность цианистых соединений определяется как недиссоциированными молекулами, так и анионами и солями.

Простые цианиды (цианистый водород, цианистая кислота, цианистый калий и натрий), попав в организм рыб, вызывают повышение частоты и глубины дыхания, частичную или полную потерю равновесия, затем ослабление дыхания и смерть. При отравлении у рыб наблюдается то посветление, то потемнение тела, жабры приобретают ярко светящуюся красную окраску. Кровь медленно свертывается, и рыба длительное время не подвергается изменениям.

Самым характерным признаком отравления рыб ядами этой группы является то, что, перенесенные в свежую воду в момент потери плавательных движений, они выздоравливают. Цианиды - типичный ферментативный яд. Они блокируют железосодержащие (дыхательные) ферменты, вызывают повреждения жаберного эпителия и как следствие этого - смерть. В циано-содержащих растворах рыбы резко уменьшают потребление кислорода. Токсичность цианидов возрастает с уменьшением количества кислорода в воде и повышением ее температуры. Токсической концентрацией являемся уже 0,5 мг/л CN. Предельно допустимая концентрация цианидов (ПДК) 0,05 мг/л. Для дафний губительна доза 3,4 мг/л NaCN (1,8 мг/л CN). Цинк - и кадмийцианидные соединения могут диссоциировать почти полностью, образуя высокотоксичные компоненты. Степень распада в значительной мере определяется величиной рН. Очень высокой токсичностью обладает комбинация аммония и цианидов.

Хлорциан в нейтральной воде стабилен, в щелочной гидролизуется в цианистую кислоту. Аэрация воды очищает ее от хлорциана. Обезвреживание циансодержащих сточных вод производится разными способами: применением полисульфида кальция, добавлением кислот до рН ниже 6 с одновременной аэрацией, добавлением окисляющего средства - перманганата калия и выстаиванием. Наиболее распространено щелочное окисление цианидов, причем в качестве окисляющего вещества чаще всего используют хлор.

Нитрилы, или алкильные цианиды - это эфиры синильной кислоты, сравнительно мало токсичные для рыб. Ацетонитрил, например, в концентрации 550 мг/л неопасен для карпов. Акрилкитрил химически стабилен, разрушается медленно. Летальной границей является 20-25 мг/л. У отравленных рыб наблюдается ярко выраженное поверхностное дыхание. Вкусовые свойства рыбы акрилнитрил не изменяет.

Многие растения содержат глюкозиды, имеющие в своем составе синильную кислоту. Симптомы отравления те же, что и в цианистых растворах.

Алифатические соединения. К ним относятся алифатические углеводороды - непредельные углеводороды, которые содержат одну или тройную связь между углеродными атомами. Многие углеводороды нетоксичны или мало-токсичны для рыб. Так, метан входит в состав многих природных газов, например болотного и рудничного. Для рыб и низших водных животных сам по себе неопасен. Однако обильное выделение его из почвы пруда в зимний период приводит к обеднению воды кислородом, особенно в ее придонных слоях, что может быть губительным для многих обитателей водоема. Этилен парализует рыб, которые погибают без признаков возбуждения. Насыщенный раствор ацетилена "оглушает" рыб. Если концентрация вещества уменьшается, рыба оживает. Пентан токсичен в количестве свыше 60 мг/л.

Нефть и минеральные масла попадают в реки, озера, пруды разными путями. Они не только покрывают пленкой различной толщины поверхность, но и распространяются в виде эмульгированных частиц по всей толще воды, отлагаются вместе с илом на дно. Осевшие на дно мазут и соляровые масла стойко загрязняют водоемы, вызывая вторичное загрязнение. Водная вытяжка из 100 г грунта имеет концентрацию нефтепродуктов до 15 мг/л. Загрязнители данного типа в большинстве своем медленно подвергаются естественному окислению, поэтому их количество в воде из года в год увеличивается.

Неочищенная нефть содержит водорастворимые фракции, также токсично действующие на рыб. Нефтепродукты уничтожают нерестилища, нагульные угодья, препятствуют естественной аэрации, вызывая дефицит кислорода, и нарушают нормальные биологические процессы водоема, стойко изменяя состав воды. Наличие уже 0,1 мг/л нефти придает мясу рыб не устранимый ни при каких технологических обработках привкус нефти и специфический запах.

Рыбы избегают занефтеванных районов. Лишь единичные виды водорослей, мшанок и двустворчатых моллюсков выносят небольшие загрязнения. Содержание нефтепродуктов свыше 16 мг/л приводит к гибели рыб, препятствует нормальному развитию икры. Гибель личинок рыб наблюдается даже при 1,2 мг/л, нарушение развития дафний - при 0,1 мг/л, хирономид - при 1,4 мг/л. В загрязненных нефтью водах отсутствует бентос, из планктонных организмов наиболее чувствительны представители фитопланктона.

Минеральные масла, получаемые перегонкой нефти при температуре 120° (петролейный эфир, лигроин и бензин), токсичны для рыб в концентрации 240-250 мг/л. Менее токсичны фракции, получаемые от перегонки нефти при температуре 120-150° (симптомы отр