; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря




Скачать 423.33 Kb.
Название; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря
страница2/3
Дата публикации15.05.2014
Размер423.33 Kb.
ТипДокументы
literature-edu.ru > Биология > Документы
1   2   3

ЗАНОСНАЯ ПОПУЛЯЦИЯ ИЗОПОДЫ-ДРЕВОТОЧЦА LIMNORIA LIGNORUM В КОВДСКОЙ ГУБЕ БЕЛОГО МОРЯ: 70 ЛЕТ СУЩЕСТВОВАНИЯ

ВИНОГРАДОВ Г.М.1, КОБУЗЕВА И.А.2

1) Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, 33; 2) Лицейский биологический класс школы № 520, 113449, Москва, улица Винокурова, дом 19. egor@ocean.ru.

Изоподы-древоточцы Limnoria lignorum – широко распространённый бореальный вид. Рачки самостоятельно перемещают только на небольшие расстояния, их расселение идёт за счёт переноса заражённой ими древесины. В Белом море рачки впервые обнаружены в Пирья-губе в 1922 г., Очевидно, они были занесены деревянными судами в годы I Мировой войны (Дерюгин, 1928). В 1936 г. лимнории были обнаружены на противоположном (Карельском) берегу Белого моря, в Ковдской губе, тоже на месте рейдовой стоянки судов, где они заселили покрывающую дно щепу – отходы деятельности местных лесозаводов (Бухалова, Дмитриев, 1944). При этом на глубины менее 7 м рачки не поднимались, т.к. поверхностные слои губы были опреснены водами р. Ковда. Известно, что ранее лимнории здесь отсутствовали, т.к. в начале XX века губа была подробно обследована студентами Юрьевского университета под руководством К.К. Сент-Илера.

В 2000–2007 гг. во время летних практик биокласса 520-й школы лимнории были найдены уже во всей Ковдской губе, причём, поскольку р. Ковда была перекрыта плотиной в 1955 г., рачки поднялись до нижней границы литорали. Таким образом, заносная популяция L. lignorum успешно существует в губе более 70 лет, и её границы медленно расширяются.

L. lignorum вредят деревянным сооружениям, но в Ковдской губе их практически нет. Рачки здесь питаются засоряющей дно древесиной (щепой и досками), оставшимися от исчезнувших ныне лесозаводов. Так что роль рачков, способствующих её скорейшему разложению, в Ковдской губе оказывается положительной.

В работе в рамках "обучения через вовлечение в исследования" принимали активное участие ученики нескольких выпусков биокласса.

УДК 551.465

МОНИТОРИНГ ЛИЧИНОК ГРЕБНЕВИКОВ-ВСЕЛЕНЦЕВ MNEMIOPSIS LEIDYI И BEROE OVATA КАК СПОСОБ ОЦЕНКИ МЕЖГОДОВОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ РАЗВИТИЯ ИХ ПОПУЛЯЦИЙ В РОССИЙСКИХ ВОДАХ ЧЁРНОГО МОРЯ

Виноградов Г.М.1, Лукашева Т.А.2, Анохина Л.Л.3

1) Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, 33; 2) Южное отделение Института океанологии РАН, 353467, Геленджик-7 Краснодарского края, Океанология; 3) Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, 117997, Москва, Нахимовский проспект, д.36. egor@ocean.ru.

Пятнистость распределения взрослых гребневиков-вселенцев Mnemiopsis leidyi и Beroe ovata, существенно влияющих на экосистему Чёрного моря, делают затруднительным их учёт с помощью планктонных сетей. Мы применили известную для рыб методику выявления относительных подъемов и спадов численности популяций крупных пелагобионтов по численности их личинок. В течение 2000–2007 гг. проводился постоянный мониторинг численности личинок гребневиков в Голубой бухте на российском участке побережья Чёрного моря. Удалось показать зависимость развития гребневиков от климатических условий года и влияние начала размножения B. ovata на период высокой численности личинок M. leidyi.

В теплые годы в начале интенсивного размножения B. ovata суточное выедание биомассы M. leidyi особями B. ovata составляет 1–20 %, но в дальнейшем B. ovata может за сутки выедать практически всю популяцию M. leidyi. Их одновременное существование в одном районе оказывается возможным только благодаря пространственному разобщению: пятнистость, различия в вертикальном распределении. В более холодные годы характер сезонного хода размножения гребневиков остаётся тем же, но интенсивность размножения оказывается заметно ниже. В годы с поздно (начало октября) начавшимся размножением B. ovata (напр., 2004 г.) увеличение длительности интенсивного размножения M. leidyi приводит к резкому усилению его прессинга на мезопланктон и падению численности основных групп планктонных животных.

Работы велись под руководством академика М.Е. Виноградова (1927–2007).

КРАТКОСРОЧНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПОТРЕБНОСТЕЙ РАЧКОВ-ФИЛЬТРАТОРОВ НА ПРИМЕРЕ MOINA MACROCOPA STRAUS (CRUSTACEA, CLADOCERA)

Ворожун И.М.

каф. гидробиологии, Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова

Moina macrocopa stratus – организм, хорошо известный как обитатель полисапробных водоемов, таких, например, как аэротенки очистных сооружений и чеки рисовых полей. Этот рачок активно участвует в трансформации вещества и энергии в водоемах, насыщенных органическими веществами, участвуя таким образом в процессах самоочищения водоемов.

Для изучения этих процессов необходимо иметь отчетливые представления о скорости потребления M.macrocopa органического вещества. Однако известные методы исследования пищевых потребностей рачков-фильтраторов не всегда объективно отражают истинные рационы этих животных.

Среди множества таких методов самым распространенным является расчет рационов по разности концентраций пищи в начале и в конце опыта. Обычно время экспозиции колеблется от нескольких часов до суток.

Мы предлагаем метод расчета рационов рачков-фильтраторов по разности концентраций пищи, установив время экспозиции, равное времени прохождения пищи по кишечнику на примере M.macrocopa. В качестве корма использовалась Chlorella vulgaris.

Время пребывания пищи в кишечнике определялось с помощью метки красной акварельной краской. Моина помещалась на 1 – 2 минуты во взвесь водорослей, слегка подкрашенную краской, после чего рачок вновь погружался в исходную водорослевую взвесь. Каждые 5 минут кишечник животного просматривался под бинокуляром, что позволило определить время прохождения окрашенного сгустка пищи по кишечнику при различных температурах (16°, 22° и 28°С). Концентрация хлореллы была заведомо выше «точки трофического насыщения» (1 млн. кл./мл.).

Впоследствии с помощью этого метода нами были изучены рационы M.macrocopa всех возрастных групп в полном факторном эксперименте, а именно, при названных температурах и концентрациях корма 0,4; 0,8 и 1.2 млн. кл./мл.

Краткосрочный эксперимент дает ряд важных преимуществ по сравнению с длительным экспериментом, а именно:

  1. Остается неизменным размер и физиологическое состояние животных.

  2. Пищевые частицы не заглатываются повторно.

  3. Водоросли не подвергаются механическому оседанию

  4. Разность между концентрациями водорослей в начале и в конце эксперимента не превышает 30%, т.е. концентрация пищи в течение опыта остается более или менее стабильной.

Для сравнения был использован традиционный метод изучения рационов, когда время экспозиции составляет 24 часа.

Полный факторный эксперимент по изучению рационов M.macrocopa с учетом времени прохождения пищи по кишечнику показал, что скорость потребления пищи при концентрациях хлореллы 0,8 и 1,2 млн. кл. / мл практически одинакова, т.е. трофическое насыщение этих животных наступает уже при концентрации корма 0,8 млн. кл./мл. При концентрации 0,4 млн. кл./мл рационы этих рачков значительно ниже.

По сравнению с данными краткосрочного эксперимента продолжительный эксперимент (24 часа) дал результаты, существенно заниженные при всех температурных и пищевых условиях для всех возрастных групп.

Следует особенно подчеркнуть, что опыты проводились на животных в одинаковом физиологическом состоянии, а именно, в момент закладки яиц после очередной линьки. Для моин это особенно важно, т.к. развитие эмбрионов у этих животных происходит за счет поступления питательных веществ из организма матери (в отличие от дафний), причем, по мере развития эмбрионов в выводковой камере самок, рационы животных могут возрастать вдвое.

Таким образом, краткосрочный эксперимент позволяет получить наиболее точные результаты по закономерностям питания планктонных фильтраторов.

ЗАВИСИМОСТЬ ПРОДУКЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ

MOINA MACROCOPA STRAUS (CRUSTACEA, CLADOCERA)

ОТ СОСТАВА КОРМА

Ворожун И.М.

каф. гидробиологии, биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова

Moina macrocopa Straus является широко распространенным обитателем полисапробных водоемов. Наиболее часто этот вид встречается в аэротенках очистных сооружений, в чеках рисовых полей а также в мелких временных водоемах, активно участвуя в процессах трансформации вещества и энергии в водоемах.

Обладая высокими темпами обменных процессов при относительно небольших размерах тела (не более 1,5 мм в длину), эти рачки отличаются чрезвычайно высокими темпами роста и размножения. Такие качества M. macrocopa делают ее перспективным видом корма для мальков ценных пород рыб (карповых, осетровых).

Пищей для моин служат протококковые водоросли, бактерии, дрожжи, водные грибы а также живой детрит.

Целью настоящей работы являлось изучение зависимости скорости соматического и генеративного роста рачков от концентрации и вида корма на протяжении всего онтогенеза.

В качестве основного вида корма использовалось Chlorella vulgaris в различных концентрациях (0,4; 0,8 и 1,2 млн. кл./мл). Бактериальный фон альгокультуры составлял не более 1% от биомассы водорослей. Этот опыт проводился в течение всего жизненного цикла моин с ежедневным измерением размеров тела и подсчетом отродившейся молоди.

Одновременно с этим проводился эксперимент при тех же концентрациях хлореллы с добавлением бактериальной взвеси (бактерии р.Pseudomonas в концентрации 2 млн. кл./ мл).

Все опыты проводились при температуре 22°С. Продолжительность опытов составляла 15 суток, что соответствует средней продолжительности жизни моин.

Результаты исследований показали, что скорость соматического и генеративного роста M.macrocopa увеличивается при повышении концентрации хлореллы только до определенных пределов, а при добавлении бактерий к водорослевому корму эти величины продолжают возрастать, что видно из табл. 1.

Таким образом, расширение пищевого спектра за счет добавления бактерий к водорослевому корму приводит к более полной реализации продукционных возможностей M.macrocopa.
Табл. 1. Зависимость соматической и генеративной биомассы M.macrocopa от состава корма (на пятнадцатые сутки жизни).


Концентрация хлореллы,

млн.кл./мл

Соматическая

масса тела моин,

мг

Генеративная

масса моин,

мг

Хлорелла

Хлорелла+

бактерии

Хлорелла

Хлорелла+

бактерии

0,4

0,285

0,370

0,783

0,857

0,8

0,333

0,415

0,916

1,113

1,2

0,385

0,415

0,949

1,144


ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ КОНТРОЛЯ, ОХРАНЫ И РЕАБИЛИТАЦИИ (РЕМЕДИАЦИИ) ВОДНОЙ СРЕДЫ

И. М. Ворожун, О.М. Горшкова, Л.Л. Демина, Е.И. Зубкова, А.Н. Камнев,

В.Ю. Клюшников, Г.М. Колесов, С.В. Котелевцев, М.В. Крупина, Е.В.Лазарева, Ф.Ф. Нагдалиев, С.А. Остроумов, Д.Ю. Сапожников, А.Д. Сизов, А.В. Смуров, Е.А. Соломонова, И.К. Тодераш, И.В. Тропин, А.К. Юзбеков

Московский государственный университет, биологический, географический и химический факультеты; 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры; Институт океанологии, Институт геохимии, Институт зоологии АНМ, Кишинев, Молдова; ar55@yandex.ru

Можно выделить два направления в использовании живых организмов для контроля качества воды и борьбы с загрязнением водной среды.

Первое. Использование организмов для получения информации о степени опасности конкретных загрязняющих веществ (поллютантов, ксенобиотиков) и о степени нарушенности экологических условий в водной среде конкретного водного объекта. Такое использование организмов связано с разработкой и применением методов биотестирования, биоиндикации и биомониторинга. Так, разработан метода биотестирования на моллюсках [1, 6] и измерение концентрации загрязняющих веществ (например, металлов) в организмах зообентосных сообществ (например, моллюсков). Такие измерения были проведены для нескольких металлов (Cu, Fe, Zn, Mn, Ni и др.) в раковинах и мягких тканях двустворчатых моллюсков унионид Unio pictorum и митилид Mytilus galloprovincialis (готовится отдельное сообщение).

Еще одно направление в использовании организмов для оценки состояния экосистем – определение в тканях гидробионтов мутагенных и канцерогенных соединений. Ткани экстрагируются органическими растворителями (например, дихлорметаном или гексаном, а затем анализируются в тесте Эймса или в SOS хромотесте [5].

Полезен анализ физиологического состояния гидробионтов, обитающих в загрязненных экосистемах. Так, чувствительным методом является анализ активности ион-транспортирующих систем в эритроцитах рыб. Эти системы четко реагируют как на химические токсиканты (в первую очередь тяжелые металлы), так и на радиоактивные загрязнения [2].

Среди многих интересных направлений - использование водных организмов (Daphnia magna) для изучения совместного воздействия кадмия и КВЧ-облучения на водные организмы (например, [4]). Другие примеры биотестирования см. [1, 6, 9].

Второе. Использование организмов для целей снижения уровня загрязненности водных объектов, для очищения некоторых категорий загрязненных и сточных вод. Была разработана теория биотического самоочищения вод [3, 7, 8]. В рамках этой теории более четко, чем ранее, выявляется роль макроорганизмов (макрофитов и животных) в очищении воды в природных и антропогенно измененных экосистемах. На этой основе разрабатываются подходы, методы и способы использования потенциала макрофитов и водных организмов для очищения вод. Проведены эксперименты на нескольких видах макрофитов (Elodea canadensis Mchk., Potamogeton crispus L., Fontinalis antipyretica L., Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl. и другие виды) для разработки экотехнологий и фитотехнологий очищения вод.

Авторы продолжают исследования, направленные на разработку научной базы контроля и улучшения состояния водных экосистем.


  1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование» / Ред. О.П. Мелехова, Е.И. Егорова. М.: Издательский центр «Академия» 2007, 288 с.

  2. Нагдалиев Ф.Ф., Котелевцев С.В., Козловская В.И., Герман А.В. Влияние ксенобиотиков на транспорт ионов и его адренергическую активацию в мембранах эритроцитов леща Abramis brama (L.) и карпа Cyprinus carpio (L.) (сем. Cyprinidae). Вопросы ихтиологии.- 1995.- N.3.- С.394 - 401.

  3. Остроумов С.А. О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем // Экология. 2005. № 6. С. 452–459.

  4. Шавырина О.Б., Гапочка Л.Д., Кочерженко Н.Н. Совместное воздействие кадмия и КВЧ-облучения на лабораторную культуру Daphnia magna// Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Т.11, стр. 103-104.

  5. Kotelevtsev S.V., Stepanova L. I. Biochemical and genotoxical monitoring of ecosystems with special reference to Lake Baikal and Northern Black Sea. In the book: "Molecular Aspects of Oxidative Drug Metabolizing Enzymes: Their Significance in Environmental Toxicology, Chemical Carcinogenesis and Health." Ed. by E. Arinc et al. NATO ASI Series. Series H: Cell Biology, Vol. 90. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1995, p. 624-666.

  6. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p.

  7. Ostroumov S.А. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129.

  8. Ostroumov S.А. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232.

  9. Grande R., Di Pietro S., Di Campli E., Di Bartolomeo S., Filareto B., Cellini L. Bio-toxicological assays to test water and sediment quality. // J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. [ = Journal of Environmental Science and Health, Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering ] 2007. 42(1):33-38.

ВОЗДЕЙСТВИЕ МЕМБРАНОТРОПНОГО КСЕНОБИОТИКА ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ НА Daphnia magna

И. М. Ворожун, С.А. Остроумов

Московский государственный университет, биологический факультет;

119991 Москва ГСП-1, Ленгоры; ar55@yandex.ru
Фильтрационная активность водных организмов – важная составляющая функционирования экосистем [1]). Ранее было показано, что поверхностно-активное вещество (ПАВ) додецилсульфат натрия (ДСН) ингибировало фильтрационную активность Mytilus edulis, M. galloprovincialis и некоторых других водных организмов-фильтраторов [2- 6]. ДСН является представителем обширного класса мембранотропных ксенобиотиков, экологическая опасность которых выявлена в [7].

Цель данной работы – проверить, оказывает ли это же вещество (ДСН) ингибирующее воздействие на фильтрационную активность еще одного массового вида фильтраторов - дафний Daphnia magna. В опытах использовали Daphnia magna размером около 1 мм и возрастом 5 дней. До начала опыта их содержали в лабораторных условиях в сосудах, куда добавляли в качестве корма зеленые водоросли Scenedesmus quadricauda в сравнительно низкой концентрации (около <50 тыс. кл/мл). В начале опыта клетки S. quadricauda были добавлены в более высокой концентрации (400 тыс. кл/мл). Наряду с контрольным вариантом (инкубация дафний в среде без добавления ДСН) были поставлены варианты, где в среду инкубации добавляли ДСН в концентрациях 0.1; 0.5; 1; 5; 10 мг/л. Концентрации были подобраны в предварительных опытах. Измерение концентрации клеток S. quadricauda проводили путем подсчета в камере Нажотта (глубина 0,5 мм) через 3, 6, 9, 12, 24 часов после начала опыта. В каждом сосуде в объеме 50 мл содержалось 25 дафний. Инкубацию вели при температуре 24 ± 1.5 ˚С. Каждый вариант был поставлен в двух повторностях.

Опыты показали, что с течением времени происходило постепенное снижение концентрации клеток водорослей S. quadricauda по сравнению с началом инкубации. Это свидетельствовало о том, что имело место изъятие дафниями клеток водорослей из воды в результате ее фильтрации организмами ракообразных. Это снижение концентрации наблюдалось и в контроле, и при нескольких концентрациях ДСН (0.1; 0.5; 1; 5; 10 мг/л).

Через 3 ч инкубации при всех исследованных концентрациях ДСН (0.1 мг/л и более) численность клеток водорослей была больше, чем в контроле, что указывает на снижение скорости фильтрации и эффективности изъятия водорослей из воды.

При концентрации ДСН 5 и 10 мг/л после периода фильтрации 6 – 24 ч наблюдали более высокие численности/концентрации клеток S. quadricauda, чем в контроле.

При сравнительно меньших концентрациях ДСН (0.1; 0.5; 1 мг/л) отличие от контроля наблюдалось после 3 ч инкубации; затем, через 6 - 24 ч инкубации отличия численности клеток от контроля не наблюдали.

Существенно, что в течение 3 суток от начала опыта не наблюдали никакого повышения смертности дафний, подвергнутых воздействию изученных концентраций ДСН. Таким образом, все выявленные эффекты имели место при сублетальных концентрациях ДСН.

Полученные данные важны для понимания опасности антропогенных нарушений экологических процессов, существенных для качества и самоочищения воды в водных экосистемах [5-10].
Литература


  1. Алимов А. Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. - Л.: Наука. 1981. (Труды Зоологического ин-та АН СССР, т. 96) - 248 с.

  2. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу. М.: МАКС-Пресс. 2000. 116 с. Далее того же автора:

  3. Амфифильное вещество подавляет способность моллюсков фильтровать воду и удалять из нее клетки фитопланктона // Известия РАН. Сер. Биол. 2001. № 1. С. 108-116.

  4. Действие некоторых амфифильных веществ и смесевых препаратов на морских моллюсков // Гидробиологический журнал. 2003. Т. 39. № 2. С.103-108.

  5. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. Т.396. № 1. С.136-141.

  6. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и практика // Успехи современной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429-442.

  7. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p.

  8. (the same author) Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129.

  9. (the same author) Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232.

  10. (the same author) Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50.

УДК 621.391+317.532.783+535

ИЗМЕНЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КАДМИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ

Гапочка М.Г.1, Гапочка Л.Д.2, Дрожжина Т.С.2, Новоселова, Л.А.2, Кочерженко Н.Н.2, Зарубина А.П.2

Toxicity changes of cadmium water solutions under influence of low-intensive microwave irradiation.

Gapochka M.G.1, Gapochka L.D.2, Drozhzhina T.C.2, Novosiolova L.A.2, Kocherghenko N.N.2, Zarubina A.P.2.

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический,2 физический1 факультеты, ludgap@phys.msu.ru.

Москва, 119991, МГУ им. М.В. Ломоносова, биологический факультет

В настоящей работе изучено действие электромагнитного излучения (ЭМИ) миллиметрового диапазона с помощью биолюминесцентного бактериального теста и изменение во времени токсичности раствора кадмия после облучения длиной волн λ=6,1 и 7,1 мм для культуры микроводорослей. Биолюминесцентный бактериальный тест позволяет экспрессно выявлять зависимость токсичности водных растворов кадмия от длины волны облучения. Показано, что при длине волны λ=6,1 мм токсичность раствора кадмия резко возрастает. Раствор кадмия в концентрации 0,3 мг/л, облученный ЭМИ длиной волны λ=7,1 мм в течение 30 мин и добавленный непосредственно после облучения, а также через 3, 5 и 8 суток в свежезасеянные культуры микроводорослей, обладает в этих вариантах опыта различной токсичностью, о которой судили по росту численности популяции. Облученные растворы кадмия, внесенные непосредственно после облучения, не изменяли его токсичность, внесенные через 3-е суток к концу эксперимента (30 суток) снижали токсичность в 2 раза, а внесенные через 5 и 8 суток увеличивали токсичность, значительно ингибируя рост водорослей. Таким образом, нами впервые показано увеличение токсичности кадмия при действии ЭМИ, что чрезвычайно актуально в мониторинге загрязнения природных объектов тяжелыми металлами с учетом современного резкого увеличения антропогенного фона ЭМИ. Возможность использования “батареи” тестов для экспрессной и пролонгированной по времени оценки токсичности металлов под влиянием ЭМИ, представляется перспективной инновационной методикой с экологической точки зрения для научных и практических целей.
СИМБИОЗЫ ГИДРОИДОВ БЕЛОГО МОРЯ С МИКРООРГАНИЗМАМИ
Горелова О.А., Косевич И.А., Лобакова Е.С.
Кафедра физиологии микроорганизмов

Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова
Представители фауны морей высоких широт мало изучены с точки зрения формирования симбиозов с фототрофными микроорганизмами: микроводрослями (МВ) и цианобактериями (Цб). При этом в мягких тканях ряда колониальных гидроидных Белого моря выявляются внутриклеточные тела, строение которых позволяет говорить об их цианобактериальной природе. При выделении микроорганизмов, ассоциированных с разными видами Hydrozoa, фрагменты которых предварительно подвергали поверхностной стерилизации, получены культуры 4 видов Цб и 4 видов МВ.

В составе эпибионтной микрофлоры 8 видов гидроидов обнаружены фотосинтезирующие и нефотосинтезирующие микроорганизмы: различные МВ и бактерии (Бк), включая Цб. Установлено, что состав, численность и локализация эпибионтных микроорганизмов зависят от вида макроорганизма, морфологической части его тела (осевой побег, боковые ветви, гидрант, гидротека, гонангии), относительного возраста локальной зоны побега (дистально-проксимальное увеличение численности и разнообразия эпибионтов), а также времени сбора образцов. Полученные результаты указывают на существование поликомпонентных симбиозов беломорских гидроидов с фототрофными микроорганизмами. Критериями этого является: 1) выделение микроорганизмов из образцов животных; 2) видоспецифичность сообществ микробных эпибионтов макроорганизмов, обитающих в одном биотопе; 3) различие доминантных форм эпибионтных и свободноживущих цианобактерий одного биотопа; 4) пространственная интеграция микро- и макропартнеров с образованием морфологических структур в зонах межорганизменных контактов.

УДК 535.372

ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ И НАНОЧАСТИЦЫ РАСТВОРЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВОД ОЗ. БАЙКАЛ И ДРУГИХ ВОДОЕМОВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА

О.М. Горшкова1, А.В. Краснушкин1, С.В.Пацаева2, Е.В.Федосеева3, Д.А.Хунджуа2, В.И.Южаков2

1Географический и 2Физический факультеты МГУ им. М.В. Ломоносова, spatsaeva@mail.ru; 3Иркутский Государственный Университет

Необходимость изучения растворенных форм органического вещества (РОВ), определения гидрохимических свойств воды в водоемах Байкальского региона связана с решением по крайней мере трех следующих задач. Это выявление факторов и механизмов, обуславливающих формирование, поддержание и трансформацию байкальских и общесибирских зон распространенности гидробионтов, оценка поведения загрязнителей в разнообразных условиях водной среды и применение различных методов детоксикации в условиях Байкальского региона. Если такие гидрохимические параметры, как общая минерализация, рН, растворенный кислород, растворенный органический углерод (Сорг) - ранее уже определяли для вод оз.Байкал и р.Ангары, то наночастицы РОВ и их спектры флуоресценции изучены впервые. Пробы отбирались в августе 2007г. из оз.Байкал (пос.Большие Коты, территория Прибайкальского национального парка, пирс Байкальской биологической станции института биологии ИГУ), озера №14 (водоем, образовавшийся в результате драговой добычи золота и антропогенном изменении ландшафта долины р. Большая Котинка, населенный общесибирскими видами гидробионтов) и р. Ангары (в районе пристани «Солнечная» г.Иркутска). Наночастицы РОВ (коллоидная фракция органического вещества с размером молекул более 5 нм) были сконцентрированы методом мембранной ультрафильтрации на мембранных ультрафильтрах УАМ-50 (НПО «Владипор»). Их концентрация определена по величине оптической плотности при 260 и 270нм и интенсивности флуоресценции с длиной волны возбуждения 355 нм. Спектры поглощения измеряли на спектрофотометре Perkin Elmer Lambda35, спектры флуоресценции – на флуориметре Perkin Elmer LS 55 в стандартных кварцевых кюветах. Для возбуждения флуоресценции использовали длины волн 270, 310 и 355 нм. По флуоресцентным измерениям, наиболее количество РОВ содержит вода из оз. №14, наименьшее – вода озера Байкал. Сорг для поверхностных вод оз. Байкал– 1,473; для вод р.Ангары (пристань в г.Икрутск, микрорайон Солнечный,) - 2,983; для воды оз. №14 - 3,996 мгС/л (определения были выполнены в лаборатории химии океана института океанологии им.П.П.Ширшова РАН В.Ю.Гордеевым на TOC-анализаторе Shimatzu). Доля наночастиц в составе РОВ соответственно составляет 36,5; 42,2 и 43,0%. Вода оз. Байкал слабоминерализованная (54,3 – 56 мг/л по NaCl), рН байкальской воды 8,18 – 8,23, О2=8,5 мг/л. Оз.№14: соответственно, 54-55 мг/л, рН 6,60, О2=6,07.

К ВОПРОСУ ОБ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБУСТРОЙСТВЕ НЕКОТОРЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ВОДОЕМОВ.

С.В.Горюнова

Российский университет дружбы народов

Наиболее характерной особенностью развития современного общества является быстрый рост городов. При этом многие городские водные системы – реки, озера, пруды, родники – приходят в запустение, становятся непригодными не только как источники воды, но и как места отдыха, купания. Однако для некоторых водоемов проведение мероприятий по их восстановлению становится невозможным.

Одним из объектов исследования являлся техногенный водоем в 14-микрорайоне г. Зеленограда (расположен в полосе между линией Октябрьской железной дороги и оживленной городской автотрассой). Источниками наполнения водоема служат не только ливневые и талые воды, в него осуществляется несанкционированный сброс сточных вод с территории расположенных поблизости хозяйственных объектов. Значительная часть агентов засорения (тара из-под лакокрасочных материалов и средств бытовой химии) относится к группе агрессивных: их попадание в воду может вызвать значительное ухудшение экотоксикологической ситуации. На дне отмечены плотные заросли роголистника (Ceratophyllum demersum L.) и элодеи (Elodea canadensis Michx.) - в массовом количестве эти виды развиваются только в сильно эвтрофированных водных объектах. Из плавающих форм в массовом количестве обнаружены ряска трехдольная (Lemna trisulca L.) и ряска маленькая (Lemna minor L.). В летний период бурно развиваются зеленные нитчатые водоросли, что является признаком сильного эвтрофирования вод. Целый комплекс гидрохимических показателей (сухой остаток, перманганатная окисляемость, ХПК, БПК5, фосфаты) также указывает на сильное загрязнение и интенсивное эвтрофирование техногенного водоема. Полученные результаты свидетельствуют о том, что качество вод в этом водном объекте на современном этапе не соответствует действующим природоохранным и водохозяйственным нормативам (Охрана природы ..., 2000). Дальнейшее развитие экологической ситуации может идти только в направлении ухудшения качества вод по мере накопления в них различных загрязнителей, в том числе и токсичных веществ. Организация контроля за загрязнением и засорением водоема (его экологическая защита и охрана) не может дать реальных результатов в силу местонахождения и источников формирования вод.

Поскольку данный водоем имеет сугубо техногенное происхождение, не имеет какой-либо культурно-исторической ценности, а основным источниками его наполнения является поверхностный смыв с автотрассы и с железнодорожного полотна, а также различные городские стоки, программа инженерно-экологического обустройства может заключаться только в разработке и реализации проекта его ликвидации.

Механизмы и закономерности самоочищения водной среды от многокомпонентных примесей

Губернаторова Т.Н.

Институт водных проблем РАН, Россия, 119333 Москва, ул. Губкина, 3

Младший научный сотрудник, аспирант, E-mail: Gybernatorova@mail.ru

Собрана, проанализирована и обобщена информация по деструкции различных классов загрязняющих веществ (лигнины, хлорлигнины и их производные; гумусовые вещества, фенола и хлорфенолы; роданиды). Изучены механизмы процессов деструкции, таких как, фотодеструкция, химическая деструкция, биоразложение под действием микроорганизмов, и других процессов химического, биологического и физико-химического самоочищения. Изучено влияние макрофитов на процессы распада загрязняющих веществ в водной среде, а также выявлена роль и участие микроорганизмов и ферментных систем в процессах деструкции природных высокомолекулярных веществ. Проведен анализ механизмов распада одноатомных и многоатомных фенолов в водной среде, рассмотрены различные составляющие данного процесса. Для ряда процессов деструкции подробно изучена химическая и биохимическая сторона распада и минерализации органических веществ.

Сформулирована нелинейная модель распада многокомпонентной примеси с учетом распределения компонентов по их реакционной способности и с использованием уравнения ферментативной кинетики. Модель использована для анализа литературного эмпирического материала по биодеградации органического вещества в толще воды и донных отложениях, в биореакторе с активным илом, а также по биопоглощению и ферментативной деструкции органики макрофитами. В качестве примесей выступают природные органические вещества (гумус, детрит), органика бытовых сточных вод, отходы производства (лигнины, хлорлигнины, хлорфенолы, роданиды). Проведено сравнение нелинейной модели с распадом по уравнению реакции первого порядка.

Исследована кинетика ферментативных реакций деструкции органических веществ в водных экосистемах. Рассмотрено органическое вещество, состоящее из макромолекул разного размера с фрактальной структурой. Сформулировано кинетическое уравнение ферментативной деструкции, в котором константа скорости реакции зависит от характеристик фрактальной структуры. Проведен анализ решения в двух случаях: для фракции макромолекул одинакового размера и для смеси макромолекул разных размеров.

Тензиометрический контроль водорастворимых соединений нефти в природных водоемах.

УДК 544.576

Гусев С.А., Парфенова А.М., Лазарева Е.В.

Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, elasareva@ya.ru

Разработка новых методов экологического мониторинга нефтяных загрязнений водных экосистем актуальна не только вследствие возрастающего объема этого вида загрязнения, но и в связи с ощутимым влиянием даже незначительных концентраций нефти и нефтепродуктов на жизнедеятельность различных биологических видов. Попадая в водную среду нефтяные углеводороды способны находиться в различных формах –эмульгированной, растворимой и коллоидной, а также сорбироваться на взвеси и донных отложениях водоемов. Существующие методы определения нефтепродуктов (экстракция с последующим гравиметрическим, ИК-спектроскопическим, фотометрическим и хроматографическим определением) не совсем применимы для изучения водорастворимых компонент, т.к. в результате пробоподготовки и аналитической обработки возможно разрушение дисперсных систем. Нами предложен подход, основанный на тензиометрическом измерении содержания водорастворимых компонентов нефти. Данный метод менее трудоемок и позволяет исследовать углеводороды в системе нефть-вода без предварительной пробоподготовки. Измерение поверхностного натяжения воды в присутствии нефти проводили методом Вильгельми. Изучены зависимость поверхностного натяжения воды от содержания нефти в водной фазе, времени контакта нефти с водой, времени образования эмульсий. Было показано, что поверхностное натяжение воды после контакта с нефтью в количестве до 33% от объема воды снижается на 14-20% от поверхностного натяжения дистиллированной воды при данной температуре. Спектрофотометрические и микроскопические исследования водной фазы позволили проследить процесс увеличения нефтяных капель в эмульсиях от 1 мкм до 28 мкм и показать, что в присутствии солей (моделирование морской воды), разрушение нефтяных эмульсий происходит быстрее. Оценена роль гуминовых кислот в восстановлении поверхностного натяжения воды в присутствии нефтяных эмульсий и показано, что солюбилизация нефтяных углеводородов в присутствии гуминовых веществ, является защитным механизмом водных экосистем в условиях нефтяного антропогенного стресса.


ЛАБОРАТОРНАЯ БИОМОДЕЛЬ БИОЦЕНОЗА ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА (ПРИБАЙКАЛЬЕ)
The laboratory biomodel of a hot spring biocenosis (Pribaikalye)
Дагурова О.П.,* Орлеанский В.К.**, Брянская А.В.*

* -Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН

**-Институт микробиологии РАН

Целью нашей работы было получение цианобактериального сообщества термального источника Котельниковский (Прибайкалье) в контролируемом эксперименте и сравнение лабораторного и природного сообществ. Для выращивания сообществ в лабораторных условиях использовали проточную установку лоткового типа с нагревателем. Температура среды на входе в лоток составляла 66оС, на выходе – 31оС. Освещение 2000 лк, круглосуточно. Длительность эксперимента составила 30 суток.

Природная экосистема. Всего в исследуемой экосистеме было обнаружено 10 видов цианобактерий. По мере удаления от выхода источника наблюдалась смена доминирующих комплексов цианобактерий: Mastigocladus laminosus Mastigocladus laminosus + Phormidium angustissimum Phormidium tenue + Phormidium valderiae. Для некоторых родовых таксонов наблюдалась приуроченность развития к определенным температурным зонам. Так, Mastigocladus встречался только при высокой температуре (45-50оС), виды рода Phormidium выдерживали относительно широкий диапазон (25-50оС) и виды рода Oscillatoria развивались при низкой температуре (25-30оС). Таким образом, в исследованном источнике с понижением температуры происходило резкое изменение в видовом составе сообщества, как в качественном, так и в количественном отношении. Каждому температурному интервалу соответствует определенный тип сообщества с определенным качественным и количественным составом, что характерно для большинства сообществ, развивающихся по температурному градиенту.

Лабораторная биомодель. В результате успешного подбора условий культивирования была получена лабораторная модель цианобактериального мата термального источника Котельниковский. Формирование структуры сообщества при заданных условиях происходило в первые 18 суток эксперимента. Окончательно сформировавшийся лабораторный альгоценоз состоял из 4 видов цианобактерий. Виды появлялись в мате во времени и в пространстве в одинаковой последовательности: M. laminosus Ph. tenue Ph. ambiguumPh. valderiae. Доля M. laminosus была максимальной при высокой температуре, плавно убывая по мере ее понижения. Этот вид довольно хорошо растет в лабораторных условиях и обладает способностью к термофилии Доля Ph. tenue начиная 36оС держалась на значительном уровне. Ph. ambiguum развивался только в поверхностной пленке, на дне обнаруживались его единичные трихомы.

При сравнении природного и лабораторного матов выявилось еще одно отличие: произошла замена одного термофильного вида на другой. Вид Phormidium angustissimum, который развивался в природе и даже занимал доминирующее положение, в лабораторном мате не отмечен, а вид Ph. аmbiguum, который в природных матах встречался единично, в лабораторных условиях получил интенсивное развитие. Здесь в пределах одного рода произошла замена мелкоклеточной формы на более крупноклеточную.

Полученное лабораторное сообщество может являться достоверным аналогом природного и служить для изучения экологии и физиологии составляющих его компонентов. Видовой состав лабораторного мата был сходен с таковым природного мата, но отличался меньшим разнообразием.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 05-04-97215р_байкал_а, Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы», грант МО РФ № РНП. 2.1.1. НОЦ «Байкал», Президиума СО РАН № 24.
О ПРАКТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКОЛОГИИ ПЕЛАГИЧЕСКОГО ОБРАСТАНИЯ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ
1   2   3

Похожие:

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря icon; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков...
Институт океанологии им. П. П. Ширшова ран, 119891, Москва, Нахимовский пр-кт,36

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconТеренс Пауэлл кельты воины и маги предисловие
Обилие археологического материала, свидетельства античных историков, кельтское литературное наследие и результаты современных филологических...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconОбзор экосистемы и биоразнообразия Каспийского моря
Каспия. «Море» обладает ценным эндемичным биологическим разнообразием, определяющим наличие уникальных биоресурсов, служит местом...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconСекция краеведения и туризма Сочинского отдела Русского географического...
Го-восточную часть территории Большого Сочи в первой половине XIX в заселяли абазинские общества, северо-западной границей которых...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconПредварительные результаты Конкурса проектов Северо-Кавказского молодежного форума Машук 2011
В первую смену на Конкурс подано 516 заявок. Во вторую смену на Конкурс подано 722 заявки

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconЛитература по конфликтологии Анцупов А. Я., Шипилов А. И. Конфликтология:...
Анцупов А. Я., Шипилов А. И. Конфликтология: Учебник для вузов. М., 1999. 551 с

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconПрограмма «Развитие молодежной политики в Республике Ингушетия»
Развитие Северо-Кавказского федерального округа в соответствии с пунктом 1 Плана первоочередных мероприятий по реализации Стратегии...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconУрок-беседа «тема моря в русской музыке и литературе XIX века»
Задачи: познакомить с описанием моря и литературе и музыке, в процессе беседы провести параллели в этих описаниях. На примере прослушанных...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconПрограмма разработана на основе исследований, проведен­ных в лаборатории...
Института дошкольного вос­питания апн (ныне — Институт дошкольного образования и семейного воспитания рао). Результаты исследований...

; 551. 46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря iconВызов глобализации
В нашем общении будет три блока. В первой части я буду рассказывать о нашем эксперименте как таковом: его цели, задачи и методология....

Литература


При копировании материала укажите ссылку © 2015
контакты
literature-edu.ru
Поиск на сайте

Главная страница  Литература  Доклады  Рефераты  Курсовая работа  Лекции