Исследование физиологических реакций харовых и хлорококковых водорослей на фенолы сточных вод

• Автор: Элиас, Виктория Валентиновна
• Шифр специальности: 03.00.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 125 с. : ил.

1. ВВЕДЕНИЕ
Цель и задачи работы
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
2.2. Водоросли и процессы трансформации фенольных соединений
2.3. Возможные механизмы токсического действия фенольных соединений на водоросли. Эндогенные и экзогенные фенолы ;
2.4. Функционирование фотосинтетического аппарата зеленых водорослей и флуоресценция
2.5. Влияние фенольных соединений на фотосинтетическую активность водорослей
3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Объекты исследования
3.2. Методы исследования
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Определение фенолов в сточных водах Усольского химикофармацевтического комбината
4.2. Сточные воды БЦБК как источник загрязнения оз. Байкал
4.3. Фенолокисляющие бактерии в зоне сброса сточных вод БЦБК
4.4. Фенольные соединения акватории оз. Байкал
4.5. Физиологические реакции харовых водорослей на действие фенолов. Дефеноляция вод
4.6. Влияние фенольных соединений сточных вод на рост культур хлорококковых водорослей
4.7. Изучение воздействия фенольных соединений на фотосинтетические характеристики микроводорослей. Флуоресценция
5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
6. ВЫВОДЫ
7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ВВЕДЕНИЕ
Охрана водных экосистем от загрязнений является одной из наиболее важных проблем современности. Загрязнение пресных вод фенолсодержащими стоками актуально для нашей страны, богатейшей в мире по запасам чистой пресной воды, 95% которых приходится на оз. Байкал (Павлов, 1995). Ежегодно в Байкал поступает 35 км3 загрязненных вод со стоком рек, работой Байкальского целлюлозо-бумажного комбината (БЦБК) (Израэль, 1991; Кожова, Бейм, 1993; Галазий и др., 1995; Худяков, 2003). Загрязнению подвержена также р. Ангара, Братское водохранилище, в частности в связи со сбросом стоков химико-фармакологического комбината (ХФК) в г. Усолье-Сибирское.
Загрязнения относятся к группе возмущающих факторов, поскольку к ним экосистема не подготовлена так, как к флуктуациям естественных внешних факторов (Федоров, 1974; 2004). Для регламентации состава и количества сточных вод используют приемы экспериментальной токсикометрии: подбор соответствующих тест-объектов и тест-функций для оценки опасности сточных вод, разработка предельно-допустимых концентраций (ПДК) токсических веществ (Филенко, 1990; Рыбальский и др., 1993; Biomonitoring ..., 1995; Котелевцев, 1997). Стремление к
использованию высокочувствительных аналитических методов обнаружения загрязняющих веществ в водной среде и гидробионтах связано с ростом требований к допустимому содержанию загрязняющих веществ в водных экосистемах, с желанием определить механизмы их действия (Aunaas, Zachariassen, 1994; Kotelevsev, Stepanova, 1995; Капков, 2004).
Вопросы влияния фенольных соединений (ФС) на водоросли - основу функционирования водных экосистем - исследованы недостаточно. Работы проводили в основном с фенолом, не учитывая активности промежуточных продуктов окисления ФС, и рассматривали, как правило, влияние фенола на рост численности клеток, фотосинтез. Исключение составляют работы, в

Происхождение ФС таким образом, осложняет задачи определения их токсичности. Фенольные соединения загрязняют водоемы в составе стоков ЦБК как сами по себе, так и в результате длительного разложения лигнина (Грушко, Кожова, 1975; Стом и др., 1990). Для токсикометрического контроля и для исследования дефеноляции сточных вод используют водные растения и харовые водоросли, что дает обнадеживающие результаты (Петраускас, 1973; Стом и др., 1975; Стом, 1982). На примере сточных вод Байкальского ЦБК нами было исследовано их действие на СДП клеток байкальских харовых водорослей 1ЧПе11а Бр. (рис. 2).
Реакция СДП клеток ЫйеНа Бр. на внесение в проток, омывающий клетку водоросли сточной водой из пруда-аэратора, выразилась в сложных колебательных изменениях этого показателя. При этом первичная реакция СДП на 1- 2 сут. выразилась в ее снижении, затем следовало увеличение до уровня, выше или ниже контрольного и новое снижение СДП. При действии воды из пруда-аэратора снижение СДП, увеличение выше контроля, новое снижение и последующее увеличение до уровня, близкого к контролю, наблюдали до конца опыта (рис. 2 (2). Начальное подавление СДП фенолом (10'4М) сменялось стимуляцией до уровня, выше контроля (рис. 2, (6), тогда как фенол (10'3М) после первичной стимуляции приводил к устойчивому подавлению циклоза (рис. 2 (7). Стоки с более ранних ступеней очистки вызывали подавление движения гранул цитоплазмы нителлы - вода с поступления на очистку, после биологической очистки (рис.2 (4,5).
Вода из пруда-аэратора привела к уровню СДП близкого к контролю, что указывает на достаточно эффективную очистку стоков Байкальского ЦБК, в частности от ФС. Из данных литературы известно, что в сточных водах Байкальского ЦБК ФС содержатся в концентрации 0.05-0,1 мМ, что на 3-4 порядка выше фоновых в оз. Байкал (Бейм, 1983). Обращает на себя