Биологический контроль радиационно-химического воздействия на окружающую среду и экологическое нормирование ионизирующих излучений

• Автор: Удалова, Алла Александровна
• Шифр специальности: 03.01.01, 03.02.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 434 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Существующие подходы к оценке состояния биоты в условиях

радиационного и техногенного воздействия

1.1 Биологические методы в контроле качества окружающей среды 1 з

1.1.1 Мониторинг антропогенных изменений в биосфере

1.1.2 Биологический мониторинг как составная часть экологического мониторинга

1.1.3 Биотестирование окружающей среды

1.1.4 Биоиндикация окружающей среды

1.1.5 Растения в биологическом мониторинге

1.2 Хроническое действие радиационных и техногенных факторов на популяции 28 растений
1.2.1 Хроническое радиационное воздействие на популяции растений
1.2.2 Действие техногенного загрязнения на растения и их сообщества
1.3 Оценка сочетанного воздействия факторов радиационной и нерадиационной 47 природы на биологические объекты
1.3.1 Проблемы количественной оценки комбинированного действия факторов раз
ной природы
1.3.2 Основные подходы к оценке сочетанного действия
1.3.3 Методы оценки сочетанного воздействия факторов радиационной и
нерадиационной природы
1.4 Экологическое нормирование состояния окружающей среды
1.4.1 Нормирование качества окружающей среды
1.4.2 Экологическое нормирование техногенных загрязнений
1.4.3 Общие принципы оценки риска техногенного воздействия для окружающей
среды
1.5 Радиационная защита биоты
1.5.1 Эволюция взглядов на проблему защиты биоты от действия ионизирующих
излучений
1.5.2 Основные направления развития методов оценки хронического
радиационного воздействия на биоту

Глава 2. Применение методов биотестирования для оценки экологической
обстановки на территориях, подвергающихся радиационно-техногенному воздействию
2.1 Использование Аллиум-теста для оценки качества окружающей среды
2.1.1 Обоснование выбора тест-организма
2.1.2 Стандартизация подходов к интерпретации результатов биотестирования
2.1.3 Методика биотестирования с использованием А Шит сера
2.2 Оценка мутагенности и токсичности природных вод в районе размещения
хранилища радиоактивных отходов
2.2.1 Радиоэкологическая обстановка на изучаемой территории
2.2.2 Биотестирование поверхностных и грунтовых вод
2.2.3 Оценка потенциала генотоксической опасности
2.3 Оценка цито- и генотоксичности природных сред на территории с техногенно 107 повышенным уровнем естественной радиоактивности
2.3.1 Специфика радиоэкологической ситуации в Верхней Силезии Ю9
2.3.2 Оценка уровней загрязнения природных сред цд
2.3.3 Результаты биотестирования подземных и поверхностных вод
2.3.4 Результаты биотестирования грунта и донных отложений
2.3.5 Ранжирование проб воды и грунта по цито- и генотоксичности
Глава 3. Изучение последствий хронического радиационного и техногенного
воздействия на популяции сосны обыкновенной
3.1 Использование сосны обыкновенной для биоиндикации радиационного и
техногенного воздействия на природные экосистемы
3.1.1 Хвойные растения - чувствительный компонент биоценозов
3.1.2 Сосна обыкновенная как организм-биоиндикатор
3.2 Методика исследований
3.3 Оценка последствий хронического радиационного воздействия на популяции
сосны обыкновенной на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению в результате аварии на Чернобыльской АЭС
3.3.1 Радиоэкологическая обстановка на экспериментальных участках
3.3.2 Биоиндикационные исследования в популяциях сосны обыкновенной
испытывающих хроническое радиационное воздействие

3.4 Цитогенетические эффекты и эколого-генетическая изменчивость в популяциях 160 сосны обыкновенной, испытывающих техногенное воздействие комплекса радиационно-опасных предприятий
3.4.1 Радиоэкологическая обстановка в районе г. Сосновый Бор
3.4.2 Цитогенетические эффекты в популяциях сосны обыкновенной
3.4.3 Временная динамика частоты цитогенетических нарушений
3.4.4 Внутрипопуляционная изменчивость цитогенетических показателей
3.4.5 Эколого-генетическая изменчивость цитогенетических показателей
Глава 4. Методология количественного анализа данных биологического
мониторинга и химико-аналитического контроля природных сред
4.1 Методика количественного анализа связи биологического эффекта с уровнями
радиоактивного и химического загрязнения при многокомпонентном воздействии
4.1.1 Снижение размерности признакового пространства
4.1.2 Выбор наилучшей регрессионной модели 19§
4.2 Изучение зависимости цито- и генотоксичности природных вод от уровней
радиоактивного и химического загрязнения в районе размещения хранилища

4.2.1 Уменьшение числа предикторов
4.2.2 Наилучшие регрессионные модели
4.3 Количественный анализ зависимости результатов биотестирования природных
сред от уровней радиоактивного и химического загрязнения в Верхней Силезии
4.3.1 Зависимость цито- и генотоксичности природных вод от их загрязнения
радионуклидами и химическими веществами
4.3.2 Зависимость цито- и генотоксичности почв и донных отложений от их
загрязнения радионуклидами и химическими веществами
4.4 Анализ зависимостей между цитогенетическими эффектами в популяциях со
сны обыкновенной и уровнями радиационного и химического воздействия на экспериментальных участках Брянской области
4.5 Перспективы дальнейшего развития методологии

в 2-5 раз, постепенно снижаясь со временем (Кальченко и др., 1995а, 2002). Семенное потомство одуванчика лекарственного „з зоны ВУРСа в 1990-ых гг. характеризовалось повышенным в 4-5 раз уровнем цитогенетических нарушений в клетках меристем (Позоло-тина, 2003; Позолотина и др., 2008). При выращивании я,мен, на загрязненной территории Кальченко с соавт. (1981) отмечали повышение уровня АХ в „ейозе растении М, Установлена лотовая зависимость по частоте АХ в анафазах «ейоза растений ячменя (3,6-лицкаяидр., 1984).
Другой показатель, характерный для проявления генетических эффектов в хронически облучаемых популяциях растений на ВУРСе - повышенная частота генных мутации. В.А. Шевченко (1970) было показано, что штаммы одноклеточной водоросли СЫог-ella vulgaris, выделенные из почвы загрязненных участков, содержали больше пигментных мутаций, чем штаммы с контрольных участков. Частота хлорофильных мутаций, которые также относятся к генным мутациям или микроделецням, в проростках василька шероховатого даже через 38 лет после Кыщтымской аварии значительно превышала контрольное значение (Кальченко и др., 2002, 1995а). Дозозавнеимый характер частоты хлорофильных мутации и морфозов у потомства растений ячмен, на загрязненной территории, был установлен ЕЛ. Зяблицкой с соавт. (1984). Длительное сохранение хлорофильных и друпзх генных мутеций, являющихся частью генетического груза популяции, отрицательно воздействует на жизнеспособность и плодовитость несущих их особей и может сказываться на общем состоянии популяции многие поколения.
Одним из признанных методов изучения генных мутаций является электрофоретический анализ локусов, кодирующих синтез белков. Уникальным объектом в этой связи является сосна благодаря гаплондноети эндосперм, и высокой радиочувствительности В популяциях сосны обыкновенной, 30 лет произрастающей „а ВУРСе, обнаружено повышение частоты мутаций ферментных локусов в эндоспермах в 3-8 раз по сравнению с не-облученной популянией (Кальченко и др., 19956), которое было прямо связано е поглощенной дозой (Кальченко, Спирин, 1989). При изучении генетической изменчивости изо-ферментных локусов Сеташт scablom L. показано, что под действием хронического облучения изменяется генетическая структда популяций за счет сдвига аллельных частот „о отдельным локусам, индукции новых аллельных вариантов и отбора приспособленных генотипов (Кальченко и др., 1995а, 2002; Лысенко и др., 1999), причем степень изменений возрастает вместе с мощностью дозы в месте произрастания (Дубинин, Кальченко 1984) Увеличение феногенетического разнообразия ферментных систем и новыщение доли род-