Биомониторинг нефтяного загрязнения устья реки Дон с использованием водных позвоночных

• Автор: Кармазин, Антон Павлович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 154 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПО
ЛИТЕРАТУРНЫМ ИСТОЧНИКАМ
Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2Л. Материал
2.2. Методы биоиндикации состояния водоёмов
2.3. Методы экспериментального изучения влияния нефти
Глава 3. УРОВЕНЬ КУМУЛЯЦИИ НЕФТИ В ВОДЕ УСТЬЯ р. ДОН И
ОРГАНАХ ОЗЁРНОЙ ЛЯГУШКИ
3.1. Содержание нефтепродуктов в рукавах устья р. Дон
3.2. Кумуляция нефти в тканях озёрной лягушки
Глава 4. ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ВОДНЫХ ПОЗВОНОЧНЫХ В
УСЛОВИЯХ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ
4.1. Биоиндикация состояния устья р. Дон по показателям стабильности развития фоновых видов позвоночных гидробионтов
4.2. Влияние различных концентраций нефти на личиночное развитие озёрной лягушки
Глава 5. ИЗМЕНЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И БИОХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОЗЁРНОЙ
ЛЯГУШКИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ НЕФТИ
I 5.1. Гематологические показатели озёрной лягушки под действием
различных концентраций нефти
5.2. Интенсивность перекисного окисления липидов в тканях
озёрной лягушки под действием нефти
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы диссертации. Нефтяное загрязнение в настоящее время имеет глобальное распространение и затрагивает не только акватории морей и океанов, но также участки суши, реки и пресные водоёмы [Данилова, 1990]. Нефть всегда присутствовала в морской воде, но при существующем антропогенном прессе самоочищение морской воды нарушается. В связи с этим возникает необходимость в ранней информации об уровне нефтяного загрязнения водной среды и реакции гидробионтов на него [Курбанова, Исуев, Габибов, 2004].
Предельно допустимая концентрация (ПДК) для нефти в воде -— 0,05 мг/л. Диапазоны концентрации нефтяных углеводородов 0,001— 0,01 мг/л для воды и 0,01—0,10 мг/г для донных отложений рекомендованы в качестве таких диапазонов значений ПДК, при которых биологические эффекты отсутствуют, либо имеют вид обратимых физиологобиохимических реакций водных организмов [Никаноров, Страдомская, Иваник, 2002]. Загрязнение водоёмов нефтью может происходить разными способами — из хозяйственно-бытовых сточных вод, отходами от переработки сырой нефти, в результате утечки в нефтепроводах, аварий на нефтехранилищах, вследствие выброса нефти при бурении скважин, от большого и малого флотов [Житенева, Макаров, Рудницкая, 2004; Квеситадзе и др., 2005]. В результате ПДК нефти и нефтепродуктов оказываются превышенными в некоторых водоёмах в 100 и более раз.
Нефтепродукты находятся в различных миграционных формах: растворённой, эмульгированной, сорбированной на твёрдых частицах взвесей и донных отложений, в виде плёнки на поверхности воды. Обычно в момент поступления большая часть нефтепродуктов сосредоточена в плёнке. По мере удаления от источника загрязнения происходит перераспределение между основными формами миграции, направленное в сторону повышения доли растворённых, эмульгированных, сорбированных нефтепродуктов.
Одним из важнейших аспектов проблемы загрязнения окружающей среды нефтью является токсикологический — выяснение влияния нефти на гидробионтов и раскрытие механизмов токсического действия растворённых углеводородов нефти [Ковалева, Мазманиди, 1978]. Такие исследования возможны в рамках экспериментального изучения динамики морфологических, физиологических и биохимических показателей гидробионтов [Матишов, Шпарковский, Муравейко, 2002]. Одновременно существует и требует решения ещё одна важная задача экотоксикологических исследований— биоиндикация общего состояния водоёма под действием токсикантов, и нефти в частности.
Биотестирование и биоиндикация являются основными элементами биологического мониторинга состояния окружающей среды. Биотестирование выполняет функцию оперативного контроля происходящего загрязнения, нацеленного на получение информации о токсичности того или иного загрязнителя. Биоиндикация представляет собой выявление последствий загрязнения водного объекта по функциональным и морфологическим показателям его обитателей или по экологическим характеристикам сообщества. Изменения, зарегистрированные методами биоиндикации, являются результатом уже состоявшегося ранее загрязнения [Киреева, Кабиров, Дубовик, 2007]. Таким образом, использование комплексного (биоиндикация + биотестирование) подхода позволяет оценить реальный уровень загрязнения среды токсикантом.
Цель и задачи исследования. Цель диссертационного исследования— определить индивидуальные и популяционные показатели широко распространённых видов водных позвоночных для биомониторинга нефтяного загрязнения водоёмов.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определить с помощью гидрохимического анализа уровень нефтяного загрязнения устья р. Дон.
2. Оценить показатели стабильности развития озёрной лягушки и серебряного карася из различных рукавов р. Дон.
В своей работе мы рассматриваем флуктуирующую асимметрию, так как это одно из наиболее обычных и доступных для анализа проявлений случайной изменчивости развития.
Флуктуирующая асимметрия проявляется в незначительных' ненаправленных различиях между сторонами, которые, видимо, не имеют самостоятельного адаптивного значения и не оказывают ощутимого влияния на жизнеспособность особей. Различия между сторонами в этом случае не являются в строгом смысле генетически детерминированными и могут рассматриваться как следствие несовершенства онтогенетических процессов. Наблюдаемые при флуктуирующей асимметрии различия в строении билатеральных структур скорее могут быть отнесены к ошибкам, к случайным нарушениям, чем к направленным изменениям. Флуктуирующая асимметрия в отличие от других типов асимметрии' представляет собой выражение таких ненаправленных незначительных нарушений симметрии, которые находятся в пределах определённого люфта, допускаемого естественным отбором. Явлениями флуктуирующей' асимметрии охвачены практически все билатеральные структуры у самых разных живых существ.
Одной из характеристик гомеостаза развития является морфогенетический гомеостаз, или стабильность развития. Стабильность развития— это способность организма к формированию фенотипа без онтогенетических нарушений и ошибок. Показателем стабильности’ развития может служить флуктуирующая асимметрия, которая представляет собой незначительные, ненаправленные отклонения от строгой симметрии и может быть идентифицирована по нормальному распределению относительно нуля различий между сторонами, взятых со знаком. Этот показатель неоднократно использовался для характеристики гомеостаза развития в условиях средового стресса. Оценка состояния организма в природных популяциях представляет значительный теоретический 1 и практический интерес.