Эколого-токсикологический мониторинг антропогенного загрязнения г. Красноярска с использованием биологического маркера

• Автор: Чужакин, Николай Львович
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Экологическое состояние крупного промышленного центра (г.Красноярск)

1.2 Свинец
1.3 Цинк
1.4 Кадмий
1.5 Медь
1.6 Ртуть

1.7 Распределение тяжелых металлов в органах и тканях

1.8 Мониторинговые исследования

1.9 Анализ обзора литературы
2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Содержание тяжелых металлов в организме собак г.Красноярска
3.2 Распределение тяжелых металлов в органах и тканях собак
3.2.1 Ртуть
3.2.2 Свинец
3.2.3 Кадмий
3.2.4 Цинк
3.2.5 Медь
3.3 Взаимодействие тяжелых металлов в органах и тканях собаки
3.4 Взаимодействие тяжелых металлов в условиях различной антропогенной нагрузки административных районов г.Красноярска
3.5 Обсуждение результатов исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность исследования. Город относительно новая среда обитания животных и человека, весьма специфическая по всем своим параметрам: повышенная температура (на 1-5°С), загрязненность,
акустическое неблагополучие среды, запыленность атмосферы, совершенно отличный от природного растительный мир. Анализ городской фауны и флоры позволяет получить объективную информацию о том, насколько вредны для организмов существующие в любом городе загрязнения почвы, воды, зеленых насаждений, насколько эффективны те или иные природоохранные мероприятия, какова в связи с этим динамика экологической обстановки города [Обухов А.И. и др., 1989; Державин Л.М., 1990].
Экологическая компонента - загрязнение металлами основных объектов среды обитания: атмосфера, питьевая вода, почва и продукты питания - становится преобладающей в структуре риска поступления тяжелых металлов в организм [Ларионова Т.К., Гарифуллина Г.Ф., 2008].
В различных видах научной и практической деятельности человека для изучения свойств предметов и явлений издавна применяется метод наблюдения - способ познания, основанный на относительно длительном целенаправленном и планомерном восприятии предметов и явлений окружающей действительности. Много позднее, уже в XX веке, в науке возник термин «мониторинг» для определения системы целенаправленных повторных наблюдений за одним или несколькими элементами окружающей природной среды в пространстве и времени [Веницианов Е.В. и др., 2003].
Большая часть исследований была, да и сегодня остается, направленной на абиотический мониторинг, очень мало работ посвящено биологическому мониторингу [Федоров В.Д., 2006]. Анализ соотношения «нормы» и «патологии» по отношению к биологическим объектам в экосистеме проводится в основном в медицине и редко в других областях
биологии [Левич А.П. и др., 1997.; Шитиков В.К. и др., 2005].

Тяжелые металлы считаются особо опасными антропогенными загрязнителями. В 1969 году на Генеральной ассамблее ООН, а затем на специальной Стокгольмской конференции ООН 1972 года, посвященной проблемам окружающей среды, была впервые столь остро поднята эта проблема. С этого времени и в нашей стране проводятся мероприятия по снижению содержания этих классов техногенных токсикантов в продуктах питания, водной и воздушной среде [Израэль Ю.А., 1984].
Экологически опасными объектами и негативными факторами воздействия на окружающую среду города считаются: предприятия черной и цветной металлургии, производства по добыче, переработке и хранению нефтепродуктов, химические предприятия, энергетика, склады по хранению нефти, нефтехимии, химических продуктов и пестицидов, строительство и производство строительных материалов, автомобильные и железные дороги и т.д. [Абрамова Т.Н. и др., 2002]. В результате человеческой деятельности нарушено распределение тяжелых металлов, они широко рассеяны в воздухе, воде, почве, пище. Согласно В.В. Ковальскому, существуют субрегионы биосферы с выраженными биологическими реакциями организма на недостаток или избыток микроэлементов [Ковальский В.В., 1991].
Загрязнение окружающей среды токсичными металлами вредно для здоровья человека и влияет на здоровье популяции в целом [№>гпЬег§ в.Р. е! а1.,1985].
Изучению загрязнения металлами организма биологических объектов в экологической ситуации конкретного поселения уделяется, на наш взгляд, недостаточно внимания. Известные нам данные по уровню накопления тяжелых металлов в организме высших животных получены на основании экспериментальных исследований с искуственным введением поллютантов в организм испытуемых животных в короткие временные промежутки. Данных по уровню накопления испытуемой группы металлов организмом собаки в течение всей жизни в литературе мы не обнаружили.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось исследование
уровней загрязнения тяжелыми металлами крупного промышленного центра

свободнорадикального окисления липидов и белков; на гемсодержащие белки и ферменты [Исидоров В.А., 1997].
Ионы свинца, ртути, кадмия и других тяжелых металлов активируют перекисное и свободнорадикальное окисление. В результате этого повреждаются некоторые белки, нуклеиновые кислоты, липиды, а также биомембраны. Повреждающий эффект объясняется ингибированием металлами ферментов, защищающих организм от накопления в нем Н202. Пероксид водорода в свою очередь может образовывать высокоактивный в реакциях окисления и потому обладающий повреждающим действием свободный радикал гидроксила [Зеленин К.Н., 2000].
Один из механизмов токсикологического действия заключается в замене биометаллов в металлсодержащих комплексах, что вызывает потерю последними биологической активности. Так, в результате замены иона Zn на Н§ или РЬ происходит дезактивация участвующих в синтезе гемма ферментов карбоангиназы и аминолевулинатдегидратазы [Пурмаль А.П., 1998]. Кроме того, ионы свинца и кадмия активируют фермент гемокиназу. В результате чего развивается анемия. Свинец и кадмий могут влиять на развитие атеросклеротических поражений сосудов, нарушая регуляцию синтеза протеогликанов [Рцрлуага Уаэиуикл, 2004].
Ионы РЬ, Нр, Сс1 образуют прочные комплексы с аминокислотами и другими биомолекулами, содержащими тио-(Н8) или алкилтиогруппировки (КР>). Многие комплексы металлов с органическими лигандами близки по параметрам к обычным субстратам (аминокислотам, гормонам, нейромедиаторам) и поэтому могут связываться с соответствующими рецепторами (эффект мимикрии). Например, комплекс, образуемый ртутью и аминокислотой цистеином, имитирует аминокилоту метионин, необходимую для биосинтеза адреналина и холина [Корте Ф., 1997].
Концентрация свободных ионов металлов в живых организмах
контролируется и осуществляется с помощью определенных белков и
гормонов. Тяжелые металлы связываются металлотионеинами, способными