Изучение проявлений токсического действия алюминия с помощью методов биотестирования

• Автор: Харламова, Ольга Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Введение.

1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОБ АЛЮМИНИИ И ЕГО СОЕДИНЕНИЯХ.

1.1 Краткие сведения о химических формах алюминия в окружающей среде1

1.2 Основные пути распространения токсичных соединений алюминия

1.3 Токсические эффекты воздействия алюминия и его соединений на человека, животных и растения.

1.4 Толерантность растений и признаки токсичности при воздействии ионов алюминия

1.5 Информационно справочная система Экология и токсикология алюминия как собрание сведений о многообразии форм алюминия в биосфере

1.6 Структурная модель биогеохимического цикла алюминия.

1.7 Концептуальная модель данных об экологии и токсикологии алюминия

1.8 Создание информационносправочной системы Экология и токсикология алюминия на основе предложенного принципа систематизации информации об алюминии.

1.9 Обоснование выбора метода и материалов исследования.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
2.1 Тестобъекты
2.1.1 Подземные воды в окрестностях города Обнинска.
2.1.2 Колеоптили пшеницы
2.1.3 Клетки корневой меристемы пшеницы.
2.1.4 Традесканция
2.1.5 Сорта пшеницы, используемые в исследованиях.
2.2 Подготовка химических реактивов.
2.2.1 Приготовление растворов алюминия и определение
2.2.2 Приготовление растворов хлорида железа
2.3 Методы проведения исследований
2.3.1 Химический анализ воды родников.
2.3.2 Определение биомассы проростков пшеницы.
2.3.3 Определение прироста отрезков колеоптилей пшеницы
2.3.4 Определение митотического индекса.
2.3.5 Определение тератогенного и токсического действия с помощью традесканции.
2.3.6 Определение иммуномодулирующего действия алюминия
2.4 Статистическая обработка результатов
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Сравнительный анализ результатов исследования воды родников химическим методом и биотестированием.
3.2 Влияние сопутствующих металлов на определение фитотоксичности алюминия и его выявление в водных объектах. Влияние ионов железа
3.3 Применение биотеста колеоптили пшеницы для определения фитотоксичности железа
3.4 Действие алюминия в различных концентрациях на прирост длины колеоптилей пшеницы.
3.5 Действие алюминия на прирост биомассы проростков пшеницы при разных значениях .
3.5.1 Действие алюминия на рост корня проростка пшеницы при разных значениях
3.5.2 Действие алюминия на рост ростка пшеницы при различных значениях .
3.6 Влияние алюминия на прирост отрезков колеоптилей пшеницы при разных значениях .
3.7 Влияние хлорида алюминия в различных концентрациях на изменение величины митотического индекса
3.8 Влияние хлорида алюминия на изменение величины митотического индекса при различных значениях
3.9 Влияние алюминия на репродуктивную способность и образование морфологических аномалий в клетках традесканции.
3. Определение сортов пшеницы по чувствительности к действию алюминия
3. Влияние алюминия на процессы растяжения и деления клеток у разных по чувствительности сортов пшеницы.
3. Иммунотоксическое действие хлорида алюминия
Заключение
Список литературы
Приложение.
ЕРМОЛИНО
Николаевка
иселево
лево.
Лапшинка
Новомихаиловское
Боровский
Пантелс
Фатеево
Маланьино
Кочетовка
Кабицино
Тимзшово
Кривское
БелкинО
Мишково
Машково
Заречье
Колесникобо
чинное,
ЕЛОУСОВО
Городня
Потресов
рое пг . 5Ввховье
Кривошеино
Анисимово
Передоль
рипоро
Загорье
ослякс
Коллонтай
Александро
Картасхема родников в окрестностях г. Обнинска
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Повышенное содержание подвижных форм соединений алюминия небезразлично для растений например, в их присутствии образуются трудно растворимые фосфаты алюминия, фосфор которых становится малодоступным растениям, нарушается усвоение других питательных элементов Климашевский, Бернацкая, . При анализе публикаций, мы столкнулись с проблемой разрозненности и фрагментарности имеющейся информации об алюминии и его соединениях, сложностью оценивать и прогнозировать опасность для объектов окружающей среды и человека. Располагая значительным количеством опубликованных материалов, в которых отражены разнообразные характеристики и особенности действия алюминия и его соединений, было решено систематизировать имеющиеся данные и оформить их в виде компьютерной информационносправочной системы Экология и токсикология алюминия. С учетом вышесказанного, опираясь на собранную информацию в базе данных, предполагалось изучить действие алюминия в почвенных растворах и водной среде на растения и предложить для практического использования биотесты, которые позволяют регистрировать присутствие алюминия, в доступных растениям формах, в концентрациях, сравнимых по величине с ПДКДА1 для питьевой воды ПДК0А1 0,5 мгл для России и 0,2 мгл для США Некоторые вопросы токсичности ионов металлов, I, , а также оценить одну из наиболее важных характеристик живого организма состояние иммунной системы путем анализа различных иммунологических параметров. Цель работы обнаружение проявлений фитотоксического, генотоксического и иммунотоксического действия алюминия на различные виды организмов с помощью методов биотестирования. Практическая значимость работы. Созданная база данных представляет собой информативное, обобщенное собрание результатов научноисследовательских работ из разных областей знания о свойствах алюминия и его соединений. В дальнейшем, по мере поступления новой информации, можно пополнять базу данных по всем основным блокам, что позволит в удобном для пользователя виде ознакомиться со всеми имеющимися сведениями и получить информацию о литературных первоисточниках. Применение биотеста Отрезки колеоптилей пшеницы позволяет оценить общую фитотоксичность алюминия и его соединений, биотеста по определению митотического индекса прогнозировать генетическое действие алюминия и его соединений на растения. Определение мутагенной активности в волосках тычиночных нитей традесканции может быть использовано для прогнозирования возникновений морфологических аномалий под действием алюминия и других химических мутагенов в водной среде. Изменение прироста биомассы, корня и проростка, а также изменение величины митотического индекса позволяют выявлять устойчивые и чувствительные сорта сельскохозяйственных зерновых культур. Подавление антителообразования при введении высоких доз алюминия у животных, свидетельствует о воздействии алюминия на практически все звенья иммунной системы. Положения, выносимые на защиту. Изучено токсическое проявление действия алюминия и предложен принцип систематизации информации, на основе которого создана компьютерная информационносправочная система Экология и токсикология алюминия. С помощью методов биотестирования можно идентифицировать присутствие алюминия в пределах от 1 до ПДКВ А в почвенных и водных растворах. Результаты исследования методом биотестирования определение митотического индекса свидетельствуют о возможности использования этого приема для распределения сортов пшеницы по их чувствительности к действию алюминия. Методом биотестирования установлено иммунотоксическое действие алюминия на мышах. Апробация работы. Екатеринбург, на Международной конференции Производство. Технология. Экология ПРОТЭК, Москва, I i , Vi, i, , Ii ii, i vi i iv v, , на III Международной научнопрактической конференции Экология и жизнь, Пенза, на Международной конференции Проблемы радиационной генетики на рубеже веков, Москва, Ii I ii i I , , ii xi X , , I, на научных семинарах кафедры экология Обнинского государственного технического университета атомной энергетики. Разработка идеологии и создание информационносправочной системы Экология и токсикология алюминия.