Выявление допустимых нагрузок загрязняющих веществ на биосистему с высшими водными растениями

• Автор: Соломонова, Елена Анатольевна
• Шифр специальности: 03.00.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Оглавление

Глава 1. Обзор литературы

1.1. О влиянии высших водных растений на качество воды водоемов и водотоков

1.1.1. Пути формирования качества воды под влиянием высших водных растений

1.1.2. Примеры взаимодействия высших водных растений с органическими веществами

1.1.2.1. ПАВ и ПАВсодержащие смесевые препараты детергенты

1.1.2.2. Пестициды

1.1.2.3. Нефть и нефтепродукты

1.1.2.4. Фенолы

1.1.3. Примеры взаимодействия высших водных растений с неорганическими веществами

1.1.3.1. Азот и фосфор

1.1.3.2. Тяжелые металлы
1.1.3.3. Другие неорганические вещества
1.1.4. Высшие водные растения в очистке водной среды от загрязняющих веществ. Количественные данные, характеризующие эффективность удаления загрязняющих веществ высшими водными растениями примеры публикаций
1.1.5. О видах высших водных растений, использованных в данной работе, и
их экологических особенностях
1.2. Высшие водные растения как биокомионент фитотехнологических систем
1.2.1. О терминах и классификации гидрофитных водных систем
1.2.2. Достоинства и преимущества фитотехнологических систем
1.2.3. О проектировании гидрофитных очистных систем
1.2.4. Об ограничениях в сроках эксплуатации фитокомпонента биоплато и влиянии данного фактора на эксплуатационные особенности биоплато
1.2.5. О зависимости эффективности функционирования гидрофитных систем от параметров нагрузок загрязняющих веществ
1.2.6. О значимости диапазонов устойчивости макрофитов к загрязняющим веществам и допустимых сроков эксплуатации гидрофитных систем для определения научнообоснованных режимов эксплуатации гидрофитных
систем
1.3. О методах в изучении взаимодействия количественного и качественного состава первичного стока с высшими водными растениями
1.3.1. Методы в изучении влияния количественного и качественного состава первичного стока на выживаемость макрофитов
1.3.2. Метод рекуррентных добавок. Предпосылки появления метода
1.3.3. Сопоставление подходов к изучению взаимодействия между химическим веществом и организмом
1.3.4. Связь параметров, определяемых в опытах с применением метода рекуррентных добавок, с определением режимов эксплуатации гидрофитных систем
1.4. Список определений некоторых терминов
Глава 2. Объекты и методы исследования
2.1. Организмы обоснование выбора, экологические особенности и методические аспекты использования
2.2. Воздействующие вещества
2.2.1. Анионное поверхностноактивное вещество додецилсульфат натрия
2.2.2. Синтетический ПАВсодержащий смесевой препарат Алст
2.3. Методы .
2.3.1. Опыты с применением однократных добавок загрязняющего вещества в модельные системы с макрофитами биотестирование
2.3.2. Опыты с применением неоднократных добавок загрязняющего вещества в модельные системы с макрофитами
2.3.2.1. Метод выявления допустимых нагрузок загрязняющих веществ на
высшие водные растения
2.3.3. Метод выявления биологической активности загрязняющих веществ по
степени прорастания семян растений
2.3.5. Обоснование использованных методов исследования
Глава 3. Результаты и их обсуждение
3.1. Биоэффекты воздействия однократных добавок ПАВ додецилсульфата натрия ДСН на высшие водные растения
3.1.1. Выявление показателей негативного воздействия ПАВ на использованные виды макрофитов
3.1.2. Биоэффекгы воздействия однократных добавок ДСН на цветковые водные растения
3.1.3. Биоэффекты воздействия однократных добавок ДСН на высшие водные папоротники
3.1.4. Биоэффекты воздействия однократных добавок ДСН на бриофиты
3.2. Изучение устойчивости высших водных растений к ПАВ в условиях рекуррентных добавок ГАВ
3.2.1. Биоэффекты воздействия ДСН на биомассу макрофитов в опытах с рекуррентными добавками на примере А. асеирет
3.2.2. Нагрузки, выходящие за пределы диапазона устойчивости в использованном режиме инкубации
3.2.3. Устойчивость макрофитов к ДСН в использованном режиме инкубации
3.2.3.1. Максимальные нагрузки ДСН, создаваемые с помощью рекуррентных добавок, при которых не наблюдалось значительных изменений в состоянии макрофитов в модельных системах
3.2.3.2. Допустимые в использованном режиме инкубации суммарные нарузкиДСН
3.3. Оценка допустимых нагрузок ДСН на основе количественных данных об устойчивости макрофитов к ПАВ, полученных при использовании рекуррентных добавок
3.3.1. Допустимые суммарные нагрузки ДСН на 1 г сырой массы
макрофитов и объем системы мл
3.3.2. Допустимые посуточные нагрузки ДСН на 1 г сырой массы
макрофитов и объем системы мл
3.3.3. Допустимые сроки инкубации системы с макрофитами в условиях посуточной нагрузки ДСН
3.4. Сезонные особенности в реагировании водных растений на ГАВ
3.5. Биоэффекты воздействия однократных добавок ПАВсодержащих смесевых препаратов на макрофиты
3.5.1. Биоэффекты воздействия однократных добавок ПАВсодержащего смесевого препарата на бриофиты
3.5.2. Биоэффекты воздействия однократных добавок ПАВсодержащего смесевого препарата на прорастание семян К ейсиеШт
3.6. Изучение устойчивости макрофитов к ПАВсодержащим смесевым препаратам в условиях рекуррентных добавок СМС
3.6.1. Нагрузки ПАВсодержащего смесевого препарата Лист, выходящие за пределы диапазона устойчивости в использованном режиме инкубации
3.6.2. Устойчивость макрофитов к ПАВсодержащему смссевому препарату в использованном режиме инкубации
3.6.2.1. Максимальные нагрузки ПАВсодержащего смесевого препарата Аист, создаваемые с помощью периодически повторяющихся.добавок, при которых не наблюдалось значительных изменений в состоянии макрофитов в модельных системах
3.6.2.2. Допустимые в использованном режиме инкубации суммарные нагрузки СМС
3.7. Оценка допустимых нагрузок ПАВсодержащего смесевого препарата Аист на основе количественных данных об устойчивости высших водных растений к СМС, полученных при использовании рекуррентных добавок
Заключение
Выводы
Список литературы


Разработанный метод позволил определять возможность устойчивости фитосистем к максимальным нагрузкам загрязняющих веществ, неоднократно поступающих в гидрофитную систему, определять длительность эксплуатации фитосистемьт, выживаемость ВВР и сроки замены фитомассы. Выявлены новые биологические эффекты воздействия СПАВ и ПАВсодержащих смесевых препаратов на ВВР. ПАВ и ПАВсодержащих смесевых препаратов на ВВР. Научнопрактическая значимость работы. Выявленные в данном исследовании количественные показатели устойчивости ВВР к АПЛВ додеци л сульфату натрия ДСН и ПАВсодержащего смесевого препарата Аист вносят вклад в информацию для более обоснованного применения водных растений в целях биотехнологий восстановления водных объектов с использованием ВВР. Получаемая информация в определенной степени характеризует пределы устойчивости системы с ВВР к химическому загрязнению воды в условиях поступления загрязняющего вещества в течение определенного интервала времени. Практическое значение обусловлено тем, что в загрязняемые водные объекты контаминанты в том числе синтетические ПАВ могут поступать со сточной водой неединичными выбросами. Изучение устойчивости ВВР к загрязняющим веществам в подобных условиях необходимый элемент разработки научных основ биотехнологий с использованием ВВР. Таким образом, полученные результаты могут быть использованы при разработке, планировании, внедрении и практическом использовании биотехнологий очистки и доочистки водных объектов и систем с применением ВВР фитотехнологии. Апробация работы. Основные результаты работ по теме диссертации были представлены на международной конференции Ломоносов Москва, , научной конференции Водные экосистемы и организмы7 Москва, , научной конференции Водные экосистемы и организмы8 Москва, , международной конференции Ломоносов Москва, , международной конференции Пространство и время Москва, , на 5м съезде Общества биотехнологов России им. Ю.А. Химия и токсикология окружающей среды Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, , в ГУП г. Москвы Институт МосводоканалНИИпроект Москва, . По теме диссертации опубликовано печатных работ, из них 7 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Диссертация апробирована на заседании секции Ученого совета ГНЦ РФ ИМБП РАН Обитаемость замкнутых объектов и системы жизнеобеспечения г. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов и их обсуждения, заключения, выводов и списка литературы. Текст диссертации изложен на 1 странице, иллюстрирован таблицами и рисунками. Список литературы содержит 8 цитируемых источников, из которых 1 на русском и на иностранных языках. СПАВ синтетическое поверхностноактивное вещество. Глава 1. Востребованность высших водных растений ВВР в качестве биообъекта биоинженерных очистных систем обусловлена в первую очередь биоэффектами положительного влияния макрофитов на качество воды водоемов и водотоков. О влиянии высших водных растений на качество воды водоемов и водотоков. Водные объекты обладают уникальным свойством способностью к самоочищению. В анаэробном самоочищении водоемов участвуют преимущественно бактерии Кураков и др. Кудряшов, Садчиков, . При этом значительную роль в процессах самоочищения вод играют прибрежноводные растения Кокин, . В процессе очистки природных и сточных вод ВВР играют непосредственную и опосредованную роль Крот, . Так, прибрежноводная растительность, выделяя при фотосинтезе кислород, оказывает благотворное влияние на кислородный режим прибрежной зоны водоема. Обитающие на поверхности растений бактерии и водоросли перифитон выполняют активную роль в очистке воды Кудряшов, Садчиков, . Система корней и корневищ ВВР имеет большую площадь поверхности и является субстратом для заселения микроорганизмами ризосферная микрофлора, осуществляющими деструкцию органического вещества. Кроме того, прикорневые выделения, содержащие ростовые вещества, витамины, углеводы, аминокислоты, стимулируют метаболизм микроорганизмов, усиливая эффект окисления ксенобиотиков, в частности нефтепродуктов.