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

• Автор: Удалова, Алла Александровна
• Шифр специальности: 03.01.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 380 с. : 55 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
1.1.1 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 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 природы на биологические объекты
1.3.1 Проблемы количественной оценки комбинированного действия факторов разной 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 АПіит сера
2.2 Оценка мутагенности и токсичности природных вод в районе размещения
хранилища радиоактивных отходов
2.2.1 Радиоэкологическая обстановка на изучаемой территории і
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
2.3.2 Оценка уровней загрязнения природных сред
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
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 41 Методология количественного анализа данных биологического '
мониторинга; и химико-аналитического контроля природных сред
4.1 Методика количественного анализа связи биологического эффекта с уровнями 191 радиоактивного и химического загрязнения при многокомпонентном воздействии
4.1.1 Снижение размерности признакового пространства
411.2 Выбор наилучшей регрессионной модели;
4.2 Изучение зависимости цито- и генотоксичности природных вод от уровней 199 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 216 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 сосны 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). Семени: <^»е потомство одуванчика лекарственного из зоны ВУРСа в 1990-ых гг. характеризовало«^^ повышенным в 4-5 раз уровнем цитогенетических нарушений в клетках меристем (П<л»золо-тина, 2003; Позолотина и др., 2008). При выращивании ячменя на загрязненной терл*ррито-рии Кальченко с соавт. (1981) отмечали повышение уровня АХ в мейозе растений Iv'H л - 57с-тановлена дозовая зависимость по частоте АХ в анафазах мейоза растений ячмени: (Зяб-
лицкая и др., 1984).
Другой показатель, характерный для проявления генетических эффектов в т*— рлони-чески облучаемых популяциях растений на ВУРСе — повышенная частота гснныэс riviyrn-ций. В.А. Шевченко (1970) было показано, что штаммы одноклеточной водоросли Ihlor-ella vulgaris, выделенные из почвы загрязненных участков, содержали больше пигметнзлных мутаций, чем штаммы с контрольных участков. Частота хлорофильных мутаций, колзгорые также относятся к генным мутациям или микроделециям, в проростках василька ще-Д=урохо-ватого даже через 38 лет после Кыштымской аварии значительно превышала контроадхьное значение (Кальченко и др., 2002, 1995а). Дозозависимый характер частоты хлорофитлгтсьных мутаций и морфозов-у потомства растений ячменя на загрязненной территории, былтпт установлен Е.Я. Зяблицкой с соавт. (1984). Длительное сохранение* хлорофильных и ^щгруг® генных мутаций, являющихся частью генетического груза популяции, отрицательных^» воздействует на жизнеспособность и плодовитость несущих их особей и может сказьхг^заться на общем состоянии популяции многие поколения.
Одним из признанных методов изучения генных мутаций-является электроф>-<лл»зрети-
ческий анализ локусов, кодирующих- синтез белков. Уникальным- объектом в этой: связи
является сосна благодаря гаплоидности эндосперма и высокой радиочувствительнохл^лги. В популяциях сосны обыкновенной, 30 лет произрастающей на ВУРСе, обнаружено ^повышение частоты мутаций- ферментных локусов в эндоспермах в 3-8 раз по сравненикллл» о не-облученной популяцией (Кальченко и др., 19956), которое было прямо связано с ль—torno-щенной дозой (Кальченко, Спирин, 1989). При изучении генетической изменчивос'Х- изо-
ферментных локусов Centaurea scabiosa L. показано, что под действием хроническо-лпо °®" лучения изменяется генетическая структура популяций за счет сдвига аллельных часг^лггот по отдельным локусам, индукции новых аллельных вариантов и отбора приспособлг-^^иных генотипов (Кальченко и др., 1995а, 2002; Лысенко и др., 1999), причем степень изме=тдпении возрастает вместе с мощностью дозы в месте произрастания (Дубинин, Кальченко, 7L 5984). Увеличение феногенетического разнообразия ферментных систем и повышение долх—'--л ред-