Диссертация (1151316), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Скрябина» иФГБОУ ВО «Кубанский ГАУ».Методологияиметодыдиссертационногоисследования.Методологической основой исследования явились труды специалистов вобласти биохимии и физиологии ЦНС, необходимость научного обоснованиязакономерностей формирования молекулярных и клеточных ответных15механизмов нервной ткани животных на различных стадиях постнатальногоонтогенеза в модельных и природных условиях загрязнения окружающейсреды современными промышленными экотоксикантами. Методологияисследования определяет целесообразность использования комплексногометодического подхода, включающего следующие физико-химическиеметоды: фотоколориметрические методы определения содержания белка(метод Лоури, метод Брэдфорд) и содержания тиобарбитурат-активныхсоединений;определениесупероксиддисмутазы,активностиглутатионредуктазы,ферментов(каталазы,глутатион-S-трансферазы,глутатионпероксидазы), электрофорез в градиентном полиакриламидномгеле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия (ДСН), ион-обменная иадсорбционнаяхроматографии;иммунохимическиеметоды(иммуноэлектрофорез, иммуноблотинг, иммуногистохимия); цитологическиеметоды (бактерицидная активность, активность лизоцима, количестволейкоцитов, лейкоцитарная формула, фагоцитарная активность лейкоцитов,фагоцитарное число, индекс завершенности фагоцитоза); экспериментальныемодели с использованием рыб, моллюсков, крыс; статистические методыобработки данных.Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту:- Комплексная характеристика и возрастные особенности физиологобиохимических, молекулярных и клеточных нарушений в нервной тканиживотных разных таксонов при действии ионов металлов и органическихксенобиотиков.- Обоснование возможностей использования молекулярных биомаркеровнейроглииживотныхдляоценкистепенифизиологическойибиохимической опасности промышленных загрязнителей.-Обоснованиеэффективностипримененияиммуномодуляторадляподдержания иммунной резистентности продуктивных животных вусловиях загрязнения окружающей среды.16Апробациярезультатовисследования.Основныерезультатыисследований обсуждены на научных семинарах кафедры биофизики ибиохимииДНУ(Днепропетровск,2006-2015),ежегодныхнаучныхконференциях КГМТУ (Керчь, 2006-2015), а также на научных форумах: IIмеждунар.
науч.-практ. конф. «Экологическая безопасность: проблемы ипути решения» (Алушта, 2006); науч.-практ. конф. «Окружающая среда издоровье» (Тернополь, 2007); междунар. науч.-практ. конф. «Актуальныепроблемы современной биохимии и клеточной биологии» (Днепропетровск,2008); междунар. науч.-практ. конф. «Теоретические и прикладные проблемысовременной науки и образования» (Курск, 2010); расширенный науч.семинар «Экологическая и пищевая безопасность в Юго-Восточной Европе иУкраине»(Днепропетровск,2011);междунар.науч.-практ.конф.«Теоретические и прикладные проблемы современной науки и образования»(Курск, 2011); III междунар.
науч.-практ. конф. «Современные проблемыбиологии, экологии и химии» (Запорожье, 2012); науч.-практ. конф.«Морские технологии: проблемы и решения» (Керчь, 2012), VII междунар.науч.-практ. конф. «Экология речных бассейнов» (Владимир, 2013); IIмеждунар. науч. конф. «Актуальные проблемы современной биохимии иклеточной биологии» (Днепропетровск, 2013); . междунар. науч.-практ. конф.«Актуальные проблемы общества, науки и образования: современноесостояние и перспективы развития» (Курск, 2013); междунар.
науч.-практ.конф. «Современная наука: проблемы, инновации, решения» (Курск, 2013);науч.-практ. конф. «Современные проблемы преподавания и научныхисследований биологии (Днепропетровск, 2014), междунар. науч.-практ.конф. «Социальная работа в современном мире: взаимодействие науки,образования и практики» (Белгород, 2014); междунар. науч.-практ. конф.«Актуальные проблемы общества, науки и образования: современноесостояние и перспективы развития» (Курск, 2015); междунар. научной конф.«Актуальные проблемы современной биохимии и клеточной биологии»(Днепропетровск, 2015), расширенном заседании кафедры физиологии,17фармакологии и токсикологии имени А.Н.
Голиков и И.Е. Мозгова ФГБОУФГБОУ ВО «МГАВМиБ – МВА имени К.И. Скрябина» (Москва, 2015);междунар. науч.-практ. конф. «Актуальные проблемы общества, науки иобразования: современное состояние и перспективы развития» (Курск, 2016);расширенном заседании кафедры физиологии, фармакологии и токсикологииимени А.Н. Голиков и И.Е.
Мозгова ФГБОУ ФГБОУ ВО «МГАВМиБ – МВАимени К.И. Скрябина» (Москва, 2016).182 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ2.1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫТрансформация2.1.1экосистемвусловияхантропогеннойнагрузкиВодные экосистемы являются неотъемлемой частью биосферы, ихтрансформация отражает общее современное состояние окружающей среды,а изменение состава промышленных выбросов не приводит к улучшениюэкологического состояния водных биоресурсов [40, 41]. В современныхусловиях не осталось ни одного поверхностного водного объекта,экологическое состояние которого относится к водным объектам первойкатегории. Рост антропогенного загрязнения акваторий и донных отложений,какправило,сопровождаетсяповышениемуровнясодержаниянефтепродуктов, пестицидов, соединений тяжелых металлов [42].2.1.1.1 Современное экологическое состояние речных водных ресурсов(на примере водоемов Днепропетровской области)Водный сток рек Днепровского бассейна составляет почти 60% общегоречного стока Украины. Сброс стоков в поверхностные воды Днепровскогобассейна осуществляют более 800 водопользователей, среди которыхосновные загрязнители – Днепропетровская, Запорожская области и г.
Киев.Крайне опасными для экологии водного бассейна являются предприятиячернойицветноймашиностроение,металлургии,горнодобывающиекоксохимическоекомплексыпроизводство,региона.Именнопромышленное химическое загрязнение определено программой ПРООН–ГЭФ«ЭкологическоеоздоровлениебассейнаДнепра»приоритетнойэкологической проблемой [43].Прогрессивная деградация экосистемы бассейна р. Днепр сталаочевидной еще в начале 90-х годов XX столетия.
Процессы деградации19природныхкомплексовнатерриториибассейнасопровождаютсязначительными, а в некоторых случаях и необратимыми, изменениями. Всечащенаформированиеантропогенныестоказагрязнители,рекоДнепровскогочембассейнасвидетельствуетвлияютзначительноеповышение содержания растворенных солей, показателя химическогопотребления кислорода (ХПК), синтетических поверхностно-активныхвеществ (СПАВ), фенолов, нефтепродуктов. Так при предельно-допустимыхконцентрациях (ПДК) для поверхностных вод 1000 мг/л, минерализация воднекоторых рек бассейна (Волчья, Самара, Соленная) составляет более3000 мг/л.
Стабильно высокое среднегодовое содержание органическихвеществ и СПАВ наблюдается в водах Днепродзержинского водохранилища(г.Верхнеднепровск),концентрацийСПАВвсевчащерекахвстречаютсяИнгулец(г.случаиКривойповышенныхРог),Самара(г. Новомосковск), Волчья (п.г.т. Васильковка). В воде Днепровскихводохранилищ содержание фенолов может достигать 7 ПДК. Наиболеезначительные среднегодовые концентрации фенолов зафиксированы в водахр.
Самара и Днепродзержинском водохранилище – от 5 до 7 ПДК [44–47].Повышение среднегодовых концентраций тяжелых металлов в водоемахбассейна Днепра также прямопропорционально росту темпов развитиясовременныхтехнологий.ПоданнымнаблюденийГосударственнойгидрометеорологической службы Министерства экологии и природныхресурсов Украины со стоками, дождевыми и талыми водами в р. Днепрежегодно попадает около 1 тыс.
т железа, 40 т никеля, 2 т цинка, 1 т меди,0,5 т хрома [48]. Наиболее загрязнены соединениями меди и цинка водыКаховского водохранилища (г. Никополь), где среднегодовые концентрацииэтих металлов достигают 10 ПДК. Среднегодовые концентрации меди вводах р. Волчья находятся в пределах 5–10 ПДК, а содержание цинка внекоторых пробах из этого водоема достигает значений равных 13 ПДК.Превышение содержания цинка и меди, составляющее 2 и 5 ПДКсоответственно, зафиксировано в водах Запорожского водохранилища (район20с.
Военное). В водах этого водохранилища и его притоков не единичныслучаи сверхнормативного содержания кадмия, марганца, никеля, железа [49,50]. Из анализа современного гидрохимического состояния Днепровскогобассейна следует, что уровень техногенного давления на водоемы являетсяопасным.Достаточно полную информацию о химическом составе поверхностныхводбассейнаДнепраобеспечиваютспециальносозданныепунктынаблюдения, общее количество которых составляет 219 единиц, т.е. всреднем на каждую реку, не считая р.
Днепр, приходится по 1–2 пункта [51].Однако применение метода сравнения показателей фактического содержанияксенобиотиков и их ПДК не позволяет объективно оценить величинуантропогенной нагрузки, комплексную оценку степени загрязнения бассейнаможно получить только на основе экосистемного подхода, руководствуяськонцепцией безопасности функционирования экосистемы в целом.2.1.1.2Современное экологическое состояние морских водных ресурсов(на примере акватории Керченского пролива)Хозяйственнаядеятельностьвтечениепоследнихдесятилетийнеуклонно отражается и на экологическом состоянии Керченского пролива.Повышение уровня техногенного загрязнения акватории обусловлено рядомпричин. Так, в период 2000–2005 гг. значительно, с 10 до 30 тысяч, возрослоколичество судов, проходивших по Керчь–Еникальскому каналу [52].Интенсификация судоходства способствовала росту эрозионных процессов ипрогрессирующей реседиментации донных отложений [53, 54].Большая часть перегрузок, являющихся неотъемлемой составляющейработы рейдово–перегрузочных комплексов Керченского пролива, состоит изугля,кокса,кальцинированнойсоды,ферросплавов,минеральныхудобрений, которые в условиях попадания в морскую среду значительноухудшаютэкологическоесостояниеакватории[55].Действиеэтих21экотоксикантов усиливают береговое строительство, дампинг грунтов,добыча гравия, нефти и газа, деятельность морских портов [56].Повышению уровня техногенного загрязнения вод Керченского проливаспособствовала авария 6 российских судов во время шторма 11 ноября 2007.По разным оценкам, в морскую среду попало от 1300 до 1600 тонн горюче–смазочных материалов и от 2000 до 2500 тонн технической серы.