Диссертация (1151316), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Послетакой глобальной катастрофы район Керченского пролива был официальнообъявлен зоной чрезвычайной ситуации [57].КомплексныймониторингКерченскогопроливавыполнялсясотрудниками лаборатории ЮгНИРО по схеме, приведенной на рис. 2.1.45°30'Керчь45°20'Керченский п-ов"45°10'Таманский п-овНИБ "Заветное"район рейдовыхперегрузок45°00'36°20'36°30'36°40'36°50'Рис. 2.1 Схема размещения станций наблюдений за состоянием акваторииКерченского пролива (по данным ЮгНИРО), Δ - места отбора проб [58]При исследовании акватории установлено, что значительная частьнефтепродуктов, попавших в водную среду, осела на морское дно. Врезультате в донных отложениях среднее содержание нефтеуглеродовувеличилось в 2,6 раза, а смол и асфальтенов – почти в 20 раз [58].
В ноябре2008 г. количество малотрансформируемой фракции смол и асфальтенов в22придонных и поверхностных водах возросло до пиковых значений(0,223 мг/л), что, возможно, произошло вследствие частичной десорбциинефтепродуктов из донных отложений. В этот период концентрация смол иасфальтенов в водах придонного горизонта (3,2 ПДК) значительнопревышала аналогичные показатели в водах поверхностного горизонта(2,4 ПДК). Характерной особенностью придонных вод марта–июня 2009 г.,было высокое содержание фракции смол и асфальтенов, которые в 5,3–31,0раз превышали максимальное содержание этих соединений до аварии [59].Керченская бухта – основная бухта Керченского пролива, на берегукоторой находится ряд крупных предприятий города (Рыбный порт, Морскойвокзал, Судоремонтный завод, Керченский морской торговый порт,Гидрография и др.). В этой части прибрежной зоны последствия аварии2007 г.
еще более осложнились за счет загрязнителей, поступающих вморскиеводывходедеятельностидействующихприбрежныхпромышленных комплексов [60]. В период после аварии донные отложенияКерченской бухты практически на всей акватории были отнесены к III–IVуровню загрязнения, при котором деградация донных биоценозов неизбежна[61].В 2008 г. концентрация нефтепродуктов в донных отложениях бухтынесколько снизилась, однако резко повысилось их содержание в воднойсреде. Так в октябре 2008 г. содержание нефтеуглеводородов в водахповерхностного горизонта превышало ПДК в 5,9 раза, придонного – в 2,4раза.
Снижение уровня загрязнения водных масс было зафиксированов 2009 г., которое сопровождалось очередным увеличением концентрациинефтепродуктов в донных отложениях, при этом средний уровеньзагрязнениянефтепродуктамидонныхотложенийдажепревышаланалогичные показатели, зафиксированные в 2007 г.
после аварии судов [62].Результатыисследованийфракционногосоставанефтепродуктовдонных отложений Керченской бухты в период с 2008 г. по 2010 г. даютоснования утверждать о постоянном обновлении загрязнения данной23акватории горюче–смазочными материалами [63]. Присутствующие вэкосистеменефтепродуктымогутбытьисточникомкритическоговоздействия экотоксикантов на состояние биоценозов данной акватории.Загрязнение донных отложений, в первую очередь, отражается натрофической структуре бентоса [64]. Представители зообентоса – основнойобъект питания донных промысловых рыб, поэтому именно донные рыбы,являясь последним звеном в трофической цепи водоемов, служат хорошиминдикатором состояния водной экосистемы.
Уровень загрязнений акваторииможет привести к нарушению экологического равновесия в популяциях этихрыб, в частности бычков кругляка и песочника (Neogobius melanostomus,Neogobius fluviatilis), кефали сингиля (Liza aurata) и лобана (Mugil cephalus),камбалы-калкан (Psetta maeotica), камбалы-глоссы (Platichthys flesus luscus).В условиях адаптации рыб к действию поллютантов, морфологическиеаномалии не всегда могут быть показателями раннего выявления опасногодействия ксенобиотиков. Часто анатомо–морфологические характеристикирыб из загрязненных и условно чистых водоемов не имеют существенныхразличий [65–68]. Поэтому исследования молекулярных изменений, лежащихв основе клеточных, физиологических, репродукционных биологическихпроцессов, отражающие реакцию гидробионтов даже на незначительные икратковременные изменения окружающей среды, приобретают особуюважность.Наиболее актуален поиск молекулярных структур, которые могут бытьиспользованы в качестве индикатора физиологического состояния организма,что позволит оценить как интенсивность реакций морских и пресноводныхрыб, так и степень антропогенной нагрузки.2.1.2 Особенности биотоксичности промышленных ксенобиотиковЗагрязнение природных вод промышленными ксенобиотиками являетсяважной закономерностью и одним из главных следствий развитиясовременных технологий.
В морских и речных водах все чаще присутствуют24соединения, которые относятся к неотъемлемым компонентам техногеннойурбанизированной и агропромышленной деятельности человека. Огромноечисло синтетических органических веществ различной химической природыпопадает в водоемы в составе сточных вод. В таких водоемах, находящихсяпод действием антропогенного прессинга, идентифицировано более стапятидесятиразличныхорганическихсоединений,вконцентрациях,изменяющихся в достаточно широких пределах (0,03–400 мкг/л). Наиболеераспространеннымиизнихявляютсяуглеводороды,полиспирты,алифатические и ароматические органические кислоты, жирные кислоты,аминокислоты, амиды и др. Особое беспокойство вызывает то, что наряду страдиционными загрязняющими веществами, в водоемах присутствуют исравнительно недавно идентифицированные химические соединения.
К нимотносят полициклические ароматические гидрокарбоны, промышленныерастворители(хлорфенолы,полихлорфенолы,гексахлоргексан,гексахлорбензол и др.), полихлоринаты дибензодиоксинов, дибензофуранов,нитроароматичныеиметаллоорганическиесоединения,алкилфенолы,сурфактанты, органические соединения Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Zn, Pb, St и др.[69].Повышениесодержаниягидробиологическийрежиморганическихакватории,поллютантовснижаетвлияетнапроизводительностьводоемов, способствует уничтожению кормовой базы рыб, оказывает прямоетоксикологическое действие на живые организмы, приводит к ускорениюобращенияорганикиобусловливаетсдвигвпродукционно–деструкционномэкосистемывсторонуцикле,эвтрофикациизачтосчеталлохтонного органического вещества [70].Биоаккумуляция и пути трансформации органических контаминантов–загрязнителей в водной среде во многом определяются интенсивностью ихседиментации,степеньюсуспендирования,гидрофильностью,коэффициентом гидрофильно–липофильного баланса и пр.
Большая часть25этих соединений природного происхождения довольно быстро разрушается вводнойсреде с помощью микроорганизмов, тогда каксинтетическихорганическихсоединенийограничиваетсяутилизацияотсутствиемспецифических ферментов. Именно поэтому в загрязненных водоемахизменения количественного и качественного состава растворенных веществобусловленыпрогрессивнымснижениемотносительногосодержанияприродных органических соединений и достаточно высоким ростомколичества синтетической техногенной органики. При этом многиеорганическиесоединениятехногенногопроисхождениянетолькоотличаются высокой токсичностью для гидробионтов, но и способствуютболее активной миграции тяжелых металлов и других ксенобиотиков вводной среде.Довольночастотяжелыеметаллыспособныобразовыватьсорганическими веществами техногенного происхождения разнообразныекомплексы, которые обычно имеют высокую растворимость и устойчивость.По данным НИИ биологии ДНУ, у некоторых рыб–бентофагов и хищниковуровень накопления цинка, никеля, свинца, меди превышает ПДК в 1,3–9,2раза [71].
К дополнительному образованию токсичных веществ приводитхлорирование сточных вод. Хлорорганические соединения в условияхводной среды могут трансформироваться в еще более токсичные для высшихпозвоночных животных соединения, например, метилированную ртуть [72–75].2.1.2.1 Молекулярные механизмы интоксикации органическимирастворителямиВ спектре природных загрязнителей многочисленную группу составляютпромышленные синтетические органические соединения (производныеароматических и диеновых углеводородов, циклопарафинов, терпенов и пр.).Из углеводородного сырья нефтехимическая промышленность производит26как различные органические вещества, так и сырье для дальнейшего синтезапластмасс, лекарств и разнообразных химических регентов (альдегиды,кетоны, спирты, винилхлорид, капролактам, стирол, фенол и пр.).
С каждымгодом число и объемы производства синтетических нефтепродуктовувеличиваются, что неизбежно приводит к росту их содержания вокружающей среде и повышению риска возникновения разнообразныхтоксических эффектов у живых организмов. Наиболее весомым источникомтоксичных поллютантов в промышленном органическом синтезе являетсяпроизводство растворителей. В группу органических растворителей условнообъединяют поллютанты, применяемые для растворения низкомолекулярныхи полимерных твердых веществ (резин, каучуков, смол, пластических масс,красок, лаков), к которым преимущественно относят углеводороды нефти,хлорированныеуглеводороды(хлорфенолы,полихлорфенолы,гексахлоргексан, гексахлорбензол), терпены, спирты, простые и сложныеэфиры, кетоны и др.При получении органических растворителей на 1 т целевого продуктаобразуется от 50 до 300 кг побочных веществ.
В состав таких отходов,нуждающихся в обезвреживании, входит более 40 различных органическихсоединений, основной недостаток утилизации которых – получение смесиеще более токсичных ксенобиотиков [76]. Эти поллютанты, подвергаясьбиологическойдеградации,превращениях.Ихспособствоватьучаствуютвысокаявозникновениювразнообразныхтрансформационнаяканцерогенных,химическихактивностьтератогенныхможетилимутагенных свойств, особенно под действием УФ-излучения. При этом дозысоединений, оказывающие такое воздействие, могут быть на 1-2 порядканиже, чем концентрации предшественников.Механизмы токсического действия отдельных представителей этойгруппы органических соединений, вызывающих хроническую либо оструюинтоксикацию, достаточно подробно изучены.
Характеристика пороков при27действиинаорганизмраспространенныхмлекопитающихкомпонентоводногосинтетическихизнаиболеепромышленныхрастворителей – толуола во многом совпадает с симптомокомплексом,развивающимсяприфетальномалкогольномсиндроме.Показанадозозависимая способность толуола как стимулировать астроцитарнуюактивацию, так и угнетать пролиферацию астроцитов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
