168859 (742136), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Выявленные межзональные закономерности и региональные особенности сезонной динамики устойчивости гидробионтов к интоксикации на организменном, популяционном и ценотическом уровне показали, что для экологически корректной оценки уязвимости водных экосистем в условиях интенсивного антропогенного загрязнения важно установить чувствительные и устойчивые периоды в сезонных флуктуациях биологических компонентов их биоценозов.

Анализ экологической значимости действующей системы нормирования загрязнения водных экосистем также показал, что разработка общефедеральных рыбохозяйственных ПДК на узкой базе нормы реакции доступных в регионе гидробионтов, а тем более на лабораторных культурах, недопустима. Биологически необоснованное применение для регламентирования антропогенной токсикологической нагрузки на водные экосистемы различных природно-климатических зон и биогеохимических провинций России общефедеральных рыбохозяйственных ПДК неизбежно влечет за собой опасность непредсказуемой экологической ошибки.

Выводы

1. Характер антропогенной трансформации водных экосистем имеет четкие зональные черты. Каждый процесс их изменения, даже если он вызван одними и теми же причинами, протекает различно в зависимости от конкретных природных условий. Россия обладает огромным фондом пресноводных водоемов, расположенных в разных природно-климатических зонах - от тундры до степи и полупустыни, что обусловливает значительную разнокачественность водных экосистем, в том числе и по их устойчивости к антропогенной токсикологической нагрузке.

2. Токсичность веществ самой разной химической природы (соединения металлов, пестициды, нефтепродукты) существенно зависит от гидрохимического режима (класс вод, минерализация, жесткость, рН, цветность, ПО и т.д.) и трофического статуса водоема, а также нормы реакции представительных гидробионтов, формирование которой тесно связано со средой обитания.

3. Сравнительный анализ пресноводных экосистем различных природно-климатических зон показал достоверное уменьшение их абиотической и биотической забуференности с юга на север, а, следовательно, снижение устойчивости к антропогенной интоксикации высокоширотных биоценозов зоны тундры и тайги по сравнению с ценозами более низких широт.

4. В регионе Карелии (в пределах одной зоны северной тайги) также наблюдается зависимость токсикорезистентности пресноводных биоценозов от географической широты, однако на первое место выступают экологические факторы, отражающие региональную специфику: продолжительность светового дня, прозрачность воды, температурный режим водоемов, величина перманганатной окисляемости и т.д.. Регионально значимым параметром, имеющим тесную достоверную связь с приоритетными биотическими факторами функционирования пресноводных экосистем Карелии и на 75 % обусловливающим токсобность руководящего ихтиологического комплекса озер (R² = 0.75, p << 0.01) является прозрачность воды, что позволяет использовать ее в качестве косвенного показателя, характеризующего устойчивость пресноводных биоценозов региона к антропогенному загрязнению.

5. Одним из ведущих факторов токсикорезистентности водных экосистем всех природно-климатических зон и биогеохимических провинций является сезонная динамика функционального состояния биоценозов, адаптивно связанная с зональными и ландшафтными особенностями годовой цикличности энергетической обеспеченности биологических процессов.

6. Выявлена ярко выраженная сезонная динамика токсикорезистентности гидробионтов на организменном, популяционном и ценотическом уровне, обусловленная наследственно закрепленной нормой реакции на окологодовые изменения абиотических компонентов среды. Сезонные изменения устойчивости к интоксикации характерны не только для природных, но и культуральных (лабораторных) популяций планктонных организмов, а сезонная динамика экологических параметров зоопланктонных сообществ, в том числе, их токсикорезистентности, наблюдается как на условно чистых, так и на загрязняемых участках водных экосистем и в значительной степени определяется качественными и количественными показателями антропогенной токсикологической нагрузки. Показано также, что изменения токсикорезистентности зоопланктоценоза в сезонном аспекте более значительны, чем параметров сапробности и видового разнообразия.

7. Сезонный фактор должен учитываться при разработке научных основ регламентирования антропогенной токсикологической нагрузки, прогнозировании последствий антропогенного загрязнения и в решении практических природоохранных вопросов, связанных с разработкой режима сброса сточных вод в рыбохозяйственные водоемы. В хорошо исследованных экосистемах сезонные изменения соотношения численности устойчивых и чувствительных к токсическому воздействию видов могут служить показателем их устойчивости к антропогенному загрязнению в разные периоды годового цикла. Развитие данного направления исследований особенно актуально в зонах тундры и северной тайги в связи с пониженной устойчивостью водных экосистем Севера к антропогенному воздействию, а также резко выраженной (контрастной) сезонной изменчивостью их функционального состояния и, как следствие, их токсикорезистентности.

8. Все организмы, в том числе водные, в ходе эволюционного развития преадаптированы к определенной вариабельности природных абиотических факторов среды. При формировании модельных популяций фито – и зоопланктонных гидробионтов (Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb., Daphnia pulex Leydig) в условиях длительного хронического влияния компонентов, имеющих природные аналоги (рН, металлы), в диапазоне адаптационных возможностей наблюдается расширение их нормы реакции на воздействующий фактор и повышение популяционной ацидо- и токсикорезистентности.

9. Увеличение устойчивости адаптированных модельных популяций S. quadricauda и D. pulex к закислению водной среды и токсическому воздействию исследованных металлов (Cu и Pb) может быть как следствием направленного отбора организмов с геномом, обусловливающим более высокую популяционную токсикорезистентность, так и результатом физиологических адаптаций, связанных с защитными метаболическими реакциями на молекулярном уровне, например, с увеличением в теле дафний металлотионеина, участвующего в метаболизме и детоксикации меди и свинца. Вероятнее всего, наблюдаемые нами в модельных популяциях планктонных организмов адаптивные перестройки определяются сочетанием механизмов фено- и генотипической адаптации.

10. Азональные особенности токсикорезистентности, связанные с неравномерным характером рассеяния элементов в земной коре и наличием биогеохимических провинций, представляют важный комплекс факторов, обусловливающих устойчивость пресноводных экосистем к антропогенному загрязнению поллютантами, являющимися одновременно природными компонентами водной среды. Вовлечение в биогенную миграцию химических элементов в определенных количествах и соотношениях создает черты своей региональной нормы, состава фауны и флоры, а также реакции организмов на изменения в среде обитания.

11. Устойчивость водных экосистем к антропогенной нагрузке природными химическими соединениями (элементами), в частности металлами, базируется на наследственной норме реакции, закрепленной отбором в соответствии с их природным содержанием в поверхностных водах, поэтому экстраполяция выводов по токсикорезистентности гидробионтов, представительных для биогеохимических провинций с их повышенным содержанием, на другие регионы несет экологическую опасность.

12. Отличительной особенностью большинства водных экосистем зоны тайги, наряду со слабой минерализацией, является повышенная природная кислотность вод и высокое содержание гуминовых веществ. Активная реакция среды является важнейшим экологическим фактором, оказывающим специфическое воздействие как на степень токсичности поллютантов различной химической природы (металлы, нефтепродукты, пестициды и т.д.), так и на уровень ацидо- и токсикорезистентности представительных для водоемов Карелии гидробионтов. Увеличение содержания в воде гуминовых веществ обусловливает значительное снижение токсичности металлов в условиях закисления и оказывает более существенное воздействие на биологическую активность большинства исследованных органических реагентов, чем величина рН. При результирующем действии процессов ацидификации и эвтрофикации дополнительное внесение фосфора в диапазоне концентраций 0.05-0.8 мг/л практически не снижает негативных последствий закисления. Напротив, в условиях постоянных рН выявлен статистически значимый стимулирующий эффект исследованной биогенной нагрузки для развития планктонных организмов в водной среде с кислой реакцией (рН 4.5-5.5) и его слабое проявление при рН, соответствующих слабокислым и близким к нейтральным средам.

13. Установленные на примере Карелии особенности токсификации и эвтрофикации в условиях закисления и разной степени гумификации поверхностных вод должны учитываться при регламентировании антропогенного загрязнения водоемов зоны тайги. Полученные на представительных гидробионтах достоверные уравнения регрессии (р  0.05) зависимости токсичности приоритетных для региона Карелии металлов и органических поллютантов от рН и цветности водной среды могут быть использованы при определении их критической токсикологической нагрузки для водных экосистем таежной зоны Севера России в диапазоне активной реакции от нейтральной до кислой и класса гумидности вод от ультраолигогумозного до ультраполигумозного. Применение разработанной региональной шкалы ацидорезистентности зоопланктоценозов позволит повысит экологическую эффективность мониторинговых исследований состояния водных биоценозов зоны северной тайги.

14. Выявленные качественные и количественные отличия устойчивости водных экосистем различных природно-климатических зон и биогеохимических провинций к антропогенной интоксикации, а также анализ экологической значимости общефедеральных рыбохозяйственных ПДК однозначно свидетельствуют о биологической нецелесообразности и экологической опасности системы единых токсикологических регламентов без учета зональной и региональной нормы реакции гидробионтов, а также биотической и абиотической забуференности пресноводных водоемов. Сформулированные принципы нормирования и контроля антропогенной токсикологической нагрузки на водные экосистемы, учитывающие гидрохимический режим, трофический статус водоемов и региональную токсобность водных биоценозов, направлены на совершенствование методологической и методической базы разработки рыбохозяйственных регламентов для поллютантов различной химической природы.

Список опубликованных работ по теме диссертации

I. Статьи в рецензируемых научных журналах, рекомендованных ВАК РФ

1. Волков И.В., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Ганина В.С., Мовчан Г.В. Региональные особенности токсикорезистентности гидробионтов // Гидробиол. журн.- 1992.- Т. 28.- № 3.- С. 69-72.

2. Волков И.В., Заличева И.Н. Эколого-токсикологические принципы регионального лимитирования содержания металлов в поверхностных водах // Гидробиол. журнал.- 1993.- Т. 29.- № 1.- С. 52-58.

3. Заличева И.Н., Волков И.В., Шустова Н.К, Ганина В.С. и др. Контроль и регламентирование техногенного загрязнения водоемов по индикаторным показателям биоты // Гидробиол. журнал .- 2004.- Т. 40.- № 2.- С. 48-63.

4. Волков И.В., Заличева И.Н., Ганина В.С., Ильмаст Т.Б., Каймина Н.В. и др. О принципах регламентирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы // Водные ресурсы.- 1993.- Т. 20.- № 6.- С. 707-713.

5. Заличева И.Н., Волков И.В. К вопросу о регламентировании антропогенной нагрузки биогенными веществами на водные экосистемы в таежной природно-климатической зоне // Водные ресурсы.- 1994.- Т. 21.- № 6.- С. 674-679.

6. Заличева И.Н., Волков И.В. Роль биогенных веществ в биологической активности многокомпонентных сбросов // Водные ресурсы.- 1995.- Т. 22.- № 1.- С. 126-127.

7. Волков И.В., Заличева И.Н., Моисеева В.П., Самылин А.Ф., Харин В.Н. Региональные аспекты водной токсикологии // Водные ресурсы.- 1997.- Т. 24.- № 5.- С. 556-562.

8. Волков И.В., Заличева И.Н., Шустова Н.К., Ильмаст Т.Б. Есть ли экологический смысл у системы общефедеральных рыбохозяйственных ПДК? // Экология.- 1996.- № 5.- С. 350-355.

9. Волков И.В., Шустова Н.К., Заличева И.Н. Конкурентоспособность как интегральный показатель функционального состояния модельных популяций Cladocera при интоксикации // Экология.- 1999.- № 5.- С. 364-368.

10. Заличева И.Н., Ганина В.С., Шустова Н.К. Эколого-токсикологические аспекты устойчивости гидробионтов таежной природно-климатической зоны к закислению водной среды // Экология.- 2006.- № 1.- С. 64-69.

11. Shustova N., Zalicheva I., Kitaev S., Ganina V. Assessment of surface waters acidification as indicated by zooplankton in the taiga zone of Northern European Russia // Russian Journal of Ecology, Vol. 40, No. 7. (1 December 2009), pp. 495-500.

II. Публикации в научных журналах, сборниках и материалах конференций

1. Высоцкая Р.У., Заличева И.Н., Волков И.В. Чувствительность лизосом рыб к воздействию экстремальных факторов среды в раннем онтогенезе // Структура и функции лизосом: Тез. докл. 3-го Всесоюз. сипоз. с международным участием.- М.: АН СССР, 1986. С. 37-38.

2. Заличева И.Н., Мовчан Г.В., Каймина Н.В., Ганина В.С., Валетова С.А. Региональные особенности лимитирования техногенного поступления металлов в рыбохозяйственных водоемах // Пути решения региональных проблем охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в КАССР: Тез. докл. научн.-техн. конф.- Петрозаводск, 1987. С. 63-65.

3. Волков И.В., Заличева И.Н., Каймина Н.В. К проблеме региональных рыбохозяйственных ПДК // Проблемы водной токсикологии: межвузовский сборник.- Петрозаводск, 1988.- С. 92-98.

4. Волков И.В., Ганина В.С., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Мовчан Г.В. Сравнительная токсикорезистентность гидробионтов и система токсобности // Первая Всесоюз. конф. по рыбохоз. токсикологии: Тез. докл.- Рига, 1989. Ч. 1. С. 77-78.

5. Волков И.В., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Мовчан Г.В., Ганина В.С. Региональные особенности токсикорезистентности гидробионтов к металлам // Первая Всесоюз. конф. по рыбохоз. токсикологии: Тез. докл.- Рига, 1989. Ч. 1 . С. 75-76.

6. Волков И.В., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Ганина В.С., Мовчан Г.В. Региональные особенности токсикорезистентности гидробионтов и система токсобности // Экспериментальная водная токсикология.- Рига: Зинатне, 1990. Вып.14. - С. 225-231.

7. Высоцкая Р.У., Ломаева Т.А., Заличева И.Н., Волков И.В. Влияние свинца и цинка на некоторые биохимические показатели радужной форели в процессе эмбриогенеза // Биохимия экто- и эндотермных организмов в норме и при патологии,- Петрозаводск: КНЦ АН СССР, 1990.- С. 83-91.

8. Волков И.В., Ганина В.С., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Мовчан Г.В., Харин В.Н. Токсикологическая оценка системы контроля за сбросами предприятий // Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря: Тез. докл. ХХIII конф. по изучению водоемов Прибалтики. - Петрозаводск, 1991. С. 175-176.

9. Волков И.В., Заличева И.Н., Ганина В.С., Каймина Н.В., Мовчан Г.В. и др. Региональные аспекты регламентирования техногенного поступления металлов в рыбохозяйственные водоемы // Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря: Тез. докл. ХХIII конф. по изучению водоемов Прибалтики. - Петрозаводск, 1991. С. 176-177.

10. Волков И.В., Заличева И.Н., Каймина Н.В., Ганина В.С., Мовчан Г.В. и др. Влияние гидрохимического режима и трофического статуса водоема на токсичность металлов для гидробионтов // Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря: Тез. докл. ХХIII конф. по изучению водоемов Прибалтики. - Петрозаводск, 1991. С. 178-179.

11. Волков И.В., Заличева И.Н., Морозов А.К. Биогеографический принцип регламентирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы // Тез. докл. VI съезда ВГБО, октябрь 1991 г. - Мурманск, 1991.- Ч.2.- С. 107-108.

12. Высоцкая Р.У., Заличева И.Н., Волков И.В. Влияние тяжелых металлов на некоторые физиолого-биохимические показатели радужной форели в раннем онтогенезе // Биологические ресурсы водоемов бассейна Балтийского моря: Тез. докл. ХХIII конф. по изучению водоемов Прибалтики. - Петрозаводск, 1991. С. 144.

13. Феоктистов В.М., Морозов А.К., Заличева И.Н. Влияние гуминовых веществ на токсичность меди и цинка для Daphnia magna // Биол. науки.- 1991.- № 10.- C. 130-135.

14. Волков И.В., Заличева И.Н. Охрана природы: Регламентирование антропогенной нагрузки на водные экосистемы с учётом зональных и азональных факторов их токсикорезистентности // Зарубежная радиоэлектроника.- 1993.- № 5.- С. 44-46.

15. Заличева И.Н., Волков И.В., Харин В.Н. К вопросу об универсальном индикаторном тест-объекте в водной токсикологии // Зарубежная радиоэлектроника.- 1994.- № 7/8.- С. 63-64.

16. Волков И.В., Шустова Н.К., Заличева И.Н. Экологическая оценка универсальных индикаторов и критериев качества среды // Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера: Тез. докл. международной конф., 19-23 ноября 1995.- Петрозаводск, 1995. С. 125-126.

17. Заличева И.Н., Волков И.В., Самылин А.Ф., Моисеева В.П., Ильмаст Т.Б. К вопросу об универсальном индикаторном тест-объекте в водной токсикологии: сообщение 2. Сравнительная оценка токсикорезистентности индикаторных и представительных гидробионтов региона Карелии // Зарубежная радиоэлектроника.- 1995.- № 4.- С. 19-22.

18. Волков И.В., Заличева И.Н., Шустова Н.К., Ильмаст Т.Б. Некоторые экологические аспекты рыбохозяйственных ПДК // Проблемы экологической токсикологии.- Петрозаводск: ПетрГУ, 1998.- С. 8-18.

19. Волков И.В., Заличева И.Н., Шустова Н.К. Зависимость токсикорезистентности гидробионтов к металлам от гидрохимического и трофического статуса водоема // Тез. докл. I-го съезда токсикологов России.- М., 1999. С. 272.

20. Волков И.В., Заличева И.Н., Шустова Н.К. Экологические аспекты токсикорезистентности пресноводных биоценозов // Нефтегазовые технологии. - 2000. - № 3.- С. 5-8.

21. Заличева И.Н., Волков И.В., Ганина В.С., Шустова Н.К. Зависимость экологической безопасности буровых растворов от солености акватории нефтедобычи // Нефтегазовые технологии.- 2001.- № 3.- С. 35-38.

22. Заличева И.Н., Волков И.В., Ганина В.С., Шустова Н.К. К вопросу об определении рыбохозяйственных предельно допустимых концентраций компонентов буровых растворов // Нефтегазовые технологии.- 2001.- № 4. - С. 26-32.

23. Высоцкая Р.У., Крупнова М.Ю., Заличева И.Н., Ломаева Т.А. Оценка токсикорезистентности развивающейся икры семги к компонентам буровых растворов // Проблемы воспроизводства, кормления и борьбы с болезнями рыб при выращивании в искусственных условиях / Материалы научн. конф. (14-18 октября 2002 г., Петрозаводск).- Петрозаводск, 2002.- С. 50-54.

24. Заличева И.Н., Волков И.В., Ганина В.С., Шустова Н.К. Зональные и региональные особенности устойчивости пресноводных биоценозов Карелии к антропогенной интоксикации // Современные проблемы водной токсикологии: Тез. докл. Всероссийской конф. с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья (19-21 ноября 2002 г., Борок). Борок, 2002.- С.160-161.

25. Заличева И.Н., Волков И.В., Ганина В.С., Шустова Н.К. Некоторые экологические аспекты регламентирования антропогенной токсикологической нагрузки на морские биоценозы // Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах: Тез. докл. Международн. конф. (27-29 мая 2002 г., Москва, МГУ).- Москва, 2002.- С. 115.

26. Заличева И.Н., Шустова Н.К., Ганина В.С. Ацидорезистентность зоопланктоценозов водных экосистем таежной природно-климатической зоны // Современные проблемы водной токсикологии: Тез. докл. Всероссийской конф. с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья (19-21 ноября 2002 г., Борок).- Борок, 2002.- С.161-162.

27. Заличева И.Н., Шустова Н.К, Ганина В.С. Реакция зоопланктоценозов незагрязненных природных водоемов Карелии на ацидификацию // Биотехнология – охране окружающей среды: Тез. докл. второй Международн. научн. конф. (25-27 мая 2004 г., Москва, МГУ). Москва, 2004.- С. 32.

28. Заличева И.Н., Ганина В.С., Шустова Н.К. К вопросу о возрастной токсикорезистентности рыб // Биотехнология – охране окружающей среды: Тез. докл. IV Международн. научн. конф. (21-23 ноября 2006 г., Москва, МГУ). Москва, 2006 г.- С. 218.

29. Заличева И.Н., Ганина В.С., Шустова Н.К. Влияние гуминовых веществ на токсичность органических поллютантов в условиях ацидификации водных экосистем таежной зоны // Вопросы популяционной экологии / Тр. ПетрГУ.- Петрозаводск. 2008. Вып. 2. С. 271-291.

30. Заличева И.Н., Ганина В.С., Шустова Н.К. Возрастная токсикорезистентность зоопланктонных организмов в сезонном аспекте // Вопросы популяционной экологии / Тр. ПетрГУ.- Петрозаводск. 2008. Вып. 2. С. 291-303.

Характеристики

Список файлов реферата