Содержание к диссертации
Введение 4
Обзор литературы
Проблема гармоничного сосуществования
человечества и природы 7
О биогеохимических провинциях 10
Понятие «тяжелые металлы», «микроэлементы» и
источники поступления в окружающую среду 15
Характеристика тяжелых металлов и их содержание в
различных биологических объектах 19
Заключение по обзору литературы 33
Собственные исследования
Материалы и методы исследований 35
Результаты исследований
Краткая характеристика природных условий 43
Породная характеристика крупного рогатого скота и лошадей, районированных в Республике Саха
(Якутия) 47
Концентрация тяжелых металлов в воде озер Якутии в зависимости от природно-климатического фактора.... 50
Минеральный состав сена естественных лугов разных биогеохимических провинций Якутии 55
Концентрация Pb,Cu, Fe и Сг в крови крупного рогатого скота в зависимости от места обитания и у лошадей в зависимости от возраста 59
Характеристика молока коров разных территорий по содержанию тяжелых металлов 65
Микроэлементный статус крупного рогатого скота и лошадей разных экологических зон Якутии 69
Миграция тяжелых металлов по цепи "корм-животное" и сравнительная оценка фактических концентраций с предельно допустимыми 83
Коэффициенты недостатка и превышения металла в организме животных разных природно-климатических зон 92
2.2.10 Выбор мероприятий по коррекции микроэлементного
статуса агробиогеоценозов в зависимости от
величины коэффициента недостатка 96
Обсуждение 97
Выводы 115
Практические предложения 117
Список литературы 118
Приложение 129
Введение к работе
Актуальность исследований. Биологическая роль микроэлементов, в том числе тяжелых металлов, изучается на протяжении почти 270 лет. Микроэлементы, входя в состав структур сложных органических молекул, формирующих ткани живого организма, играют активную роль в регуляции обмена веществ, участвуют в различных биохимических процессах, стимулируют и нормализуют обмен веществ, положительно влияют на рост и размножение, на иммунобиологическую активность организма, продолжительность жизни и т.д. Поэтому клетки живых организмов и растений очень чутко реагируют на образующееся равновесие по микроэлементам с внешней средой на макро- и микроуровне. Нарушение этого равновесия как в положительную, так и в отрицательную сторону, приводит к функциональным изменениям клеток, что в свою очередь ведёт к нарушению биохимических процессов в тканях животных и растений.
В связи с бурным развитием техноцивилизации, глобальная проблема техногенного загрязнения внешней среды теснит естественные природные формы патологии всех живых существ и оказывает на них значительное воздействие, вследствие чего, проблема микроэле-ментозов в настоящее время неуклонно возрастает [5].
Вопросам миграции и накопления микроэлементов (в том числе тяжелых металлов) в биологических объектах (почве, воде, растениях и животных организмах) посвящено большое число исследований [47, 67, 76, 100, 101, 102, 128 и др.], но в Якутии, с её резко контрастными и своеобразными природно-климатическими условиями эти вопросы ещё недостаточно глубоко изучены и исследования в этой области имеют несомненную актуальность.
Цель и задачи исследований: установить зависимость содержания тяжелых металлов от природно-климатического фактора в воде, растениях и организме крупного рогатого скота и лошадей Якутии.
Исходя из цели исследований, были поставлены следующие задачи:
определить содержание тяжёлых металлов в воде хозяйственно-бытового предназначения разных природно-климатических территорий;
изучить содержание тяжёлых металлов в растительном корме в зависимости от территории;
выявить содержание тяжелых металлов в цельной крови, молоке коров и мышечной ткани крупного рогатого скота и лошадей в зависимости от среды их обитания.
Научная новизна. Впервые на территории Якутии проведены комплексные исследования биохимических цепей (вода - корм -кровь, молоко, мышечная ткань).
Выявлены закономерности накопления тяжелых металлов в озерной воде, растениях (сено), организме крупного рогатого скота и лошадей в зависимости от природно-климатического фактора территории Якутии. Установлена выраженная зональность в содержании, соотношениях и распределении тяжелых металлов в объектах исследования от южных территорий Якутии к северным. Содержание Zn, Fe, Mn возрастает от южных к северным территориям республики. Отдельные улусы центральных территорий имеют сравнительно высокие концентрации Zn, Си, Fe и Мп в воде; Fe - в крови и РЬ, Си, Fe и Сг - в молоке коров; Zn, Со, Fe, Mn - в мышечной ткани крупного рогатого скота и лошадей.
Практическое значение работы
Полученные показатели содержания тяжелых металлов в воде озер, злаковом сене естественных лугов, крови, молоке и мышечной ткани крупного рогатого скота, крови и мышечной ткани лошадей могут служить в качестве фоновых для различных природно-климатических территорий Якутии и использоваться для оценки состояния обменных процессов у крупного рогатого скота, лошадей и мониторинга агробиогеоценозов Якутии.
Установленные концентрации тяжелых металлов в молоке и мышечной ткани крупного рогатого скота, в мышечной ткани лошадей могут быть использованы при ветеринарно-санитарной оценке молока и мяса и установления вероятного территориального происхождения этих продуктов.
Результаты исследования могут служить основой для проведения мониторинга миграции тяжелых металлов по экологической цепи "вода-растение-животное".
Апробация работы. Результаты работы доложены: на ученых советах ИЭВСиДВ СО РСАХН, ЯГСХА; научно-практической конференции, посвященной году образования (г. Якутск, 1997); научно-практической конференции, посвященной 65-летию Иркутской НИВС (г. Иркутск, 1997); конференции молодых учёных СО РАСХН (г. Новосибирск, 2000); межрегиональной научно- практической конференции по проблемам экологии в программах профессионального образования" (г. Новосибирск, 2000); конференции, посвященной 15-летию образования ЯГСХА (г. Якутск, 2000).
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста, иллюстрирована 17 таблицами, 22 ри-
сунками и состоит из следующих разделов; введение, обзор литературы, собственные исследования, обсуждение, выводы, практические предложения, приложение. Список цитированной литературы включает 131 источник, из них 15 - иностранных авторов.
Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликовано 4 научные работы и 1 коллективная монография.
Основные положения, выносимые на защиту:
Химический состав воды озер Якутии в зависимости от природно-климатического фактора.
Минеральный состав сенного корма в зависимости от места произрастания.
Микроэлементный состав крови, молока коров и мышечной ткани крупного рогатого скота и лошадей в связи с биогеохимическими условиями среды обитания и крови лошадей в связи с возрастом.
