Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема антропогенного загрязнения биосферы в настоящее время носит глобальный характер. Защита водной среды от загрязнения -ее важнейшая составная часть.
В основу настоящего исследования положены эксперименты по влиянию токсических соединений на размножение и развитие гидробионтов, и на выявление основных онтогенетических показателей, которые наиболее чувствительны к антропогенному загрязнению.
В отличие от проблем, в области экотоксикологических исследований эмбриологического характера, которые проводились ранее и когда основное внимание обращалось на токсические эффекты на ранних стадиях онтогенеза гидробионтов (Строганов, 1974, 1979; Филенко, 1984, 1988; Максимов и др., 1981; Максимов, 1991; Симаков, 1988,1995; Патин, 1979,1997; Абакумов, 1991; Abakumov, 1998), данное исследование нацелено на изучение критических периодов развития у ряда гидробионтов различного систематического уровня в условиях антропогенно-измененной среды.
Цель работы - выявление наиболее чувствительных периодов в раннем онтогенезе гидробионтов к воздействию токсикантов с дальнейшим использованием полученных данных в биотестировании и эколого-рыбохозяйственном нормировании.
В соответствии с этим в работе поставлены следующие задачи:
1. Выявить наиболее чувствительные биологические показатели к токсикантам у
коловраток филодин в репродуктивной системе гистологическими и
морфометрическими методами, и, опираясь на полученные данные, обосновать
новые экспресс-методы биотестирования водной среды.
Изучить воздействие ряда токсикантов на размножение, число сброшенных карапаксов и на выживание исходных дафний, а также в последующих трех поколениях, для выявления отдаленного токсического эффекта. Провести сравнительный анализ и выявить наиболее чувствительные биологические показатели.
Провести сравнительный анализ воздействия загрязнителей с различной токсичностью на размножение и эмбриональное развитие большого прудовика в хроническом опыте для выявления критических стадий, наиболее чувствительных к антропогенной нагрузке в репродуктивном периоде и раннем онтогенезе.
Найти наиболее чувствительные к токсикантам биологические показатели у бентосных организмов.
Выявить критические стадии развития в раннем онтогенезе рыб в растворах токсикантов, и найти наиболее чувствительные биологические показатели.
6. Исследовать генотоксичность загрязнителей на генном и хромосомном уровне с
точки зрения воздействия на дифференциальную активность генов у
гидробионтов.
7. Обосновать принципы создания новых методов для экспресс-биотестирования и
ускоренного установления эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и
ОБУВ) с использованием в качестве биологических показателей наиболее
чувствительные критические периоды раннего онтогенеза гидробионтов.
Научная новизна работы заключается в том, что:
впервые проведены исследования на основе гидробиологического системного подхода с использованием имеющихся и заново разработанных методов исследования гидробионтов с широким использованием гистологических, цитологических, эмбриологических и морфометрических методик;
впервые для экспериментов были взяты токсиканты с различной степенью токсичности, а также не обладающие и обладающие генотоксичностью;
впервые выявлены критические периоды при размножении и эмбриогенезе у коловраток-филодин, пресноводных брюхоногих моллюсков, дафний и рыб при действии веществ с различной степенью токсичности;
показаны структурные морфологические изменения в органоминеральном материале "Прекане" при воздействии неблагоприятных факторов среды на его способность удерживать нефть;
впервые изучена генотоксичность мутагенных веществ на генном и хромосомном уровне для гидробионтов.
Практическая значимость работы.
На основе результатов проведенного исследования появляется возможность:
применять выявленные критические периоды в размножении и развитии гидробионтов, как наиболее чувствительные показатели у тест-организмов при биотестировании природных и сточных вод;
разрабатывать новые экспресс-методы биотестирования за счет сокращения сроков биотестирования по критическим периодам онтогенеза у гидробионтов;
проводить установление эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) на гидробионтах имеющих критические периоды при размножении и развитии и включать их в модельные системы в качестве представительных тест-объектов.
Полученные результаты в настоящее время использованы для установления рыбохозяйственных ПДК.
Результаты исследований используются также в учебном процессе при подготовке студентов по таким дисциплинам как: водная токсикология, санитарная гидробиология, биотестирование природных и сточных вод.
Апробация работы. Материальг диссертации докладывались: на Межвузовской научной конференции МГТА (Москва, 2002), на Международной научно-практической конференции по осетровым рыбам и качеству водной среды (Киев, 2004), на заседаниях научно технического совета Главрыбвода (2003 - 2004), на научных коллоквиумах кафедры Биоэкологии и ихтиологии МГТА (2002 - 2004).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация содержит 148 страницы машинописного текста, включая 49 таблиц и 3 рисунка. Работа состоит из введения, 4-х глав, заключения и основных выводов. Список литературы включает 147 работ, 49 из которых на иностранных языках.
