Введение к работе
Актуальность темы исследования. В последнее время наибольшую опасность для рыбохозяйственных водоемов представляет нефтяное загрязнение (Касымов,1994; Патин, 1979, 2001; Иванов, Сокольский, 2000; Абдурахманов, Ахмедова, 2005; Каниева и др., 2006; Палатников, и др., 2007).
Каспийское море является местом интенсивной разведки и разработки многочисленных нефтяных месторождений. По оценкам Международного института стратегических исследований, потенциальные запасы нефти Каспия составляют 31,8 млдр.т. (Кенджигалиев, Канбетов, 2007).
Астраханская область расположена в центре Евро-Азиатского материка и тем самым определяет ведущую роль России в обеспечении транспортных связей стран, тяготеющих к Волго-Каспийскому региону (Карпов, 2007). С одной стороны река Волга с ее притоками, системой судоходных каналов является водной транспортной системой для 22 регионов России, в том числе по ней осуществляется транспортировка углеводородного сырья с месторождений Каспийского моря, с другой стороны - в реке проходит нерест осетровых рыб и их развитие на ранних этапах, наиболее уязвимых к действию различных химических соединений (Norcross at all, 1996; Чесалина, Руднева, 1998; Черкашин и др., 2004; Гайсина, 2007). Однако транспорт и планируемое строительство нефтетрубопровода, возможные аварийные ситуации могут создать угрозу запасам осетровых рыб, сохранение которых в Волго-Каспийском бассейне является не только национальной задачей, но и предметом озабоченности мировой общественности.
Высокой экологической опасностью характеризуются продукты трансформации нефти в природной среде в процессе их дальнейшего комбинированного взаимодействия с другими токсикантами (Абдурахманов, Ахмедова, 2005).
Одним из органических соединений, широко используемых в качестве ингибитора коррозии металлов при перегонке нефти по трубопроводам, является диэтаноламин (ДЭА) (Камаев и др., 2002). Кроме того, ДЭА применяется в лакокрасочной, фармацевтической, резинотехнической, парфюмерной промышленности, поступление которого в рыбохозяйственные водоемы не исключено в составе сточных вод (Грушко,1986).
В связи с этим представляется актуальным изучение влияния нефти и комбинированного воздействия нефти и ДЭА на осетровых рыб в период их раннего развития.
Цель и задачи исследований. Целью данной работы явилось выявление морфо-физиологических изменений у осетровых рыб на ранних этапах развития под воздействием токсических веществ на примере нефти и комплекса нефти с ДЭА.
Для реализации поставленной цели решались следующие задачи:
-
выявить морфо-физиологические изменения севрюги и стерляди в раннем онтогенезе и их видовые особенности под влиянием нефти и комбинированным воздействием нефти и ДЭА;
-
оценить влияние различных концентраций нефти и комплекса нефти с ДЭА на физиолого-биохимические и морфологические показатели молоди севрюги;
-
изучить изменения функциональных возможностей организма сеголетков стерляди под воздействием различных концентраций токсикантов и экспозиций;
-
оценить морфологическое состояние мышц и печени сеголетков стерляди под воздействием нефти и комплекса нефти с ДЭА;
-
рассчитать промысловый возврат и ущерб воспроизводству севрюги от влияния токсических веществ.
Научная новизна. Впервые исследовано комбинированное воздействие нефти и диэтаноламина на стерлядь и севрюгу на ранних этапах развития. Вскрыты морфо-физиологические особенности резистентности осетровых рыб на ранних стадиях развития к различным концентрациям нефти и комплекса нефти с ДЭА, в основе которых лежит изменение ряда показателей метаболизма. Впервые изучено воздействие исследуемых веществ на анизотропные структуры гомогенатов личинок, органов и тканей молоди рыб. Разработан способ расчета промыслового возврата и ущерба воспроизводству рыбы при воздействии химических реагентов.
Практическая значимость. На основании проведенных исследований обнаружены морфо-физиологические особенности резистентности осетровых рыб на ранних этапах развития к воздействию нефти и комбинированному влиянию нефти с ДЭА, которые позволят более точно устанавливать ПДК для химических соединений, не имеющих на сегодняшний день нормативных показателей, и будут использоваться для дальнейшей специальной разработки установления пределов физиологической пластичности и адаптации устойчивых и малоустойчивых особей в популяции различных видов ихтиофауны.
Обнаруженные особенности морфотипов гомогенатов органов и тканей рыб на ранних этапах развития под воздействием нефти и совместным влиянием нефти с ДЭА могут быть использованы в качестве индикаторов токсического эффекта, критериев токсичности и для оценки уровня химического загрязнения водоемов Волго-Каспийского бассейна.
Предложен способ расчета промыслового возврата и ущерба воспроизводству рыбы при воздействии химических реагентов, который может использоваться как при естественном воспроизводстве, так и при промышленном рыбоводстве.
Полученные данные могут быть использованы в вузах для студентов биологических специальностей при изучении курсов ихтиологии, физиологии, биохимии, экологии, гидробиологии, токсикологии.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Морфо-физиологические изменения осетровых рыб (севрюга, стерлядь) в раннем онтогенезе, их видовые особенности под влиянием нефти и комплекса нефти и ДЭА.
-
Физиолого-биохимические и морфологические показатели молоди севрюги под влиянием нефти и комбинированным воздействием нефти и ДЭА.
-
Функциональные возможности организма сеголетков стерляди под влиянием различных концентраций токсикантов и экспозиций.
-
Морфотипы гомогенатов мышц и печени сеголетков стерляди под воздействием нефти и комплексным влиянием нефти с ДЭА.
-
Способ расчета промыслового возврата и ущерба воспроизводству севрюги под влиянием нефти и комбинированным воздействием нефти и ДЭА.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы доложены на научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава АГТУ в 20062009 гг., на Российских и Международных научно-практических конференциях в Астраханском Государственном Университете (2006-2007 гг.), на IV Международной научно-практической конференции «Проблемы сохранения и рационального использования биоразнообразия Прикаспия и сопредельных регионов» (Элиста, 2006 г.), Международной научной конференции «Современные проблемы адаптации и биоразнообразия» (Махачкала, 2006 г.), III научных конференциях Российской Академии Естествознания «Природопользование и охрана окружающей среды» (Греция, Лутраки, 2006 г.) и «Экология и рациональное природопользование» (Египет, Хургада, 2007), на Международных научно-практических конференциях в Астраханском Государственном Техническом Университете (2007-2008 гг.), Международной научно-практической конференции «Состояние, охрана, воспроизводство и устойчивое использование биологических ресурсов внутренних водоемов» (Волгоград, 2007 г.), Международных научно-практических конференциях в Каспийском Научно-исследовательском Институте Рыбного Хозяйства (2007-2008 гг.), V Международной научно-практической конференции «Экологические проблемы. Взгляд в будущее» (Ростов-на-Дону, 2008 г.), III Всероссийской конференции по водной токсикологии, посвященной памяти Б.А. Флерова «Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы» (Борок, 2008 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК, имеется патент РФ № 2334230 «Способ расчета промыслового возврата и ущерба воспроизводству рыбы при воздействии химических реагентов».
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 151 страницах компьютерного текста. Состоит из введения, шести глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложения. Список литературы содержит 224 источника, из них 40 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 25 рисунками и 11 таблицами.
