WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||

В августе 2007 начинается постепенное увеличение концентрации микроцистина в воде, которая достигает своего пика в середине сентября. Первый случай достижения концентрации микроцистина в воде в 1 мкг/л зарегистрирован 09.08.2007. Эта дата совпадает с появлением среди доминантов Oscillatoria agardhii, которая составила 48% от общей численности цианобактерий. Весь сентябрь 2007 года характеризовался стойким превышением концентрации 1 мкг/л микроцистина в воде на фоне массового развития Oscillatoria agardhii. Максимальная концентрация цианобактерий в воде достигала 120-200 млн.кл/л.

В пробах с высокой степенью доминирования Oscillatoria agardhii (80-92%) была рассчитана пороговая концентрация клеток этих цианобактерий, при которой содержание микроцистина в воде достигнет 1 мкг/л. Она колеблется в диапазоне 6-22 млн.кл/л. Таким образом, минимальное зарегистрированное значение пороговой концентрации клеток Oscillatoria agardhii, при которой содержание микроцистина в воде достигнет 1 мкг/л, составило 6 млн. кл/л.

При оценке зависимости содержания микроцистина в воде от концентрации клеток цианобактерий разных родов с помощью регрессионного анализа была получена модель, которая указывает на наличие сильной связи между анализируемыми показателями (R=0,94; R2 =0,88; F=16,8; p < 0,001). Также, было выявлено, что концентрация клеток Aphanizomenon и Anabaena не оказывает достоверного влияния на содержание микроцистина (р=0,65 и р=0,71 соответственно). Данные регрессионного анализа служат еще одним доказательством того, что цианобактерии родов Anabaena и Aphanizomenon Шершневского водохранилища не синтезируют микроцистин и их токсичность определяется наличием в клетках других токсинов.

При удалении из модели переменных, соответствующих количеству клеток цианобактерий родов Anabaena и Aphanizomenon, модель практически не менялась (R=0,94; R2 =0,88; F=39,9; p < 0.001). Основные характеристики полученной зависимости представлены в таблице 7.

Таблица 7

Характеристики модели зависимости содержания микроцистина в воде от концентрации клеток цианобактерий родов Microcystis и Oscillatoria

Фактор 

Коэффициент b

Ошибка

коэффициента b

t критерий

Стьюдента

Значимость

Константа

0,1

0,4

0,34

0,74

NMcst*

0,10

0,02

5,2

< 0,001

NOsc**

0,047

0,007

6,4

< 0,001

Примечание - * NMcst - концентрация клеток цианобактерий рода

Microcystis в воде; ** NOsc - концентрация клеток цианобактерий Oscillatoria agardhii в воде

Из модели удалось математически рассчитать пороговые концентрации клеток, при которых будет достигнуто содержание микроцистина в воде в 1 мкг/л, отдельно для цианобактерий рода Microcystis и Oscillatoria agardhii. На основе статистических данных пороговая концентрация клеток цианобактерий рода Microcystis, при которой будет создаваться концентрация микроцистина в воде в 1 мкг/л, составила 9 млн. кл/л, что вполне согласуется с полученными ранее на основе анализа отдельных проб данными. Рассчитанная из статистической модели пороговая концентрация клеток цианобактерий Oscillatoria agardhii, при которой будет создаваться концентрация микроцистина в воде в 1 мкг/л, составила 19 млн. кл/л. Это значение также попадает в диапазон пороговых концентраций, полученных при анализе отдельных проб (6-22 млн.кл/л).

Использование системы мониторинга развития токсичных цианобактерий, рекомендованной ВОЗ, с учетом экологических особенностей Шершневского водохранилища

Безусловно, содержание микроцистина в клетках цианобактерий варьирует в зависимости от физиологического состояния, фазы роста, различных факторов внешней среды. Минимальная концентрация клеток микроцистин- синтезирующих видов цианобактерий Шершневского водохранилища, при которой достигается содержание микроцистина в воде в 1 мкг/л, составила 6 млн.кл/л.

Следует отметить, что по результатам наших исследований цианобактерии Шершневского водохранилища четырех родов Microcystis, Oscillatoria, Anabaena и Aphanizomenon не отличаются по средней токсичности. Следовательно, несмотря на отсутствие продукции микроцистина у цианобактерий родов Anabaena и Aphanizomenon Шершневского водохранилища, опасность их развития сопоставима с таковой при развитии микроцистин синтезирующих видов.

Таким образом, для Шершневского водохранилища величина 6 млн. кл/л может быть обозначена как первый аварийный уровень концентрации цианобактерий в воде, который требует принятия управленческих решений в соответствии с рекомендациями ВОЗ (Toxic cyanobacteria, 1999). При достижении его рекомендуется произвести оценку концентрации микроцистина в воде водоема и эффективности существующей системы очистки воды по отношению к данному уровню токсинов. Необходимо информировать ответственных лиц в администрации и больницы, где проводят процедуру гемодиализа.

По рекомендации ВОЗ в случае неэффективности существующих систем очистки воды при достижении аварийного уровня 2 (для Шершневского водохранилища - 300 млн.кл/л), необходимо переключиться на альтернативный план водоснабжения, предусмотренный на случай чрезвычайных ситуаций. В реальной ситуации для Шершневского водохранилища действия сводятся к информированию населения об опасности потребления воды без предварительной очистки и настоятельным рекомендациям по использованию фильтров или бутилированной воды. Даже эти меры приведут к серьезному снижению опасности для здоровья населения, по сравнению с отсутствием каких-либо действий, которое наблюдается в настоящее время.

ВЫВОДЫ

1. В Шершневском водохранилище ежегодно в период с июня по сентябрь регистрируется массовое развитие цианобактерий, достигающее максимума – 200 – 300 млн. кл/л в июле-августе. При образовании нагонных явлений концентрация цианобактерий может достигать 8 млрд. кл/л.

2. Доминантами в сообществе цианобактерий Шершневского водохранилища являются представители четырех родов: Aphanizomenon, Microcystis, Oscillatoria, Anabaena. Доминирование цианобактерий рода Anabaena за анализируемый период (2004 – 2007 гг.) наблюдалось только в июне, цианобактерии рода Aphanizomenon могут доминировать с июня по октябрь, но наиболее часто в июле. В дальнейшем в зависимости от экологических условий в водоеме начинают доминировать цианобактерии родов Microcystis (преимущественно в августе) или Oscillatoria (сентябрь).

3. В Шершневском водохранилище в летний период происходит массовое развитие токсичных цианобактерий, обладающих гепатотропным, нейротоксическим и раздражающим действием. Среднее значение ЛД50 цианобактерий в пересчете на сухой вес составляет 126 мг/кг (доверительный интервал 103 – 154 мг/кг). В соответствии с классификацией ВОЗ, пробы цианобактерий в 49% случаев являются высокотоксичным (ЛД50 < 100мг/кг); 49% – к умеренно токсичным (ЛД50 100-500 мг/кг); 2% проб цианобактерий были низкотоксичными (ЛД50 500 – 1000 мг/кг). Не выявлено закономерных сезонных изменений токсичности цианобактерий; резкие спады токсичности наблюдались в случае деградации клеток цианобактерий.

4. Цианобактерии Aphanizomenon flos-aquae, Oscillatoria agardhii, Anabaena flos-aquae, а также цианобактерий рода Microcystis Шершневского водохранилища сопоставимы между собой по токсичности. Цианобактерии родов Microcystis и Oscillatoria синтезируют микроцистин. Цианобактерии Aphanizomenon flos-aquae и Anabaena flos-aquae Шершневского водохранилища не синтезируют микроцистин или синтезируют его в ничтожно малых количествах, а их токсичность определяется другими токсинами.

5. Развитие цианобактерий рода Microcystis в среднем в количестве 9 млн. кл/л или цианобактерий рода Oscillatoria в количестве 19 млн. кл/л приводит к повышению концентрации микроцистина воде в среднем до 1 мкг/л. Минимальная концентрация клеток цианобактерий в воде, приводящая к созданию концентрации микроцистина в воде 1 мкг/л составляет 6 млн. кл/л.

6. Система мониторинга развития токсичных цианобактерий, рекомендованная ВОЗ, адаптирована для использования в условиях Шершневского водохранилища.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

  1. Пряхин Е.А., Тряпицына Г.А., Ячменев В.А., Бурмистрова А.Л., Андреев С.С., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Дерябина Л.В., Коломиец И.А., Чернов К.С. Оценка токсических свойств цианобактерий Шершневского водохранилища Челябинской области // Гигиена и санитария. 2008. № 1. С. 73-75.
  2. Тряпицына Г.А., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Жолдакова З.И., Синицына О.О., Дерябина Л.В., Коломиец И.А., Андреев С.С., Ячменев В.А., Пряхин Е.А. Влияние токсинов цианобактерий рода Microcystis Шершневского водохранилища на ДНК, клеточный цикл и апоптоз клеток костного мозга у мышей линии СВА // Гигиена и санитария. 2008. № 4. С. 69 – 72.

Публикации в других изданиях

  1. Сафонова Е. В. (Гаврилова) Оценка влияния различных факторов на токсичность цианобактерий Шершневского водохранилища // Вестник Челябинского государственного университета. Биология. Вып. 1. №4 (105). 2008. – С. 134-137.
  2. Пряхин Е.А., Ячменев В.А., Дерябина Л.В., Тряпицына Г.А., Андреев С.С., Сафонова Е.В. (Гаврилова) Устюгова Т.Ю., Чернов К.С., Бурмистрова А.Л. Оценка токсического и раздражающего действия цианобактерий Шершневского водохранилища // Безопасность биосферы: Сборник тезисов докладов/ Екатеринбург: УГТУ-УПИ. 2005. С. 63.
  3. Коломиец И.А., Возилова А.В., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Андреев С.С., Тряпицына Г.А. Определение эффективности микроядерного теста для оценки влияния цианобактерий Шершневского водохранилища на генетический аппарат клеток животных и человека // Экологическая политика в обеспечении устойчивого развития Челябинской области: Материалы Межрегиональной научно-практической конференции, Челябинск: Челяб. гос. ун-т. 2005. С. 152-155.
  4. Тряпицына Г.А., Андреев С.С., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Пряхин Е.А. Динамика токсичности цианобактерий Шершневского водохранилища в течение вегетационного периода 2005 года // Экологическая политика в обеспечении устойчивого развития Челябинской области: Материалы Межрегиональной научно-практической конференции, Челябинск: Челяб. гос. ун-т. 2005. С. 167-169.
  5. Пряхин. Е.А., Ячменев В.А., Дерябина Л.В., Тряпицына Г.А., Андреев С.С., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Устюгова Т.Ю., Чернов К.С., Бурмистрова А.Л. Токсические свойства цианобактерий Шершневского водохранилища // Экологические проблемы Челябинской области: тез. региональной конф., 13 октября 2004г., г. Челябинск. – Челябинск, 2004. – С. 15-16.
  6. Сафонова Е.В. (Гаврилова) Оценка цитотоксического и генотоксического действия цианобактерий Шершневского водохранилища // Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды : материалы I Междунар. науч.-практ. конф., 9-11 октября 2006 г. Челябинск, 2006. С.148-151.
  7. Пряхин Е.А., Ячменев В.А., Дерябина Л.В., Тряпицына Г.А., Андреев С.С., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Устюгова Т.Ю., Чернов К.С., Бурмистрова А.Л. Оценка токсического и раздражающего действия цианобактерий Шершневского водохранилища // Безопасность биосферы: Сборник тезисов докладов. Екатеринбург, 2005. С. 63.
  8. Пряхин Е.А., Тряпицына Г.А., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Андреев С.С., Коломиец И.А., Белоногова С.П., Ячменев В.А. Значение определения токсических свойств цианобактерий при оценке опасности воды поверхностных водоемов для здоровья населения // Охрана водных объектов Челябинской области. Проблемы и пути их решения в условиях современного законодательства. Сборник докладов и сообщений областной научно-практической конференции. Челябинск, 2007. С.78-81.
  9. Ячменев В. А., Тряпицына Г. А., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Андреев С.С., Коломиец И.А., Дерябина Л.В., Ходоровская Н.И., Пряхин Е.А. К вопросу о качестве воды поверхностных источников питьевого водоснабжения // Экологический ежегодник. 2008. № 2. С.36-37.
  10. Сафонова Е.В. (Гаврилова), Тряпицына Г. А., Ячменев В.А., Андреев С.С., Коломиец И.А., Пряхин Е.А. Влияние различных факторов на токсичность цианобактерий // Охрана водных объектов Челябинской области. Современные технологии водопользования. Сборник докладов и сообщений областной ежегодной научно-практической конференции. Челябинск, 2008. С.152-157.
  11. Дерябина Л.В., Ходоровская Н.И., Сафонова Е. В. (Гаврилова), Пряхин Е.А., Ячменев В.А. Экологическое состояние Шершневского водохранилища в 2007 году // Охрана водных объектов Челябинской области. Современные технологии водопользования. Сборник докладов и сообщений областной ежегодной научно-практической конференции. Челябинск, 2008. С.132-135.
  12. Тряпицына Г.А., Сафонова Е.В. (Гаврилова), Духовная Н.И., Дерябина Л.В., Коломиец И.А.. Пряхин Е.А. Оценка влияния токсинов цианобактерий рода Microcystis на клеточный цикл и апоптоз клеток костного мозга у мышей. //Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. Приложение 2 (часть 1). С. 103.
  13. Сафонова Е.В. (Гаврилова), Андреев С.С., Пряхин Е.А. Оценка влияния различных факторов на токсичность цианобактерий Шершневского водохранилища (г. Челябинск) //Вестник Российской военно-медицинской академии. 2008. Приложение 2 (часть 1). С. 446.
  14. Гаврилова Е.В., Ячменев В.А., Пряхин Е.А.
    Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»