WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 13 |

Химические ЗВсвязываются в комплексные соединения с ДНКи РНК, происходит третье - «генетическоеразветвление» (Схема 4) токсическогодействия: а) соединения с высокими Кк/обр встраиваютсямежду пуриновыми и пиримидиновымиоснованиями, нарушают нативность двойнойспирали ДНК и (или) РНК, гидролизуютфосфодиэфирные связи. В результатепроисходит образование полиплоидныхсорняков у растений. Рост численностимикроартропод отстаёт от контроля:(задерживается появление кладок; снижаетсяколичество яиц в кладках; возрастаетпродолжительность эмбрионального периода,падает кратность увеличения численностипопуляции). У гидробионтов происходитснижение репродуктивной способности; б) ЗВпроявляют прямой мутагенный эффект - всепестициды на штамме ТА98 Salmonella typhimurium вызываютмутации типа сдвига рамки считывания.Мутагенная активность изученных ЗВ коррелируют с величинами их Кк/обр с ДНК и РНК; в) всеЗВ, обладающие комплексообразующимисвойствами, являются промутагенами -проявляют генотоксичность послеметаболической активации.

Глава 8.РАЗРАБОТКА МЕТОДОВОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ВОДНЫХЭКОСИСТЕМ

Высокая степеньзагрязнения окружающей природы (Глава 1)настоятельно требует использованиядостижений современной науки и техники дляконтроля состояния объектов окружающейсреды и очистки сбрасываемых стоков игазовых выбросов промышленныхпроизводств. Поэтому значительная частьнашей работы была посвящена нами изучениювозможности практического использованияспособности токсикантов ккомплексообразованию.

§1.Использование комплексообразования дляизвлечения
хлорсодержащих ароматическихсоединений из водных объектов

ХОС и пестициды, вчастности, как показано в Главах 3 – 4, образуюткомплексные соединения. Кроме того, вГлаве 1 указывалось, что дляочистки стоков или водных объектовокружающей среды, необходимо извлекать изних ЗВ и повторно использовать впроизводственных целях, либоутилизировать. Нами была изученавозможность, используя способность ЗВ ккомплексообразованию, извлечь пестицид(2,4-Д = 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота),краситель (исследовалось 14 красителей),ХОС: хлорбензол (I); 2-хлор-4-нитрофенол (II), изводных растворов, технических стоков,смесей органических соединений с помощьюфторсодержащих растворителей(перфтордекалина и перфторксилола).Методом электронной спектроскопии былопоказано, что соединения I и II образуютхимические связи с молекуламиперфтордекалина, в результате чего могутбыть извлечены из раствора в воде илиацетонитриле. Таким образом,перфтордекалин может быть использован дляизвлечения ХОС из воды. Извлечь с помощьюперфтордекалина пестицид 2,4-Д иликакой-либо краситель нам не удалось.

§2. Разработка методаэкспресс определения общей токсичностиводы

Проведённые намиисследования показали, чтотоксиканты-загрязнители окружающей среды:пестициды и металлы, ХОС, фенолы образуют снуклеотидами комплексные соединения.Константы комплексообразования с АТФкоррелируют с токсичностью ЗВ, проявляемойв отношении многоклеточных живыхорганизмов. Полученные корреляции можноиспользовать для определения токсичностирастворов, содержащих смеси неизвестныхвеществ. В этом случае, следует говорить обобобщённой концентрации и, обобщённойконстанте связывания (К).

Измерение выполняетсябыстро, метод пригоден для определенияобщей токсичности воды (питьевой, сточной,объектов окружающей среды, водных вытяжекиз твёрдых отходов и т.д.). Обладает высокойинформативностью. Возможно проведениеанализов в промышленных и полевыхусловиях. Может быть востребован:промышленными предприятиями,экологическими службами, СЭС,водозаборами, лабораториями МЧС, частнымилицами. Используются доступные и дешёвыереагенты. Рассчёт экономическойэффективности, выполненный на основаниидокумента «Прейскурант. Тарифы на услуги,оказываемые Федеральным государственнымучреждением «Специализированнаяинспекция аналитического контроля поЦентральному региону»», показывает, чтоиспользование предлагаемого методапозволяет снизить затраты на проведениеодного определения ~ на 90%.

Уникальностьпредлагаемой разработки состоит вполучении количественной информации осуммарной токсичности проб, аналогичнойотклику живых организмов (инфузорий,дафний, светящихся бактерий,микроартропод), но без трудностей,связанных с использованием живыхтест-систем. Возможность примененияданного вида корреляций в качествеэкспресс-метода определения токсичностиводных объектов окружающей среды,проверялась нами в процессе мониторингасреднего течения реки Волги (Глава 8 §5).Величины К,как правило, соответствовали токсичности,определяемой на светящихся бактериях илиинфузориях.

§3.Биоразложение экотоксикантов в природнойсреде

В Главе 5 нами показано,что техногенные токсиканты,характеризующиеся способностью ккомплексообразованию, ингибируютокисляющие ферменты. Кроме того, (Глава 7 §3и 4) ингибирование активности ферментныхсистем, в частности люциферазы, приводит ктоксичности в отношении одно- имногоклеточных живых организмов. Поэтомумы рассмотрели возможность разложения ЗВ вмногокомпонентной экологической системе.

Исследовалосьповедение ЗВ под действием комплекса живыхорганизмов активного ила (АИ) и солнечногосвета, т.е. в условиях, моделирующихприродные водоёмы. Испытывали гербицидлонтрел (образцы 1-3), его медный комплекс (4),сточные воды полупромышленногопроизводства лонтрела (5).Токсикологическую оценку проб проводилиметодом биотестирования на культурахTetrahymena pyri-

formis иBenekea harvey.

Присутствие лонтрела,его медного комплекса или промышленногостока (1-5) в исследуемых концентрацияхоказывает острое и хроническое действие накультуру инфузорий. Токсичность образца 1сохранялась высокой (80 %) в течение 2месяцев наблюдения (рис. 21). До началаэксперимента в контрольном образце АИидентифицированы 9 видов простейшихорганизмов: представители водорослей,амёб, прикреплённых инфузорий, флагеллаты.После введения загрязнителя происходилоуменьшение числа регистрируемых видов до 7(табл. 9, столбец1).

Обработка мутагеном(НММ) –N-нит-розо-N-метилмочевиной приводила ккаче-

Рис.21. Динамика изменениятоксичности образцов АИ, содержащихлонтрел (1, 2, 3), CuL2 (4), пробу промышленного стока (5):Обработка АИ НММ: 1. – нет; 2. – 6часов; 3. – 18часов. Лонтрел = 1,2210–3М; пром. сток = 110-3 М; CuL2 = 0,410–3 М.Стрелки - повторная обработка.

ственному изменениюсостава АИ и увеличению регистрируемоговидового разнообразия: биоценозпредставлен 2 типами низших растений(бактерии, водоросли) и 5 классамибеспозвоночных (реснитчатые, саркодовые,жгутиконосцы, нематоды, коловратки). Вобразце, обработанном мутагеном в течение18 ч, увеличивалось регистрируемое числовидов в биоценозе АИ по сравнению собразцом, подвергнутым 6-часовой обработке(20 и 15 видов, соответственно): заметноувеличивалась численность коловраток,идентифицировались серобактерии,раковинные амёбы. Данное сообществоуспешнее сопротивлялось антропогеннойнагрузке: токсичность образца,обработанного 18 ч, понижалась по сравнениюс 6-часовой обработкой. При большихвременах экспозиции (60-70 суток) наблюдалосьснижение видового разнообразия. Через 18мес. доминирующей остаётся одна линиязелёных одноклеточных водорослей - Euglena viridis, как наиболееустойчивый вид.

АИ во всех аэротенках,кроме контрольного, был подвергнутобработке мутагеном с целью полученияактивации инцистированных живыхорганизмов.

При 6-часовой обработкеНММ (образец 2) токсичность оставаласьвысокой (90 %) втечение 36 суток, затем резко падала, и к 56суткам образец был практически нетоксичен.После 18-ти часовой обработки (образец 3)токсичность сразу падала до 50 %, затеммонотонно снижалась, и к 60 дню наблюденияобразец становился нетоксичным.Уменьшение токсичности после 18-ти часовойобработки по сравнению с 6-часовойинкубацией с НММ может объяснятьсяизменением количественного соотношениявидового состава АИ в результатемутагенного воздействия. Под действиеммутагена происходит инцестированиебольшого количества находящихся в спящемсостоянии микроорганизмов. Таким образом,мутагенная обработка АИ является весьмаперспективным способом обработки АИ дляулучшения видового разнообразия, иповышения окислительных свойств, вчастности в отношении трудно разлагаемыхпестицидов. Такая обработка должнаприводить, в конечном итоге, к улучшениюэкологического состояния водныхобъектов.

В течение 0-20 суток вовсех образцах, как контрольном, так иподвергнутых мутагенной обработке (6 и 18часов экспозиции), концентрация лонтрелаи СuL2 не изменяется (рис. 22).После 18-20 суток концентрация лонтрела вобразцах 1-3 на-

Таблица 9. Гидробиологический составактивного ила

Организм

Б/обр.НММ

НММ, 6ч

НММ 18ч

Повтор

НММ 6 ч

Повтор

НММ 18 ч

водоросли (Algae)

Chlorella vulgaris


+




Euglenaviridis





+

Scenedesmusobliguus

+

+

+

+


Ulothrix sp.

+

+

масса

+

+

Zooglearamigera





един-но

Нитчатые





един-но

простейшие (Protozoa)

Amoebasp.




+

+

Arcella vulgaris



+



Bodoglobosus


+

+

+

+

Centropyxisaculeata

+


+



Euglyphalaevis




+


Flagellatasp.



+

масса


Gromianeglecta



+

+


Lacrimariasp.


+


+


Litonotus anser


+


+


Oicomonassocialis


Pages:     | 1 |   ...   | 6 | 7 || 9 | 10 |   ...   | 13 |






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