WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |

Личный вклад автора.Основная работа по получениюэкспериментального материала, обобщениюрезультатов и формулированию выводоввыполнена непосредственно автором.Соавторами публикаций являются: научныйконсультант (профессор В.З. Латыпова);коллеги, принимавшие участие в обсуждениирезультатов (профессор В.А. Яковлев,профессор А.В. Иванов, профессор С.Ю.Селивановская, профессор Г. де Персоне(Гентский университет, Бельгия), д.б.н. В.В.Зобов, к.х.н.
О.Г. Яковлева,к.х.н. Д.А. Семанов, к.б.н. А.М. Петров, к.ф-м.н.Р.Р. Шагидуллин, к.б.н. Т.А. Кондратьева, к.б.н.Л.Б. Назарова), и в написании коллективныхмонографий (профессор Янг-Тсе Ханг,Кливлендский университет, Огайо, США,профессор
Р.И. Ибрагимова,Йошкар-Олинский технический университет);а также соискатели и аспиранты (к.б.н. Л.К.Говоркова, ФГУ ГосНИОРХ, Казань, к.х.н. О.К.Анохина, Казань, ФГУ ГосНИОРХ, к.б.н. А.М.Пономаренко, ФГУ ГосНИОРХ, СП(б), к.б.н. С.Д.Захаров, Росгидромет, Казань, к.б.н. А.М.Мухаметшин, УГПУ, Ульяновск, К.Н. Малова,КГУ, Казань). При проведении экспедицийбольшую помощь оказали начальник ФГУГосНИОРХ Р.Г. Таиров и К.С. Гончаренко. Припроведении химического анализа воды,донных отложений и биологических образцовпринимали участие инж. З.Н.Арефьева,
Е.Р. Иванова, О.Б.Выборнова, Т.В. Якимова, биологическогоанализа к.б.н. Т.А.Кондратьева, н.с. Л.Ю.Халиуллина, которым автор выражаетискреннюю благодарность.

Публикации. По теме диссертации в отечественнойи зарубежной печати опубликовано 58 научныхработ, в том числе 5 монографий и 15статей, в журналах, рекомендованныхВАК РФ, 4 учебных пособия и разработки (в т.ч.1 - с грифом УМО).

Структура и объемдиссертации. Диссертацияизложена на 343 страницах машинописноготекста, содержит 69 рисунка, 71 таблицу исостоит из введения, 5 глав, заключения ивыводов. Список цитируемой литературывключает 416 наименований, из которых 133работы на иностранных языках.

содержаниеработы

глава 1. обзорлитературы

Обзорлитературы посвящен описанию особенностейфункционирования водохранилищ,существующих методов оценки качестваводных ресурсов, подходов к нормированиюкачества воды и донных отложений (ДО),характеристике основных этапов анализаэкологического риска и области егоприменения.

глава 2.Характеристика объектаисследования

Материалы иметоды

Объектом исследованиябыло Куйбышевское водохранилище. В ходеэкспедиционных выездов в 1994-2007 гг. отбиралипробы воды, донных отложений,биологических образцов (фитопланктон,зоопланктон, бентос, рыбы) для химического,гранулометрического и биологическогоанализов. Пробы отбирали в зонах полногосмешения организованных источниковпоступления загрязняющих веществ всоответствующих вертикалях створов(правый берег, русло, левый берег).

Химическийанализ. Определение металлов(Zn, Cu, Ni, Mn, Cr, Pb, Cd, Fe, Co, Hg) и As в бентосе, рыбе,воде и донных отложениях проводили методоматомной абсорбции на приборе ААС-3(Методика… РД 52.18.191-89), ртути - методомхолодного пара на беспламенноматомно-абсорбционном спектрометре.Определение нефтепродуктов в воде и донныхотложениях проводили методамифлуориметрии на приборе «Флуорат-2» (РД52.18.191-89), УФ-спектроскопии на прибореспектрофотометр СФ-46 (ПНД Ф 14.1:2.62-96) и ИК -спектроскопии на приборе АН-2 (ПНД Ф16.1:2.2.22-98). Определение пестицидов(хлорорганических, фосфорорганических игруппы 2,4 – Д)проводили в соответствии с нормативнымдокументом (МУ 3151-84) на хроматографе«Цвет-500» (донные отложения) и «Кристалл-2000»(биологические образцы). Определениеобщего органического углеродаопределяли в соответствии с ИСО 8245-87 нахроматографе ЛХМ-8МД.

Гранулометрическийанализ донных отложений проводили всоответствии с ГОСТ 12536-79; OVAM/VITO, 1996 и Deckere etal., 2000.

Для анализа данныхиспользовали интегральныепоказатели:

Индекс загрязненияводы, где n – числоиспользованных показателей, Сi– фактическое содержаниезагрязняющего вещества, ПДКi– предельнодопустимая концентрация вещества;

Суммарный показательзагрязнения

где Ci– фактическаяконцентрация металла; N – число показателей,используемых для расчета индекса; Сфi–фоноваяконцентрация металла в донных отложенияхсоответствующего типа (в качестве фоновыхзначений использовали средние значениясодержания металлов отдельно дляпесчанистых и илистых грунтов);

СПЗв– сумма отношений фактическогосодержания металла в воде к его ПДК.

Биологическийанализ. Сбор и обработкагидробиологического материала проводилипо А.В. Макрушину (1974) и всоответствии с Руководством погидробиологическому мониторингупресноводных экосистем (1992).

Пробы фитопланктонаотбирали при помощи батометра БМ-48 объемом1,5 л воды с глубины 0,5 м от поверхности водыв фотическом слое воды. Определяли общеечисло видов, численность, биомассу,рассчитывали индекс сапробности поПантле и Буку (S). В соответствии с РД 52.24.564-96находили значения медианы и моды общейчисленности, относительную численностьдоминирующего вида, значение модычисленности синезеленых водорослей, атакже частоту обнаружения аномально высоких илинизких значений общей численности икратность () ее превышения относительнозначения моды.

Отбор проб зоопланктонаосуществляли малой сетью Джеди:облавливали столб воды от дна доповерхности. Определяли общее число видов,численность, биомассу, рассчитывалиследующие индексы:

  • видового разнообразияпо численности и биомассе,где ni –число (биомасса) особей i-го вида, n – число (биомасса)особей в пробе, n – число видов;
  • индекс сапробности S =s·h)/h, где s – индикаторнаязначимость каждого вида, определенная поспециальным спискам сапробных организмов;h – величина,которая находится по шестиступенчатойшкале значений частоты и определяетотносительное значение обилиявидов;
  • показатель трофности(Е/О) - соотношение числа видов-индикаторовэвтрофного и олиготрофного типов(Андроникова, 1996);
  • коэффициент трофии, где К– число видовRotatoria, A – Copepoda,V – Cladocera, x– числомезо-эвтрофных видов, y – олиго-мезотрофныхвидов (Андроникова,1996);
  • Вcr/Br - отношениебиомассы ракообразных и коловраток (Андроникова, 1996).

Пробы зообентосаотбирали дночерпателем Петерсена. В пробахопределяли общее число видов, численность,биомассу, рассчитывали индекс ИВР,индекс Гуднайта и Уитлей (ГИ) -соотношения численности олигохет ко всемузообентосу и сапробности Пантле и Бука(S).

При комплексной оценкедонных отложений использовали методтриады (Guchte, (1992; Van der Velde, Leuven, 1999; Deckere et al, 2000;Флеров, 2005), в соответствии с которымпоследовательно определялся класскачества донных отложений по химическим,биологическим и токсикологическимпоказателям (табл. 1) с последующимпреобразованием в сигналы наличия (+) иотсутствия (-) ответа и конвертирования вобобщенный класс (табл. 2).

Таблица 1. Ранжированиедонных отложений по химическим,биологическим и токсикологическимпоказателям

Класс, характеристикакачества

Химические показатели,

Биологические показатели

Токсикологический ответ

(отклонение от контроля,%)

Деформации ментума хирономид(%)

ИВР

БИ

ГУ

(%)

1(чистые)

1,1-2,5

8

>3

>6

0-30

0-20

2(умеренно загрязненные)

2,5-6,0

16

2,1-3,0

4-6

31-55

20-50

3(загрязненные)

6,1-16,0

32

1,1-2,0

2-4

56-80

51-75

4(грязные)

16,1-100

>32

0-1,0

0-2

81-100

76-100

Таблица 2. Обобщеннаяоценка качества донных отложений (ДО)методом триады

Обобщенный

класс качества ДО

Химическийответ

Токсикологический ответ

Биологический

ответ

1

-

-

-


2

-

-

+

-

+

-

+

-

-


3

+

-

+

-

+

+

+

+

-

4

+

+

+

При сбореихтиологического материала и егокамеральной обработке руководствовалисьрекомендациями И.Д. Правдина (1966), А.В.Лукина (1984), Н.И. Чугуновой (1959), Г.В.Никольского (1970) и И.И. Лапицкого (1967;1970).

Для оценкипатологоанатомического состояния рыбиспользовали методику (Аршаница, Лесников,1987), позволяющую дать оценку состояния рыбпо пятибалльной системе:

  1. не выявлено визуальныхпатологоанатомических изменений;
  2. выявлены легкие повреждения, неугрожающие рыбам гибелью;
  3. выявлены повреждения среднейтяжести, проявляющиеся внешне и привскрытии;
  4. выявлены опасные повреждения,имеющие, как правило, необратимый характери угрожающие жизни рыб, особенно придействии стресс-факторов и в периодзимовки;
  5. выявлены признаки предсмертногосостояния: глубокие и необратимыеповреждения жизненно важных органов,коматозное состояние, нарушениекоординации движений и гидростатическогоравновесия, конвульсии, истощение, общаяанемия и пр.

Накопление токсикантовв гидробионтах оценивали с использованиемкоэффициента биологического поглощенияКБП = СГ/СВ, гдеСГ –содержание токсиканта в организмегидробионта (рыба, зообентос), СВ– содержаниетоксиканта в среде обитания (воде, донныхотложениях).

Токсикологическийанализ. Определение остройтоксичности водных экстрактов (4:1) донныхотложений проводили с использованиемтест-объектов: простейших Tetrаchymеnа thermophila (ProtoxkitFTM), Paramecium caudatum(Методические…, 1995), ракообразных Thamnocephalus platyurus (ThamnotoxkitFTM), водорослейSelenastrum capricornutum(Algatoxkit FTM) иколовраток Brachionus calyciflorus(Rotoxkit FTM). Хроническую токсичностьопределяли на ракообразных Daphnia magna вполустатическом опыте «вода – донные отложения»(ASTM, 1993), тератогенный эффект выявляли наличинках Chironomus riparius (Warwick, 1989; Deckere et al, 2000; Назарова,2000).

Анализ заболеваемостинаселения Республики Татарстан проводилипо данным Государственных докладов «Осанитарно-эпидемиологической обстановке вРеспублике Татарстан» за 1997-2005 гг.

Статистическуюобработку результатов количественногохимического, биологического итоксикологического анализов проводили сиспользованием методов кластерного,факторного и регрессионного анализа спомощью программного продукта STATISTICA 6,0(Боровиков и др., 1997). Анализ проводили послепроверки нормальности распределения,данные с большими разбросами относительносреднего нормализовали по формуле, где X- нормируемая величина, - среднееарифметическое распределения, - стандартноеотклонение распределения. Достоверностьполученных результатов оценивали сиспользованием коэффициента Стьюдента(р<0,05) (Боровиков и др., 1997; Statistical Testbook, 1998;Юнкеров и Григорьев, 2002).

Глава 3. Характеристикаобъектов и факторов

риск-анализа

3.1. Методология иалгоритм оценки экологическогориска

Для оценки последствийзагрязнения водных экосистем, прииспользовании концепции экологическогориска на начальном этапе целесообразноопределить перечень рецепторов(принимающих на себя негативноевоздействие или переносящих токсичныевещества) экологического риска. Такимирецепторами могут быть абиотические (вода,взвешенные вещества, донные отложения) ибиотические (гидробионты основныхтрофических уровней, население прибрежныхтерриторий) составляющие экосистем (табл.3). В процедуре риск-анализа перечисленныерецепторы выступают объектамиисследования и индикаторами уровняопасности для стабильностифункционирования водной экосистемы, а ихсостояние - факторами риска.Реализация опасностейвозможна при загрязнении воды, аккумуляциитоксичных соединений в донных отложениях,что может вызвать деградацию планктонных,бентосных и нектонных сообществ, ухудшениепоказателей здоровья населения,проживающего в рассматриваемомэколого-экономическом регионе(Кондратьева, 2007).

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 12 |






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