Цитирование работ МГУ в диссертации:
**
**
Среди цитируемых публикаций - работы МГУ:
**
Применение микроводорослей для оценки качества морской воды и действия детергентов. тема диссертации и автореферата по ВАК 03.00.18, 03.00.16, кандидат биологических наук Маркина, Жанна Васильевна
Диссертация
Артикул: 341832
Год:
2008
Автор научной работы:
Маркина, Жанна Васильевна
Ученая cтепень:
кандидат биологических наук
Место защиты диссертации:
Владивосток
Код cпециальности ВАК:
03.00.18, 03.00.16
Специальность:
Гидробиология
Количество cтраниц:
122
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Маркина, Жанна Васильевна
Введение.
Глава 1. Обзор литературы.
1.1 Состав детергентов, классификация поверхностно-активных веществ.
1.2 Источники и объемы поступления детергентов в водную среду.
1.3 Содержание поверхностно-активных веществ в морских водах.
1.4 Микроводоросли как объекты экотоксикологических исследований.
1.5 Влияние анионных ПАВ и детергентов на динамику численности микроводорослей в экспериментах.
1.6 Физиологические и биохимические реакции микроводорослей на действие анионных ПАВ и детергентов.
Глава 2. Материалы и методы.
Глава 3. Результаты.
3.1 Оценка чувствительности микроводорослей с помощью бихромата калия.
3.2 Токсичность додецилсульфата натрия для Dunaliella salina в зависимости от начальных показателей культуры микроводоросли.
3.3 Влияние поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия на Dunaliella salina.
3.4 Влияние детергентов на Dunaliella salina.
3.5 Влияние поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия на Attheya ussurensis.
3.6 Влияние детергентов на Attheya ussurensis.
3.7 Влияние поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия на Plagioselmis prolonga.
3.8 Влияние детергентов на Plagioselmis prolonga.
3.9 Оценка качества прибрежных морских вод залива Петра Великого с помощью микроводорослей Dunaliella salina и Plagioselmis prolonga.
Глава 4. Обсуждение.
Выводы.
Введение диссертации (часть автореферата) На тему "Применение микроводорослей для оценки качества морской воды и действия детергентов"
Одноклеточные водоросли - важный компонент морских экосистем. Они одни из первых страдают от воздействия токсических веществ, что приводит к нарушению функционирования всей экосистемы (Патин, 1979; Эколого-токсикологические.,1985; Blasco et al., 2003). В морскую среду попадают различные токсиканты, в том числе детергенты и их основной компонент — поверхностно-активные вещества (ПАВ). Действие этих веществ на микроводоросли является многофакторным, что выражается в изменении функционирования клеток и их гибели. С другой стороны, наличие в составе детергентов фосфорных компонентов способствует евтрофикации, последствия которой ведут к увеличению числа клеток отдельных видов водорослей при одновременном снижении видового разнообразия (Lewis, Hamm, 1986; Брагинский и др., 1987; Паршикова, Негруцкий, 1988; Belanger et al., 2002; Lizotte et al., 2002; Wong et al., 2003).
В настоящее время в исследованиях с микроводорослями оценивается только влияние ПАВ, а не детергентов в целом (Aidar et al., 1997; Utsunomia et al., 1997a,b; Hampel et al., 2001; Morreno-Garrido et al., 2001; Sun et al., 2004 и др.). В связи с этим, наряду с изучением воздействия отдельных ПАВ необходимо оценивать воздействие детергентов (Патин, 1979; Lewis, 1992; Жмур, 1997; Pettersson et al., 2000; Остроумов, 2001). При этом важно исследовать действие токсических агентов как на рост, так и на физиологическое состояние одноклеточных водорослей.
Среди огромного разнообразия микроводорослей наиболее часто для оценки действия веществ применяются обитающие в планктоне водоросли отдела Chlorophyta, в то время как представители других отделов остаются малоизученными (Lewis et al., 1990а, Hampel et al., 2001), что особенно касается бентосных микроводорослей (Morreno-Garrido et al., 2003а,b).
Загрязнение морской воды является комплексным и, следовательно, оценку его характера и действия можно провести только с помощью биотестирования, которое средством получения принципиально новой информации о загрязнении (Флеров, 1983; Крайнюкова, 1988; Жмур, 1997; Черкашин, 2001; Терехова, 2003). Одноклеточные водоросли, вследствие круглогодичной доступности и высокой чувствительности, широко применяются в качестве тест-объектов при биотестировании (Walsh, Games, 1983; Крайнюкова, 1988; Lewis, 1995; Жмур, 1997; Руководство, 2002). В то же время микроводоросли для биотестирования вод зал. Петра Великого Японского моря до настоящего времени не использовали.
В связи с вышеизложенным очевидна актуальность исследования влияния ПАВ и детергентов на микроводоросли, а также возможность применения данных организмов в качестве тест-объектов для биотестирования прибрежных морских вод.
Цель работы заключалась в изучении действия детергентов и прибрежных вод зал. Петра Великого Японского моря на микроводоросли разных систематических групп.
Для достижения поставленной цели было необходимо решить следующие задачи:
1. Исследовать чувствительность микроводорослей Dunaliella salina
Teod. (Chlorophyta), Plagioselmis prolonga Butch. (Cryptophyta), Attheya ussurensis Stonik, Orlova & Crawford (Bacillariophyta) к модельному токсиканту бихромату калия.
2. Выявить, используя в качестве модельного объекта D. salina, оптимальные условия опыта (возраст, численность клеток, время введения токсиканта) для изучения влияния ПАВ и детергентов и оценки качества вод.
3. Исследовать действие поверхностно-активного вещества и детергентов на динамику численности клеток, скорость их роста, изменение рН культуральной среды, содержание хлорофилла а и каротиноидов и кислородную продуктивность микроводорослей D. salina, A. ussurensis, Р. prolonga.
4. Исследовать действие поверхностно-активного вещества и детергентов на подвижность клеток Р. prolonga и скорость их движения.
5. Показать возможность биотестирования прибрежных вод зал. Петра
Великого с помощью микроводорослей D. salina и Р. prolonga.
Личное участие в получении научных результатов. Личное участие заключалось в планировании опытов. Самостоятельно проводила экспериментальные работы, интерпретировала полученные данные и формулировала научные выводы. Все заимствованные данные, использованные в работе, имеют ссылки на их источники.
Научная новизна: впервые оценена степень чувствительности микроводорослей D. salina, Р. prolonga и A. ussurensis по их реакции на модельный токсикант бихромат калия. Исследовано применение новых тест-объектов: микроводорослей Р. prolonga и A. ussurensis при изучении действия ПАВ и детергентов, а также качества морских вод на примере зал. Петра Великого Японского моря. Установлено, что подвижность клеток Р. prolonga - наиболее чувствительный показатель к действию ПАВ и детергентов, который может быть использован для тестирования морской воды.
Практическая значимость: полученные сведения пополняют знания о действии ПАВ и детергентов на микроводоросли. Эти данные могут быть использованы при разработке систем оценки действия ПАВ и детергентов. Данные, полученные в ходе биотестирования прибрежных вод зал. Петра Великого с помощью микроводорослей, дают дополнительную информацию о свойствах загрязнения прибрежных вод залива и их действия на морскую биоту. Они могут быть использованы при проведении мониторинга качества морских вод и при оценке среды в районах развития марикультурных хозяйств. Разработанные методики по определению действия ПАВ и детергентов применяли на практических работах в курсе "Большой практикум" для студентов-экологов.
Защищаемые положения:
1. ПАВ и детергенты оказывают влияние на D. salina, A. ussurensis и Р. prolonga в концентрациях 0.1, 1 и 10 мг/л. Воздействие токсикантов усиливается с возрастанием их концентраций.
2. Наиболее чувствительным показателем действия ПАВ и детергентов является подвижность клеток Р. prolonga, что позволяет использовать ее для оценки качества морских вод.
Апробация работы. Результаты и основные положения работы докладывались на V, VI, VII Региональных конференциях по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии (Владивосток, 2002; 2003; 2004), VII и IX международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2004, 2005), Международной конференции "Bridges of science between north America and the Russian Far East: past, present and future" (Владивосток, 2004), IX и X дальневосточных молодежных школах-конференциях по актуальным проблемам химии и биологии (Владивосток, 2005; 2006), II Международной конференции "Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов" (Петрозаводск, 2007) и ежегодных конференциях ИБМ ДВО РАН (2003; 2004; 2005; 2006; 2007; 2008).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 19 научных работ.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Фонда содействия отечественной науке (2007; 2008 гг.).
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 122 страницах и состоит из введения, четырех глав, выводов и списка литературы (191 источник, из них 87 иностранных). Работа включает 6 таблиц и 23 рисунка.
Заключение диссертации по теме "Гидробиология", Маркина, Жанна Васильевна
Выводы
1. Показано, что по убыванию чувствительности к бихромату калия исследованные одноклеточные водоросли можно расположить в следующий ряд Attheya ussurensis>Plagioselmis prolonga>Dunaliella salina.
2. Установлено, что проведение оценки токсичности ПАВ и . детергентов должно проводиться с использованием маточной культуры водоросли в экспоненциальной фазе роста в засевной концентрацию клеток 4 х 104 кл/мл; с введением токсиканта в день постановки опыта.
3. Наиболее негативное воздействие ПАВ и детергенты в опытах с D. salina и Р. prolonga оказывают на содержание хлорофилла а и каротиноидов и кислородную продуктивность, наименее — на изменение рН культуральной среды, численность клеток и скорость роста популяции. Подвижность клеток Р. prolonga и скорость их движения под действием токсикантов изменялась уже в начале опыта.
4. Наиболее отрицательное воздействие ПАВ и детергенты в опытах с A. ussurensis оказывают на численность клеток, скорость их роста и кислородную продуктивность микроводоросли, наименее - на изменение рН культуральной среды и содержание фотосинтетических пигментов.
5. ПАВ и детергенты оказывают влияние на D. salina, A. ussurensis и Р. prolonga при всех исследованных концентрациях. Воздействие токсикантов усиливается с увеличением уровня их содержания в среде.
6. Тестируемая вода из зал. Петра Великого во всех случаях вызывала отклонение числа клеток D. salina от контрольного, что подтверждает факт неблагополучного состояния акваторий залива.
7. В воде из Амурского залива наблюдали выраженное ингибирование популяции Р. prolonga. Подвижность клеток — наиболее чувствительна к действию тестируемой воды. Р. prolonga является перспективным тест-объектом для оценки качества среды.
**
Диссертация на тему «Применение микроводорослей ...
www.dissercat.com › ... › ГидробиологияTranslate this page1.2 Источники и объемы поступления детергентов в водную среду. ... 1.4 Микроводоросли как объекты экотоксикологических исследований. .... Вастернак К., Остроумов С.А. Воздействие загрязнения водной среды CMC "Био-С" на ...
**
Среди цитируемых публикаций - работы МГУ:
15. Вастернак К., Остроумов С.А. Воздействие загрязнения водной среды CMC "Био-С" на эвглену // Гидробиол. журн. 1990. Т. 26, № 6. С. 78 79.
71. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС Пресс. 2001. 344 с.
72. Остроумов С.А., Борисова Е.В., Ленова Л.И., Максимов В.Н. Воздействие сульфонола на культуру водоросли Dunaliella asymmetrica и на проростки Fagopyrum esculentum II Гидробиол. журн. 1990. Т. 26, № 2. С. 96 — 98.
73. Остроумов С.А., Вастернак К. Реагирование фотоорганотрофно растущих зеленых жгутиковых на загрязнение водной среды CMC "Кристалл" // Вестник МГУ. Сер. биол. 1991. № 2. С. 67 69.
74. Остроумов С.А., Галяма Д., Блажей А., Леготский И., Слугень Д. Синтетические моющие средства (CMC) "Кристалл" и "Лотос-Автомат" // Токсикологический вестник. 1998. № 5. С. 29 — 30.
75. Остроумов С.А., Колотилова H.H. Синтетическое моющее средство "ОМО" // **
