Фундаментальные теоретические инновации. Экология, окружающая среда, биосфера. 8. Выявление нового класса экологически опасных мембранотропных веществ – ПАВ.
Данное сообщение служит дополнение к следующим материалам на сайте:
Краткий обзор новых концептуальных разработок- экология, науки об окружающей среде и биосфере. A concise review of fundamental innovations in ecological and environmental sciences. http://scipeople.com/publication/70283/;
другой вариант краткого обзора - http://scipeople.com/publication/69676/;
В науке об окружающей среде уже сложилось представление о наиболее опасных классах загрязняющих веществ (работы многих авторов – см.: http://scipeople.com/publication/68753/). К ним относятся тяжелые металлы, пестициды (такие ядохимикаты, как инсектициды и гербициды), нефть, диоксины, и другие токсичные (ядовитые) и явно вредные вещества. Эти вещества имеют высшую категорию опасности как загрязнители окружающей среды. Именно на их изучение, а также на хотя бы маленькие шаги по уменьшению их поступления в окружающую среду направляется львиная доля средств, выделяемых в целях борьбы с химическим загрязнением биосферы. Многие другие классы вешеств, также попадающих в окружающую среду и в том числе в водоемы и водотоки, считаются значительно менее опасными.
Цикл исследований, выполненных российскими учеными доктором биологических наук С.А.Остроумовым и работавшими вместе с ним коллегами, в том числе сотрудниками, студентами и аспирантами МГУ им. М.В.Ломоносова, доказал существование еще одной большой группы химических веществ, которые обладают большой опасностью для окружающей среды и биосферы. Это – синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ входят в состав многих широко используемых химических препаратов – в том числе детергентов (разнообразных моющих средств, как жидких, так и порошкообразных), косметических препаратов, средств личной гигиены (шампуни, пенообразующие средства для ванн), средств для промывки трубопроводов (различного рода – например, нефтяных и даже молочных), диспергирующих средств и флокулянтов, используемых в промышленности, различных пенообразующих средств и так далее. Производство синтетических ПАВ измеряется миллионнами тонн в год. Практически все это количество в конечном итоге попадает в воду. ПАВ являются мембранотропными веществами, т.е. молекулярный механизм их воздействия на клетки живых организмов связан с их способностью внедряться в структуру биологических мембран и нарушать их строение или нормальное функционирование, что опасно для жизнедеятельности клетки (http://scipeople.com/publication/69850/).
В этом цикле исследований изучали воздействие ПАВ на самые различные организмы- одноклеточные и многоклеточные, организмы растений и животных – и для всех изученных организмов установлены те или иные негативные воздействия на их жизнедеятельность.
Особенно выделим исследования, которые показали негативные воздействия ПАВ на высшие растения ( http://scipeople.com/publication/70248/ ) и на беспозвоночных, особенно на моллюсков (см. [6-17] ).
Результаты этих исследований, выполненных на одной из групп тест-организмов – на пресноводных и морских моллюсках – были признаны научным открытием и удостоены Диплома о научном открытии № 273. (http://scipeople.com/publication/69550/; http://scipeople.com/publication/69929/ ; комментарии специалистов – см. http://scipeople.com/publication/68661/; http://scipeople.com/publication/68673/; рецензия акад. С.В.Яковлева - см. http://scipeople.com/publication/67877/ ).
Итоги этих работ изложены в нескольких статьях (например – [6] http://scipeople.com/publication/66994/; [7 ] http://scipeople.com/publication/66902/; [8 ] http://scipeople.com/publication/66877/;
http://scipeople.com/publication/68656/; [9] http://scipeople.com/publication/66883/; [10] http://scipeople.com/publication/66874/; [11] http://scipeople.com/publication/66875/; [12] http://scipeople.com/publication/66784/;
http://scipeople.com/publication/67095/ [Успехи современной биологии];
http://scipeople.com/publication/67224/ [Рыбное хозяйство] ); в том числе в статьях на английском языке (http://scipeople.com/publication/67657/; [13] http://scipeople.com/publication/66772/; [14] http://scipeople.com/publication/66775/; [15] http://scipeople.com/publication/66764/; [16] http://scipeople.com/publication/66759/; [17] http://scipeople.com/publication/66669/; http://scipeople.com/publication/69542/ ; http://scipeople.com/publication/67505/;http://scipeople.com/publication/66793/; http://scipeople.com/publication/66785/ [with J.Widdows]) и в монографиях на русском языке ([1] http://scipeople.com/publication/70180/ ; [2] http://scipeople.com/publication/69873/ [3]http://scipeople.com/publication/68769/ ; [4] http://scipeople.com/publication/68016/), а также на английском языке ( [17] http://scipeople.com/publication/67906/ ). Список ряда публикаций с результатами этих работ см.http://scipeople.com/publication/68705/ (на английском языке);
Какова дальнейшая судьба этого направления исследований?
далее исследования развивались в трех направлениях.
Во-первых, расширили круг биологических объектов. С.А.Остроумов вместе с соавторами показал, что от ПАВ страдают не только моллюски, но и другие организмы – например, коловратки ( [18] http://scipeople.com/publication/67649/ ) и дафнии (http://scipeople.com/publication/67388/ ).
Во-вторых, расширили круг химических веществ. Показали, что сходное негативное воздействие на моллюсков оказывают и другие загрязняющие вещества – например, тяжелые металлы и углеводороды нефти (http://scipeople.com/publication/69624/ ).
В-третьих, начали разработку технологий очищения воды от этих опасных для биосферы веществ. Провели разработку новых элементов фитотехнологий очищения воды от ПАВ с использованием водных растений (макрофитов):
http://scipeople.com/publication/70229/
http://scipeople.com/publication/69856/ (взаимодействие ПАВ ДСН с макрофитами);
http://scipeople.com/publication/69857/ (3 статьи по фитотехнологии);
http://scipeople.com/publication/69428/ (краткий обзор новых шагов по развитию фитотехнологий);
http://scipeople.com/publication/67387/ (контролировали поверхностное натяжение после добавления ПАВ в систему с макрофитами, С.А.Остроумов совместно с Е.В.Лазаревой);
http://scipeople.com/publication/66838/ (взаимодействие трех видов макрофитов с ПАВ додецилсульфатом натрия);
http://scipeople.com/publication/66839/ (Додецилсульфат натрия: воздействие на водный макрофит Potamogeton crispus);
В этой работе под руководством д.б.н. С.А. Остроумова участвовала аспирантка Е. А. Соломонова. Под его руководством ведется разработка фитотехнологий очищения воды от тяжелых металлов, в которой участвуют аспирант В. Поклонов, сотрудник МГУ Т. Шестакова и другие сотрудники: http://scipeople.com/publication/69430/ (элодея способствует очищению воды от четырех тяжелых металлов); http://scipeople.com/publication/67201/ (на английском языке, макрофит Ceratophyllum demersum способствует очищению воды от 4 тяжелых металлов, совместно с Т.В.Шестаковой);
Обнаружили потенциал макрофитов по очищению воды от наночастиц тяжелого металла – интересно, что это обнаружено на примере наночастиц золота (http://scipeople.com/publication/69766/ ; http://scipeople.com/publication/69694/); работа выполнена совместно с к.б.н. Г.М.Колесовым.
Совместно с американскими коллегами С.А.Остроумов провел изучение фитотехнологии для очищения воды от еще одного опасного загрязняющего вещества – перхлората. Опасность последнего вещества в том, что перхлорат может вызывать одно из быстро нарастающих по встречаемости заболеваний – болезни щитовидной железы.
Проведенные работы были с интересом встречены специалистами и цитируются многими авторами – см. :http://scipeople.com/publication/69963/
http://scipeople.com/publication/69929/;
http://scipeople.com/publication/69887/ (о книге );
http://scipeople.com/publication/69888/ (о книге "Гидробионты в самоочищении…");
http://scipeople.com/publication/69849/ (Жиров В.К. о работах по фитотехнологии);
http://scipeople.com/publication/69669/ (список цитируемых работ, англ. яз.);
Публикации
Данное сообщение служит дополнение к следующим материалам на сайте:
Краткий обзор новых концептуальных разработок- экология, науки об окружающей среде и биосфере. A concise review of fundamental innovations in ecological and environmental sciences. http://scipeople.com/publication/70283/;
другой вариант краткого обзора - http://scipeople.com/publication/69676/;
В науке об окружающей среде уже сложилось представление о наиболее опасных классах загрязняющих веществ (работы многих авторов – см.: http://scipeople.com/publication/68753/). К ним относятся тяжелые металлы, пестициды (такие ядохимикаты, как инсектициды и гербициды), нефть, диоксины, и другие токсичные (ядовитые) и явно вредные вещества. Эти вещества имеют высшую категорию опасности как загрязнители окружающей среды. Именно на их изучение, а также на хотя бы маленькие шаги по уменьшению их поступления в окружающую среду направляется львиная доля средств, выделяемых в целях борьбы с химическим загрязнением биосферы. Многие другие классы вешеств, также попадающих в окружающую среду и в том числе в водоемы и водотоки, считаются значительно менее опасными.
Цикл исследований, выполненных российскими учеными доктором биологических наук С.А.Остроумовым и работавшими вместе с ним коллегами, в том числе сотрудниками, студентами и аспирантами МГУ им. М.В.Ломоносова, доказал существование еще одной большой группы химических веществ, которые обладают большой опасностью для окружающей среды и биосферы. Это – синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ). ПАВ входят в состав многих широко используемых химических препаратов – в том числе детергентов (разнообразных моющих средств, как жидких, так и порошкообразных), косметических препаратов, средств личной гигиены (шампуни, пенообразующие средства для ванн), средств для промывки трубопроводов (различного рода – например, нефтяных и даже молочных), диспергирующих средств и флокулянтов, используемых в промышленности, различных пенообразующих средств и так далее. Производство синтетических ПАВ измеряется миллионнами тонн в год. Практически все это количество в конечном итоге попадает в воду. ПАВ являются мембранотропными веществами, т.е. молекулярный механизм их воздействия на клетки живых организмов связан с их способностью внедряться в структуру биологических мембран и нарушать их строение или нормальное функционирование, что опасно для жизнедеятельности клетки (http://scipeople.com/publication/69850/).
В этом цикле исследований изучали воздействие ПАВ на самые различные организмы- одноклеточные и многоклеточные, организмы растений и животных – и для всех изученных организмов установлены те или иные негативные воздействия на их жизнедеятельность.
Особенно выделим исследования, которые показали негативные воздействия ПАВ на высшие растения ( http://scipeople.com/publication/70248/ ) и на беспозвоночных, особенно на моллюсков (см. [6-17] ).
Результаты этих исследований, выполненных на одной из групп тест-организмов – на пресноводных и морских моллюсках – были признаны научным открытием и удостоены Диплома о научном открытии № 273. (http://scipeople.com/publication/69550/; http://scipeople.com/publication/69929/ ; комментарии специалистов – см. http://scipeople.com/publication/68661/; http://scipeople.com/publication/68673/; рецензия акад. С.В.Яковлева - см. http://scipeople.com/publication/67877/ ).
Итоги этих работ изложены в нескольких статьях (например – [6] http://scipeople.com/publication/66994/; [7 ] http://scipeople.com/publication/66902/; [8 ] http://scipeople.com/publication/66877/;
http://scipeople.com/publication/68656/; [9] http://scipeople.com/publication/66883/; [10] http://scipeople.com/publication/66874/; [11] http://scipeople.com/publication/66875/; [12] http://scipeople.com/publication/66784/;
http://scipeople.com/publication/67095/ [Успехи современной биологии];
http://scipeople.com/publication/67224/ [Рыбное хозяйство] ); в том числе в статьях на английском языке (http://scipeople.com/publication/67657/; [13] http://scipeople.com/publication/66772/; [14] http://scipeople.com/publication/66775/; [15] http://scipeople.com/publication/66764/; [16] http://scipeople.com/publication/66759/; [17] http://scipeople.com/publication/66669/; http://scipeople.com/publication/69542/ ; http://scipeople.com/publication/67505/;http://scipeople.com/publication/66793/; http://scipeople.com/publication/66785/ [with J.Widdows]) и в монографиях на русском языке ([1] http://scipeople.com/publication/70180/ ; [2] http://scipeople.com/publication/69873/ [3]http://scipeople.com/publication/68769/ ; [4] http://scipeople.com/publication/68016/), а также на английском языке ( [17] http://scipeople.com/publication/67906/ ). Список ряда публикаций с результатами этих работ см.http://scipeople.com/publication/68705/ (на английском языке);
Какова дальнейшая судьба этого направления исследований?
далее исследования развивались в трех направлениях.
Во-первых, расширили круг биологических объектов. С.А.Остроумов вместе с соавторами показал, что от ПАВ страдают не только моллюски, но и другие организмы – например, коловратки ( [18] http://scipeople.com/publication/67649/ ) и дафнии (http://scipeople.com/publication/67388/ ).
Во-вторых, расширили круг химических веществ. Показали, что сходное негативное воздействие на моллюсков оказывают и другие загрязняющие вещества – например, тяжелые металлы и углеводороды нефти (http://scipeople.com/publication/69624/ ).
В-третьих, начали разработку технологий очищения воды от этих опасных для биосферы веществ. Провели разработку новых элементов фитотехнологий очищения воды от ПАВ с использованием водных растений (макрофитов):
http://scipeople.com/publication/70229/
http://scipeople.com/publication/69856/ (взаимодействие ПАВ ДСН с макрофитами);
http://scipeople.com/publication/69857/ (3 статьи по фитотехнологии);
http://scipeople.com/publication/69428/ (краткий обзор новых шагов по развитию фитотехнологий);
http://scipeople.com/publication/67387/ (контролировали поверхностное натяжение после добавления ПАВ в систему с макрофитами, С.А.Остроумов совместно с Е.В.Лазаревой);
http://scipeople.com/publication/66838/ (взаимодействие трех видов макрофитов с ПАВ додецилсульфатом натрия);
http://scipeople.com/publication/66839/ (Додецилсульфат натрия: воздействие на водный макрофит Potamogeton crispus);
В этой работе под руководством д.б.н. С.А. Остроумова участвовала аспирантка Е. А. Соломонова. Под его руководством ведется разработка фитотехнологий очищения воды от тяжелых металлов, в которой участвуют аспирант В. Поклонов, сотрудник МГУ Т. Шестакова и другие сотрудники: http://scipeople.com/publication/69430/ (элодея способствует очищению воды от четырех тяжелых металлов); http://scipeople.com/publication/67201/ (на английском языке, макрофит Ceratophyllum demersum способствует очищению воды от 4 тяжелых металлов, совместно с Т.В.Шестаковой);
Обнаружили потенциал макрофитов по очищению воды от наночастиц тяжелого металла – интересно, что это обнаружено на примере наночастиц золота (http://scipeople.com/publication/69766/ ; http://scipeople.com/publication/69694/); работа выполнена совместно с к.б.н. Г.М.Колесовым.
Совместно с американскими коллегами С.А.Остроумов провел изучение фитотехнологии для очищения воды от еще одного опасного загрязняющего вещества – перхлората. Опасность последнего вещества в том, что перхлорат может вызывать одно из быстро нарастающих по встречаемости заболеваний – болезни щитовидной железы.
Проведенные работы были с интересом встречены специалистами и цитируются многими авторами – см. :http://scipeople.com/publication/69963/
http://scipeople.com/publication/69929/;
http://scipeople.com/publication/69887/ (о книге );
http://scipeople.com/publication/69888/ (о книге "Гидробионты в самоочищении…");
http://scipeople.com/publication/69849/ (Жиров В.К. о работах по фитотехнологии);
http://scipeople.com/publication/69669/ (список цитируемых работ, англ. яз.);
Публикации
Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу = Biological effects of surfactants in connection with the anthropogenic impact on the biosphere. - М.: МАКС-Пресс. 2000. 116 с.,
Остроумов С.А. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем. М.: МАКС Пресс, 2005. - 100 с. ISBN 5-317-01213-9. https://www.researchgate.net/publication/266660714; http://scipeople.com/publication/69873/ ; http://scipeople.com/publication/69873/
Остроумов С.А. / Ostroumov S.A. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. 334 с. Библиогр.: 264-304 (716 назв.) ISBN 5-317-00323-7. http://scipeople.com/publication/68769/;
Остроумов С.А. Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов. М.: МАКС. Пресс 2008. 200 с. https://www.researchgate.net/publication/266200066 ; http://scipeople.com/publication/68016/;
Остроумов С.А. Идентификация нового вида опасности химических веществ: ингибирование процессов экологической ремедиации // Доклады академии наук (ДАН). 2002. Т.385. № 4. С. 571-573; https://ru.scribd.com/doc/74292226/; http://5bio5.blogspot.ru/2012/12/blog-post_25.html ; http://scipeople.com/publication/66994/; scipeople.ru/publication/66994/ ; English version: https://ru.scribd.com/doc/45911150;
Остроумов С. А. Новый тип действия потенциально опасных веществ: разобщители пелагиально-бентального сопряжения // Доклады академии наук (ДАН) т. 283, № 1. С.138-141. http://scipeople.com/publication/66902/;
Синэкологические основы решения проблемы эвтрофирования // Доклады академии наук (ДАН). 2001. том 381. № 5. С.709-712. http://scipeople.com/publication/66877/;
Остроумов С. А. Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // ДАН (Доклады академии наук). 2002. т. 382. № 1. с. 138-141. http://scipeople.com/publication/66883/;
Остроумов С.А. Дисбаланс факторов, контролирующих численность одноклеточных планктонных организмов, при антропогенных воздействиях // ДАН (Доклады Академии наук). 2001. т. 379. № 1. С.136-138.http://scipeople.com/publication/66874/;
Остроумов С.А. Опасность двухуровневого синергизма при синэкологическом суммировании антропогенных воздействий // Доклады академии наук (ДАН). 2001. т.380. №6. с.847-849. http://scipeople.com/publication/66875/;
Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // Доклады академии наук (ДАН). 2004. т.396. № 1. С.136-141. http://scipeople.com/publication/66784/;
Ostroumov S. A. Identification of a New Type of Ecological Hazard of Chemicals: Inhibition of Processes of Ecological Remediation. - Doklady Biological Sciences, Vol. 385, 2002, pp. 377–379. http://scipeople.com/publication/66772/;
Ostroumov S. A. The concept of aquatic biota as a labile and vulnerable component of the water self-purification system. - Doklady Biological Sciences, Vol. 372, 2000, pp. 286–289. http://scipeople.com/publication/66775/;
S. A. Ostroumov. On the Biotic Self-purification of Aquatic Ecosystems: Elements of the Theory //Doklady Biological Sciences, Vol. 396, 2004, pp. 206–211. http://scipeople.com/publication/66764/;
S. A. Ostroumov. Criteria of Ecological Hazards Due to Anthropogenic Effects on the Biota: Searching for a System //Doklady Biological Sciences, Vol. 371, 2000, pp. 204–206. Translated from Doklady Akademii Nauk, Vol. 371, No. 6, 2000, pp. 844–846. http://scipeople.com/publication/66759/;
S. A. Ostroumov. Basics of the Molecular-Ecological Mechanism of Water Quality Formation and Water Self-Purification. - Contemporary Problems of Ecology, 2008, Vol. 1, No. 1, pp. 147–152. http://scipeople.com/publication/66669/;
Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p., tab. Bibliogr.: pages 203-243; 250-253. Subject Index: p.255-279. http://scipeople.com/publication/67906/;
Ostroumov S. A., Walz N., Rusche R. Effect of a cationic amphiphilic compound on rotifers. - Doklady Biological Sciences. 2003 (May). Vol. 390. 252-255, https://www.researchgate.net/file.FileLoader.html?key=def6575c794b111fcc31275e853c2b15; http://scipeople.com/publication/67649/;
