Books 8. Citation of S.Ostroumov, Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс; Рец. акад.С.В.Яковлева на книгу С.Остроумова;

Books

Part 8. Citation of S.Ostroumov, Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс; Рец. акад.С.В.Яковлева на книгу С.Остроумова;
 
https://5bio5.blogspot.com/2017/11/books-8.html
**
With photos, pictures. Citation. Environmental science, ecology, biology. https://www.researchgate.net/publication/259385096; They cited papers, books of Fulbright Awardee Dr. S.A. Ostroumov
Data
File available

Dec 2013

Sergei A. Ostroumov
Citation. https://www.researchgate.net/publication/259385096; With photos, pictures. Citation. Environmental science, ecology, biology. They cited papers, books of Fulbright Awardee, Moscow University, Dr. S.A. Ostroumov. Available from: https://www.researchgate.net/publication/259385096; With photos, pictures. Environmental science, ecology, biology, protection of environment, water quality. The researchers who cited the papers and books of the Fulbright Award recipient, Moscow University. In U.S.A., U.K., Russia, Canada, Germany, Italy, Spain, Netherlands, Belgium, Australia, New Zealand, China, India, et al.; More than 600 citations, according to Web of Science; http://5bio5.blogspot.com/2015/03/citation-with-photos-pictures.html; https://www.researchgate.net/publication/259385096; http://5bio5.blogspot.com/2013/09/citation-environmental-science-ecology.html; http://ru.scribd.com/doc/86547743; http://www.scribd.com/doc/86547743/Citing-Authors; to twit: #Citation. #Environmental_science, #ecology. They cited papers and books of Fulbright Award recipient. http://5bio5.blogspot.com/2013/09/citation-environmental-science-ecology.html Citation of works authored by M.V.Lomonosov Moscow State University, and co-authors from other universities and laboratories in the U.S., U.K., Germany. Details of the fundamental issues of ecology and environmental sciences that were advanced in the books and papers, and references to the sites with the texts of relevant papers see at: http://ru.scribd.com/doc/86547743; Tags: biology, Canada, citation, ecology, environmental science, Germany, protection of environment, Russia, S.A.Ostroumov, U.K., U.S.A., water quality,
View

58 Reads

Source
With photos, pictures. Citation. Environmental science, ecology, biology. They cited papers, books of Fulbright Awardee Dr. S.A. Ostroumov
Data
File available

Dec 2013

Sergei A. Ostroumov
View

46 Reads
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс. 2008. – 104 с. Издание 2-е. Добровольский Г.В., Розенберг Г.С., Тодераш И.К. (редакторы
Book

May 2008
Москва. МАКС-Пресс.

Добровольский Г.В
Г.С. Розенберг
Тодераш И.К
Полный текст доступен онлайн бесплатно здесь: https://www.researchgate.net/publication/308515104; Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс. 2008. – 104 с. Издание 2-е. Добровольский Г.В., Розенберг Г.С., Тодераш И.К. (редакторы). Автор открытия: д.б.н. С.А. Остроумов; https://www.researchgate.net/publication/303882374; http://5bio5.blogspot.com/2016/06/blog-post_10.html; Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, Межведомственная ихтиологическая комиссия, Московское общество испытателей природы, Секция гидробиологии и ихтиологии, Московское отделение МСЭЭ, ОТКРЫТИЕ НОВОГО ВИДА ОПАСНЫХ АНТРОПОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ В ЭКОЛОГИИ ЖИВОТНЫХ И БИОСФЕРЕ: ИНГИБИРОВАНИЕ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ АКТИВНОСТИ МОЛЛЮСКОВ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ. Москва. МАКС-Пресс. 2008 1 Рецензенты: доктор биологических наук профессор В.В. Ермаков; доктор биологических наук С.В. Котелевцев; доктор биол. наук профессор А.О. Касумян Редколлегия: академик Г.В. Добровольский; доктор биол. наук профессор В.В. Ермаков; доктор биол. наук С.В. Котелевцев; член-корреспондент РАН Г.С. Розенберг; академик АНМ И.К. Тодераш (академик-секретарь Отделения биологических, химических и экологических наук АН Молдовы); член-корреспондент Национальной АН Украины Г.Е. Шульман Редакторы: акад. Г.В. Добровольский; член-корреспондент РАН Г.С. Розенберг; акад. АНМ И.К. Тодераш (академик-секретарь Отделения биологических, химических и экологических наук АН Молдовы) Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс. 2008. – 104 с. Издание 2-е. Материалы научного открытия (Диплом № 274) «Свойство синтетических поверхностно-активных веществ снижать фильтрационную активность двустворчатых моллюсков» (приоритет открытия 9.08.2000, автор открытия – Сергей Андреевич Остроумов). Дана библиография публикаций автора открытия С.А. Остроумова за период c 2000 г., в которых излагаются материалы открытия и последующих логически связанных с ним работ. Приведены также заключения экспертов по заявке на открытие, отзывы специалистов на публикации, связанные с материалами открытия. Дан список рецензий, опубликованные на книги, которые содержат материалы открытия и материалы последующих работ, использующих и развивающих материалы открытия. Благодаря этому открытию выявлены новые виды экологической опасности антропогенного загрязнения биосферы и водной среды, уточняются и дополняются приоритеты в проведении экологической экспертизы и в природоохранных мероприятиях по снижению загрязнения среды. Библиогр. 63 назван. (стр. 9-21). Discovery of a new type of hazardous anthropogenic impact in ecology of animals and the biosphere: inhibition of the filtration activity of bivalves by surfactants. Moscow. MAX Press. 2008. – p. 2nd edition. The materials of the scientific discovery of the inhibitory effects of synthetic surfactants of three classes on the filtering activity of bivalves are given. The finding of those effects was recognized as a scientific discovery that was certified by the Diploma of Scientific Discover (No. 274). The priority of the discovery was 9.08.2000. The author of the discovery is Dr. S.A. Ostroumov. In the book, a collection of materials on how surfactants affect filtering activity of bivalves is presented. The materials include an abstract of a series of publications of S.A. Ostroumov on that matter, a list of bibliography, a collection of comments and opinions of experts in ecology and ecotoxicology, a list of websites that contain information on relevant publications, and a list of educational materials that were updated using those publications and results. The discovery demonstrates a new type of ecological hazards from the chemical pollution of the biosphere, sets some new priorities in the assessment of manmade impact on the biosphere and the prevention of the most important types of chemical pollution of aquatic environment. A preface to the book is written by Prof. G.V. Dobrovolsky who is one of the top-rank members of the Russian Academy of Sciences, an expert in the science of the biosphere, and Prof. E.A. Kriksunov, who is also a member of the Russian Academy of Sciences. Bibliography 63 refs, pages 9 - 21. 2 Предисловие Среди многих современных проблем биосферы существенное значение имеет проблема химического загрязнения. Средства для борьбы с этим загрязнением всегда ограничены. Поэтому так важно правильно оценивать ситуацию в биосфере, объективно анализировать ее и выделять наиболее приоритетные задачи, не упуская из виду весь сложный комплекс многочисленных проблем. Существует уже сложившаяся система приоритетов в отношении того, какие классы веществ считаются наиболее опасными для окружающей среды. Вместе с тем, наука не стоит на месте и ученые получают все новые и новые данные о многих опасных для биосферы веществах. Какое место среди них занимают синтетические поверхностно-активные вещества (ПАВ) и ПАВ- содержащие смесевые препараты (среди которых - многие моющие и пенящиеся препараты, которые широко используются в быту, промышленности, добыче углеводородов и других полезных ископаемых, в муниципальном хозяйстве и многих других сферах деятельности человека)? На этот вопрос до сих пор не было однозначного и четкого ответа. Предлагаемое вниманию читателя издание содержит новую информацию как раз по данному вопросу. Здесь собраны материалы, связанные с недавним научным открытием новых свойств синтетических ПАВ, которые указывают на их повышенную опасность для биосферы. Этот существенный новый результат – итог исследований ведущего научного сотрудника МГУ, доктора биологических наук Сергея Андреевича Остроумова, который экспериментально изучил воздействия многих представителей анионных, катионных и неионогенных ПАВ на экологически важные функции организмов нескольких видов массово встречающихся организмов (моллюсков). Им исследована фильтрационная активность моллюсков, в ходе которой из воды извлекаются значительные количества взвешенных веществ и формируются большие массы донных отложений. Тем самым эти организмы очищают воду, обеспечивают стабильность местообитаний водных организмов и устойчивость водных экосистем, вносят вклад в формирование биогеохимических потоков элементов в экосистемах и биосфере в целом. Работы С.А. Остроумова, опубликованные в "Докладах РАН" ("ДАН"), "Известиях РАН", "Экологии", "Успехах биологических наук" и других научных изданиях РАН, а также в международных 3 журналах, показали ингибирование фильтрационной активности водных организмов (моллюсков) при воздействии антропогенных загрязняющих веществ (поллютантов) из обширного класса синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ), а также ПАВ- содержащих смесевых препаратов. Эти результаты признаны открытием и удостоены Диплома научного открытия № 274. Открытие этого явления вносит важный вклад в выяснение последствий антропогенного загрязнения, которое создает опасность нарушения биогеохимических потоков в биосфере, а также процессов самоочищения экосистем, в которых участвуют изученные организмы. Поэтому данное открытие имеет большое теоретическое и практическое значение для понимания роли организмов в формировании геохимической среды, а также для выявления новых сторон опасности и прогнозирования последствий химического загрязнения биосферы. Практическое значение новых результатов подчеркивается нехваткой разработок именно в направлении выработки критериев оценки опасности химических веществ и тем обстоятельством, что в Российской Федерации официально не утверждены единая федеральная классификация токсичности химических веществ и перечни химических веществ, представляющих наибольшую опасность, а также не разработаны единые критерии и методическая база по определению и категорированию уровней химической опасности объектов - в том числе источников химического загрязнения. Данный сборник содержит краткое изложение сути открытия, библиографию публикаций по материалам открытия и последующих исследований, а также отзывы и комментарии специалистов в различных областях экологии и наук о биосфере и окружающей среде. Учитывая роль В.И. Вернадского в формировании учения о биосфере, нельзя не отметить, что хронологически выход данного сборника почти совпадает с 80-летием со дня публикации основополагающего труда В.И. Вернадского – его монографии «Биосфера». Дважды Лауреат Государственной премии в области науки и техники (1987, 2002), Премии Правительства РФ (2005), трижды лауреат премии им. М.В. Ломоносова академик Г.В. Добровольский член-корреспондент РАН Е.А. Криксунов 4 Оглавление Раздел 1. Информация об открытии, опубликованная в сборнике «Научные открытия» Раздел 2. Некоторые публикации автора открытия за период c 2000 г., материалы открытия и последующих логически связанных с ним работ Раздел 3. Заключения экспертов по заявке на открытие Раздел 4. Отзывы на публикации, связанные с материалами открытия Раздел 5. Рецензии, опубликованные на книги, которые содержат материалы открытия и материалы последующих работ, использующих и развивающих материалы открытия Раздел 6. Электронные ресурсы с информацией, отражающей материалы открытия и дальнейшие исследования автора открытия Раздел 7. Об авторах экспертных заключений и отзывов Приложение. Использование материалов открытия для обновления учебных курсов по экологическим дисциплинам.
Request full-text
Following
Recommend

28 Reads

1 researcher commented on this article
С.В.Яковлев, академик. Рецензия на книгу: С.А. Остроумов. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. https://www.researchgate.net/publication/305689283
Article

Jan 2002

С.В.Яковлев
https://www.researchgate.net/publication/305689283; http://www.scribd.com/doc/60786035/; С.В.Яковлев, академик. Рецензия на книгу: Доктор биологических наук С.А. Остроумов. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 2001. 334 с. // ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2002, том 72, № 11, с. 1038-1047. Старый веб-адрес: http://www.ras.ru/en/publishing/rasherald/rasherald_articleinfo.aspx?articleid=50a4f815-7de7-413f-b2b7-f1489d99f4cb Новый веб-адрес полного текста рецензии: http://www.ras.ru/publishing/rasherald/rasherald_articleinfo.aspx?articleid=50a4f815-7de7-413f-b2b7-f1489d99f4cb [Review of the book: S.A. Ostroumov, Biologicheskie effekty pri vozdeistviipoverkhnostno-aktivnykh veshchestv na organismy (The Impact of Superficially Active Substances upon the Organisms: The Biological Effects). Author of the review: Academician, Prof. S.V.Yakovlev (Full Member, Russian Academy of Sciences)]. D:\2011\Merit.Ostroumov\ Полный текст рецензии, с иллюстрациями, доступен онлайн также здесь: http://5bio5.blogspot.ru/2016/07/blog-post_28.html; Текст опубликованной рецензии на книгу доктора биологических наук С.А.Остроумова: В 1996 г. Указом Президента РФ утверждена Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. Этот документ должно принимать во внимание правительство при разработке программ социально-экономического развития, подготовке нормативных правовых актов, принятии решений. Концепция была создана во многом благодаря новому шагу в развитии мирового сообщества, которым стала Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) и принятые на ней важные документы. В Концепции говорится о том, что "цивилизация, используя огромное количество технологий, разрушающих экосистемы, не предложила, по сути, ничего, что могло бы заменить регулирующие механизмы биосферы", и подчеркивается важность "естественного биотического механизма регуляции окружающей среды". Рецензируемая книга - результат одного из конкретных действий ученых в разработке научных основ перехода к устойчивому развитию, познании регулирующих механизмов биосферы и поиска способов их сохранения. Как отмечает ее автор, "для оптимизации отношений человека и биосферы необходимо минимизировать вредные воздействия химического загрязнения на гидробионты" (с. 6), причем ему приходится констатировать, что "среди принципиально важных вопросов, на которые пока нет достаточно четкого ответа, следующие. Что такое экологическая опасность веществ? Какие аспекты воздействия химических веществ на водную биоту считать наиболее важными? Как систематизировать и ранжировать приоритеты среди многообразия биотических нарушений, вызываемых антропогенными веществами?" (с. 6-7). Книга посвящена поискам ответов на эти вопросы. С.А. Остроумов использует значительный объем новых фактов, полученных им в ходе длительной (около 20 лет) экспериментальной работы по изучению конкретного класса загрязняющих веществ - поверхностно-активных веществ (ПАВ). Ценно то, что для своих экспериментальных исследований он выбрал группу веществ, экологическая опасность которых изучена значительно меньше, чем, скажем, пестицидов или тяжелых металлов. Подробное исследование экотоксикологии синтетических ПАВ актуально потому, что в развитых странах (например, Германии), их ежедневное поступление в водную среду составляет свыше 11 г на одного жителя. С точки зрения химии ПАВ делятся на анионные, неионогенные и катионные. В своих опытах С.А. Остроумов изучал все три класса этих веществ, биологическим эффектам каждого из них посвящены специальные главы книги. Для понимания механизмов сохранения стабильности сообществ и экосистем необходимо иметь представление о стратегии и движущих механизмах антропогенных преобразований низших уровней организации - особей и популяций. Именно такого рода биологические эффекты исследовались автором на примере объектов, на которых тестировали действие ПАВ, - это цианобактерии и бактерии, водоросли, моллюски (всего более 20 видов), то есть представители и планктона, и бентоса. Среди последних - пресноводные и морские моллюски (Unio sp., Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis, Crassostrea gigas и др.). Автор привел результаты опытов (более 100 таблиц с цифровым материалом), связанных с изучением влияния анионных, катионных и неионогенных ПАВ на различные организмы. Среди установленных им эффектов - ингибирование фильтрационной активности пресноводных моллюсков, мидий и устриц (на примере нескольких химических веществ). Существенно, что подавление фильтрационной активности происходило при сублетальных концентрациях ПАВ, которые не оказывали заметного воздействия на выживаемость (и соответственно, не повышали смертность) за период наблюдения. Выявлены также негативные эффекты действия ПАВ и на другие организмы (водоросли, высшие растения, аннелиды). Поверхностно-активные вещества входят в состав многих выпускаемых промышленностью смесевых препаратов: синтетических моющих, средств гигиены и др. Поэтому представляло интерес проверить их воздействие на те же биологические тест-объекты. Итоги такой экспериментальной работы изложены в шестой главе книги. Как и следовало ожидать, результаты опытов с применением смесевых препаратов оказались также негативными: наблюдалось, например, ингибирование фильтрационной активности двустворчатых моллюсков при сублетальных концентрациях ПАВ в воде. Проблема загрязнения водной среды неразрывно связана с качеством воды. С этой точки зрения автором книги проанализированы новые факты о биологических эффектах, вызываемых губительной для нее деятельностью. Общеэкологическая значимость установленных эффектов заключается в том, что практически все изученные организмы, жизнедеятельность которых нарушалась при воздействии ПАВ, участвуют в процессах, ведущих к самоочищению воды в природных водоемах. С.А. Остроумов впервые в научной литературе суммировал основные физические, химические и биологические процессы, связанные с самоочищением воды, и представил их упорядоченный перечень (см. с. 145-146). Один из важных в этом списке процессов - фильтрация воды гидробионтами, в том числе моллюсками. Примечательно, что ее существенное торможение наблюдалось при концентрациях ПАВ, значительно ниже тех, которые повышают смертность тест-организмов. Таким образом, ингибирование фильтрации воды отмечалось при содержании ПАВ в меньших концентрациях, чем те, которые используются в классических токсикологических опытах по биотестированию с целью определения полулетальной концентрации (то есть такой, которая вызывает гибель половины всех подопытных животных, подвергаемых воздействию тестируемого вещества). Все проверенные в опытах химические вещества снижали фильтрационную активность моллюсков и скорость изъятия ими из воды взвешенных клеток планктона. Поскольку именно этот планктон служит кормовым ресурсом для фильтраторов, то уменьшение его поступления в их организм означает спад уровня энергетических ресурсов. Снижение ассимиляции энергии на трофическом уровне, представленном фильтраторами, свидетельствует об очень глубоких перестройках в экосистеме. При действии антропогенного возмущающего фактора - в данном случае - это действие химических веществ - возникает опасность существенного нарушения биологических систем. Уменьшение поступления энергетических ресурсов влечет за собой необходимость дополнительных энергетических затрат на детоксикацию и выживание в зараженной химическими веществами среде. Уместно вспомнить слова академика С.С. Шварца о том, что в эволюции особо эффективным оказался адапциогенез, связанный с увеличением потребления энергии особью, активно преодолевающей экстремальные воздействия внешней среды. Полученные С.А. Остроумовым результаты о подавлении химическими веществами-загрязнителями функциональной активности фильтраторов согласуются с данными о перестройках в донных сообществах многих экосистем, известных из других работ. Автор рецензируемой книги провел анализ большого числа публикаций (в библиографическом списке 716 источников), что позволило ему прийти к фундаментальным обобщениям. Он выдвинул новую концепцию анализа и классификации антропогенных воздействий на организмы и экосистемы. Его подход - группировка антропогенных эффектов в четыре блока, связанных с четырьмя уровнями нарушений в живых системах (табл. 7.3 на с. 260). Ввиду острой нехватки объективных критериев для оценки степени экологической опасности антропогенных воздействий, эти концептуальные разработки, безусловно, очень полезны. Полученные автором показатели чувствительности многих водных организмов к ПАВ и смесевым загрязняющим веществам, а также предложенная им концепция анализа этих результатов могут быть использованы при определении значений критических (экологически допустимых) нагрузок на экосистемы, то есть когда поступление в окружающую среду одного или нескольких загрязняющих веществ не оказывает вредного воздействия на наиболее чувствительные компоненты экосистем. Результаты исследований С.А. Остроумова определяют современный уровень знаний в том, что касается загрязнения водных экосистем синтетическими ПАВ. Итак, в рецензируемой книге суммированы и проанализированы итоги многих новых опытов по оценке экологической опасности синтетических ПАВ, установлены неизвестные ранее биологические эффекты, выдвинуты и разработаны концепции, полезные для анализа систематизации антропогенных воздействий и соответствующих биологических эффектов. В предисловии академик М.Е. Виноградов отмечает, что "книга представляется полезной и интересной для исследователей в различных областях, а также для аспирантов и преподавателей высшей школы". Думается, с этим мнением можно полностью согласиться. Области науки, в которые внесен существенный вклад, - это морская биология, водная и общая экология, гидробиология, экотоксикология, разработка основ устойчивого использования ресурсов водных экосистем, охрана окружающей среды. К сожалению, книга издана совершенно недостаточным тиражом, даже если иметь в виду только ту читательскую аудиторию, для которой она представляет специальный научный интерес. Считаю целесообразным ее переиздание в расширенном варианте, с включением новых материалов автора. С.В. ЯКОВЛЕВ, академик С.В.Яковлев – академик РАН, директор института, Дважды лауреат Государственной премии СССР (1981, 1989), лауреат премии Совета Министров СССР. **
Request full-text
Following
Recommend

16 Reads
1 Citation

1 researcher commented on this book
[Book: collective monograph] Ecology: Innovation in Science and Education. Ecological Studies, Hazards, Solutions.V.13. https://www.researchgate.net/publication/200674296; Proceedings of the conference Aquatic Ecosystems and Organisms, Innovations – 9, (October 25-26, 2007,
Book

Jan 2009
MAX Press

Sergei A. Ostroumov
Gorshkova O.M.
Editors
https://www.researchgate.net/publication/200674296; S.A. Ostroumov, O.M. Gorshkova, Editors. (С. А. Остроумов, О.М. Горшкова, отв. редакторы) Ecological Studies, Hazards, Solutions. Volume 13. Proceedings of the scientific conference Aquatic Ecosystems and Organisms, Innovations – 9, (October 25-26, 2007, Moscow), and other materials. Moscow, MAX Press, 2009. – 192 p. Экология: инновации в науке и образовании: «Водные экосистемы, организмы, инновации-9». Москва, 25-26 октября 2007 г.: Труды и другие материалы. М.: МАКС Пресс, 2009. - 192 с. (Ecological Studies, Hazards, Solutions. Volume 13). Ecological Studies, Hazards, Solutions. Volume 13. Proceedings of the scientific conference Aquatic Ecosystems and Organisms, Innovations – 9, (October 25-26, 2007, Moscow), and other materials. Moscow, MAX Press, 2009. – 192 p. Volume 13 of the series includes the proceedings of the 9th conference ‘Aquatic Ecosystems, Organisms, Innovations-9’ that took place at Moscow State University, 25-26 October 2007, and some other scientific and educational materials. The materials cover freshwater and marine ecosystems and organisms. The authors represent various departments of Moscow State University and other institutions and universities of Russia, Switzerland, Ukraine, the U.S.A., and other countries. The proceedings are of interest to scholars in the fields of ecology, limnology, oceanography, zoology, ichthyology, botany, microbiology, environmental science, as well as to university professors and educators. KEY WORDS: ecosystem, pollutants, ecosystem’s service water quality, biological effects of man-made chemicals, new hazards of chemical pollution to the biosphere, aquatic biodiversity, conservation of nature and resources, environment protection; water self-purification; environmental safety, биосфера, экология, экосистемы, окружающая среда, общая биология Экология: инновации в науке и образовании: Науч.конф. «Водные экосистемы, организмы, инновации-9». Москва, 25-26 октября 2007 г.: Труды и другие материалы. М.: МАКС Пресс, 2009. - 192 с. (Ecological Studies, Hazards, Solutions. Volume 13). УДК 574 ББК 28.080:28.082 Cборник содержит труды девятой конференции “Водные экосистемы, организмы, инновации-9”, которая прошла 25-26 октября 2007 г. в Московском университете, и другие научные и учебно-методические материалы. Тематика материалов, представленных в сборнике, охватывает пресноводные и морские экосистемы и организмы. Акцентируются научные инновации, важные и перспективные для решения практических проблем, для экономического роста, для экологической безопасности. Авторы представленных работ - сотрудники различных кафедр и факультетов МГУ, ученые других университетов и институтов России, США, Украины, Швейцарии и других стран. Сборник представляет интерес для специалистов в области экологии, гидробиологии, океанологии, зоологии, ихтиологии, ботаники, микробиологии, охраны окружающей среды, а также для преподавателей высшей школы. Среди затронутых вопросов и тем: self-purification, water quality, water bodies, reservoirs, streams, contaminants, pollutants, ecotoxicology, freshwater, marine, environmental safety, environmental security, sources of water, xenobiotics, polyfunctional role of biota, water, ecosystem functioning, hydrosphere, community, sustainable use, resources, environmental management, human impact, potential for water purification, ecosystem’s services, biological theory, application, reliability, external influences; anthropogenic, man-made effects, environmental practices, the new experimental results, cadmium, mollusks, eutrophication, a new concept, environmental, hazards, damage to biota, economic evaluation, damage by the anthropogenic impact, water protection regime, special protected areas, microorganisms, aquatic, macro-organisms, plants, invertebrates, function of purifying water, nutrients, control of phytoplankton, consumers, trophic level, intraspecific interactions of organisms, interspecific interactions, V.I. Vernadsky, biosphere, matter, the regulation, geochemical processes, transfer of matter, biogenic migration of chemical elements, uncoupling of plankton-benthic coupling, lethal, sublethal effects, populations of fish, conservation, biogeocenotic function, mussels, Mytilus galloprovincialis, M. galloprovincialis, TDTMA, a natural hybrid population; SDS, Triton X-100, detergent, the impact on the efficiency of removal of particulate matter, synthetic, laundry detergent, powder detergent, liquid detergent, sodium dodecyl sulphate, community, surface-active substances, surfactants, tensides, surfactant-containing mixtures, inhibition of water filtration, oysters, cationic, tetradecyltrimethylammonium, TDTMA, anionic, sodium dodecyl sulphate, nonionic, filter-feeders, suspension feeders, bivalves, undigested organic matter, bottom, sediments, trophic, activity, phytoplankton, macrophytes; microzooplankton; zooplankton, predatory, zoobenthos, fish, the export of carbon, nitrogen, phosphorus, dissolved substances, suspended particles, sedimentation, bottom sediments, lakes, bays, sorption of pollutants, seston, detritus, aquatic organisms, organic matter, sediment, organic material film, the surface of the reservoir, hydrolysis, photochemical, transformation, photolysis, sensitization, biotic organic origin, redox, catalytic, free radicals, ligands of biological origin, the toxicity of pollutants, binding, soluble, dissolved organic matter, chemical oxidation, oxygen, photosynthesis, biotic, biotransformation, redox reactions, destruction, conjugation, respiration, extracellular enzymatic transformation, sorption of pollutants by pellets excreted by hydrobionts, preventing, slowing output of nutrients and pollutants from the sediments into the water, accumulation, the binding of nutrients and pollutants, benthic, the sorption of pollutants, soil, watering the land by contaminated water, regulation, size, allochthonous, constructed wetlands, phytoremediation, bioremediation, microcosm, pellets, feces, pseudofeces, quantitative parameters, bacterioplankton, eukaryotic, the stability of ecosystems, self-regulation, trophic, communications within ecosystem, transport of material, energy transfer, biocenosis, biotope, Black Sea, priorities; key issues; contemporary issues of ecology, environmental science, biogeochemistry, preventing global change; zoobenthos; theoretical biology; биосфера, экология, экосистемы, окружающая среда, общая биология; S.A.Ostroumov; С.А. Остроумов Fragments of the text: ASSESSING BUTYLTIN COMPOUNDS IN COASTAL SEDIMENTS OF THE SOUTHWESTERN COAST OF SPAIN R. Anton-Martin1,2 , M. Castillo-Sancho2, A. Garg3, P. Lopez-Fernandez 2 , E. Garcia-Luque2, I. Riba1,2, T.A. DelValls 1,2 1 Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia, Unidad Asociada de Calidad Ambiental y Patologia (CSIC & UCA); Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz), Spain. 2 Catedra UNESCO/UNITWIN/WiCop, Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Universidad de Cadiz, Polígono Río San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz), Spain. 3 National Institute of Oceanography,Dona Paula 403004, GOA, India. Published: p.6 Distribution of butyltin compounds (BTs) and derivatives (monobutyltin, MBT; dibutyltin, DBT and tributyltin, TBT) was analysed in surface sediment samples from then southwestern coast of Spain, including six estuaries located in the Gulf of Cadiz (Guadiana, Huelva, Guadalquivir, Cádiz, Barbate and Algeciras), were analyzed for Tributyltin (TBT) and its degradation products (DBT and MBT). Total BTs concentrations, expressed as ng Sn per gram of dry weight of sediment, ranged from undetected to 1580. TBT was found to be the most abundant butyltin compound, which gives evidences of fresh inputs of butyltins and/or less degradation of TBT. Several localized areas of contamination have been pointed, suggested by the wide range of total butyltin concentrations observed. The levels of butyltin compounds at some of the sites are much higher than what would be required to induce toxic effects on marine organisms suggesting that these sediments were polluted with butyltin compounds. The highest concentration of TBTs has been detected in fishing and recreational ports and places subject to industrial discharges. The relationship between the different chemical species of total butyltin (TB) is an useful tool to identify recent and historical contamination. Also, it allows to address different sources of contamination (mainly fisheries and industrial discharges) in the studied area. SELECTED BIBLIOGRAPHY ON SOME KEY ISSUES OF ECOLOGICAL, ENVIRONMENTAL AND BIOSPHERIC SCIENCES: 100 REFERENCES G.R. Berg (Published: p. 7-18) The goal is to present some selected references of recent scientific literature in relevant areas of the science of ecology, environment and the biosphere. Those references are given below. Among many topics covered, the publications deal with the following issues: New steps in the studies of the biosphere (e.g., [1-5, 12-14, 35, 36]); Man-made impacts (e.g., [27, 29, 37, 53, 79, 83, 84]); New science of biochemical ecology [48 ] and further relevant developments (e.g., [70, 81, 87]); Water quality (e.g., [7, 9, 10, 49, 59]) and the new theory of biocontrol of water quality [52, 54, 55, 59, 80]; the theory is relevant to water self-purification [15, 33, 42, 49, 52, 54, 55, 59, 80]; The abovementioned theory of biocontrol of water quality was supported by authoritative experts [1-5, 11-16, 35, 36]; Theory of conservation of biodiversity [27, 29, 77, 78] and of soils [96]; Biotesting of chemicals (e.g., [28, 57, 68, 69, 85]; Role of filter-feeders in ecosystems [52, 55, 56, 58, 71, 74]; Bioeffects of surfactants (e.g., [51, 57, 58, 82]), detergents [6, 43, 51, 57, 58, 82 ], and other pollutants (e.g., [21, 44, 67, 86, 89]). Among those effects we emphasize the new discovery of ecologically important phenomenon, namely the inhibition by synthetic surfactants and detergents of water filtration by bivalves [49-59]. The importance of that discovery of the inhibition of filtration by bivalves was underlined by many authors [14, 39, 82]. Last minute addition. Another relevant paper was published [90]. The paper formulates some basics of the modern ecological theory of the polyfunctional role of biota in the molecular-ecological mechanism of water quality formation and self-purification of aquatic ecosystems. The theory covers the following items: (1) sources of energy for self-purification mechanisms, (2) the main structural and functional units of the self-purification system, (3) the main processes involved in the system, (4) contributions of major taxa to self-purification, (5) system reliability and supporting mechanisms, (6) the response of the system as a whole to external factors, (7) particulars of the operation of water purification mechanisms, and (8) conclusions and recommendations for biodiversity preservation practice. The paper continues the line of formulating the fundamental theory of biocontrol of water quality started in [49, 50, 52, 54, 55, 59,80]. A valuable book on biogeochemistry was published recently (Ермаков В. В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. – М.: Наука, 2008; = Ermakov V. V., Tjutikov S.F. Geohimicheskaja jekologija zhivotnyh. – M.: Nauka, 2008) [91]. References 1. Abakumov V.A. Development of some concepts and issues of ecology and hydrobiology. — Ecol. Studies, Haz., Sol., 2006, v. 11, p. 34-38. 2. Abakumov V.A. Innovative approaches to remediation and restoration of polluted aquatic systems. – Water: Technology and Ecology. 2007. No. 4. p. 69-73. [Citing: 'Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology, 2007, 1(3): 83-97]. 3. Abakumov V.A. New achievements in the studies of aquatic ecosystems and organisms: the concept of ecological repair. - Water: Technology and Ecology. 2007. No. 2. p.70-71. [Citing: Siberian Ecological Journal. 2006. No. 3. p. 339-343; the concept of ecological repair]. 4. Abakumov V.A. New advances in remediation and restoration of polluted aquatic systems. – Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology. 2007, No. 2 (4), 98-100. 5. Abakumov V.A. New concept in the development of the theory of water self-purification: ecological repair. – Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology. 2007, No. 2 (4), 45-46. 6. Aizdaicher N. A., Zh. V. Markina. Toxic effects of detergents on the alga Plagioselmis prolonga (Cryptophyta) // Russian Journal of Marine Biology [MAIK Nauka/Interperiodica, distributed by Springer Science+Business Media LLC. ISSN1063-0740 (Print) 1608-3377 (Online)] Vol. 32, No. 1. 2006. P. 45-49. 7. Ali, A.M.M. 2007. Water quality enhancement in Sloterbinnenpolder (Amsterdam, the Netherlands) by adopting ecological engineering approaches. M.Sc.Thesis EC 07.17. UNESCO-IHE (Institute for Water Education). 92 p. (Citing: IJOO, 2006, v.1, No.1, p.111). 8. Beacham W., C. J. Moseley. Beacham's Guide to Environmental Issues & Sources. Washington: Beacham Publishing, 1993. – 3335 p. [ISBN: 0933833318] [Сiting on р. 327: Conservation of Living Nature and Resources. Berlin: Springer - Verlag, 1991. 271 p.]. 9. Brooks, B.W., Riley, T.M., Taylor, R.D. Water quality of effluent-dominated ecosystems: Ecotoxicological, hydrological, and management considerations.- Hydrobiologia, 2006, 556 (1), pp. 365-379. 10. Carr G. M. Water Quality for Ecosystem and Human Health. United Nations Environment Programme Global Environment Monitoring System/Water Programme. 2006. 122 p. (ISBN 92-95039-10-6). [Citing: On the multifunctional role of the biota in the self-purification of aquatic ecosystems. - Russian Journal of Ecology. 2005. 36: 452-459]. [http://www.gemswater.orghttp://www.gemstat.orgtel; http://www.gemswater.org/digital_atlas/digital_atlas.pdf.] 11. Danilov-Danil’yan V. I., M. V. Bolgov, V. G. Dubinina, V. S. Kovalevskii, A. G. Kocharyan and N. M. Novikova. Assessment of admissible runoff withdrawals in small river basins: Methodological principles // Water Resources (MAIK Nauka/ Interperiodica, distributed by Springer Science+Business Media LLC). 2006, Vol. 33, No. 2. P.205-218. (Original Russian Text: V.I. Danilov-Danil’yan, M.V. Bolgov, V.G. Dubinina, V.S. Kovalevskii, A.G. Kocharyan, N.M. Novikova, 2006, published in ‘Vodnye Resursy’ 2006, Vol. 33, No. 2, p. 224–238). 12. Dobrovolsky G.V. About development of some concepts of the teaching on the biosphere (the 80th anniversary of the publication of the book 'Biosphere' by V.I.Vernadsky).— Water: Technology and Ecology. 2007. No. 1, p. 63-68. [Citing the concepts and terms: ecological chemoregulators, ecological chemomediators, the biosphere as ecological-biochemical continuum; types of migration of the matter in the biosphere, including the stochastic, vectorial, cyclic, and acyclic types of migration]. 13. Dobrovolsky G.V. On the 80th anniversary of the book 'The Biosphere' by V.I.Vernadsky. Developing some important parts of the teaching on the biosphere. – Ecological Chemistry (Ekologicheskaya Khimiya). 2007, v.16(3), p.135–143. [Citing the following concepts: ecological chemoregulators and ecological chemomediators, ecological-biochemical continuum of the biosphere, new definitions of ecosystem and biogenocoenosis, the new typology of migration of matter in the biosphere etc.]. 14. Dobrovolsky G.V., G.S.Rozenberg, I.K. Toderas (Editors). Discovery of a New Type of Hazardous Anthropogenic Impact in Ecology of Animals and the Biosphere: Inhibition of the Filtration Activity of Bivalves by Surfactants. 2nd edition. Moscow. MAX Press. 2008. 108 p. 15. Dolgonosov B.M., Gubernatorova, T.N. A nonlinear model of contaminant transformations in an aquatic environment, 2005, Water Resources, 32 (3), pp. 291-304 [MAIK Nauka/ Interperiodica distributed by Springer Science+Business Media LLC. ISSN 0097-8078 (Print) 1608-344X (Online)]; Translated from ‘Vodnye Resursy’, Vol. 32, No. 3, 2005, pp. 322–336. Citing the following 2 papers: (1) The concept of aquatic biota as a labile and vulnerable component of the water self-purification system, Dokl. Akad. Nauk, 2000, vol. 372, no.2, pp. 279–282 [Dokl. (Engl. Transl.), vol. 372, no. 2, pp. 286–289; (2) Biodiversity protection and quality of water: Role of feedbacks in ecosystems (2002) Doklady Akademii Nauk, 382 (1), pp. 138-142 [Dokl. (Engl. Transl.), vol. 382, no. 1, pp. 18–21]. 16. Dolgonosov B.M., Gubernatorova, T.N. Kinetics of the enzymatic decomposition of macromolecules with a fractal structure. - Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2007, 41 (6), pp. 868-877 [Citing: On biotic self-purification of aquatic ecosystems. Elements of theory (2004) Doklady Akademii Nauk, 396 (1), pp. 136-141]. 17. Fauvet, G., Claret, C., Marmonier, P. Influence of benthic and interstitial processes on nutrient changes along a regulated reach of a large river (Rhône River, France). -Hydrobiologia 2001, 445, pp. 121-131 [Citing: biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view (1998) Rivista di Biologia - Biology Forum, 91 (2), pp. 221-232]. 18. Fedorov V.D. Letter to the Editor. - Environment Ecology and Safety of Life Activity, 2007. No.5. p.86. 19. Fedorov V.D. The new in studying aquatic ecosystems. - Ecological Studies, Hazards, Solutions" 2007, v. 12, p.112-113 [Citing: Usp. Sovr. Biol. (Усп. совр. биол.), 2004, 124: 429-442; Ekol. Khimiya (Экол.химия), 2004, 13: 186-194; Vodnye Resursy (Водн. Ресурсы), 2005, 32: 337-347; Ekologiya (Экология), 2005, No. 6, p. 452-459; Voda i Ekologiya (Вода и экология), 2006, No. 3, p. 45-49; Environment Ecology (Экология окруж. среды и безоп. жизнедеят.) 2006, No. 6, p. 63-68; Probl. Biogeokhimii (Пробл. биогеох. и геох. экологии), 2007, 1(3) p. 83-97; book ‘Biological Effects of Surfactants’]. 20. Ferk F., Misik M., Hoelzl C., Uhl M., Fuerhacker M., Grillitsch B., Parzefall W., Nersesyan A., Micieta K., Grummt T., Ehrlich V., Knasmüller S. Benzalkonium chloride (BAC) and dimethyldioctadecyl-ammonium bromide (DDAB), two common quaternary ammonium compounds, cause genotoxic effects in mammalian and plant cells at environmentally relevant concentrations // Mutagenesis. 2007 22(6): 363-370. 21. Filippenko, V. N. Gravi- and chemotropisms of the primary maize roots when affected by lead and cadmium.- Russian Journal of Plant Physiology 2001, Vol. 48; Part 1, p. 12-18. [Nauka/ Interperiodica Publishing, USA, ISSN 1021-4437] (translated from: Fiziologiia Rastenii). [Citing: Urovni okhrany zhivoi prirody (Levels of Nature Conservation), 1985, Moscow: Nauka Press]. 22. Fisenko A. I. A new long-term on site clean-up approach applied to non-point sources of pollution // Water, Air, & Soil Pollution. 2004, Vol. 156, No. 1-4, p. 1-27. 23. Fuchedzhi O. A., S. A. Konnova, A. S. Boiko, V. V. Ignatov. Rol' polisakharidov rdesta pronzennolistnogo v formirovanii ego bakterial'nogo okruzheniya. - Mikrobiologiya - 2008, Vol. 77, No. 1, P. 96-102. [MAIK "Nauka/Interperiodica" Russian Academy of Science] [Citing: Biologicheskii mekhanizm samoochishcheniya v prirodnykh vodoemakh i vodotokakh: teoriya i prilozheniya // Uspekhi sovremennoi biologii. 2004. T. 124. No. 5. P. 429–442.] 24. Gaidin A. M. Formirovanie khimicheskogo sostava vody pri zatoplenii sernykh kar'erov. -Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya. Gidrogeologiya.Geokriologiya - 2008, No. 2, P. 118-123. [Citing: Osnovy teorii bioticheskogo formirovaniya kachestva vody i samoochishcheniya vodnykh ekosistem // Ekologiya dovkillya i ta bezpeka zhittidiyal'nosti. 2004. No. 6. P. 12–18]. 25. Gifford, S., Dunstan, R.H., O'Connor, W., Koller, C.E., MacFarlane, G.R. Aquatic zooremediation: deploying animals to remediate contaminated aquatic environments. - 2007 Trends in Biotechnology 25 (2), pp. 60-65 [Citing: Some aspects of water filtering activity of filter-feeders (2005) Hydrobiologia, 542 (1), pp. 275-286]. 26. Glazovsky N. F.. Change in the anthropogenic geochemical impact on the biosphere// GeoJournal [Springer, Netherlands ISSN0343-2521 (Print) 1572-9893 (Online)] 1990, Volume 20, Number 2, P.115-119. 27. Goldsmith F. B. Review: Conservation of Living Nature and Resources. - The Journal of Ecology, 1992. Vol. 80, No. 1, p. 186-187. 28. Grande, R., Di Pietro, S., Di Campli, E., Di Bartolomeo, S., Filareto, B., Cellini, L. Bio-toxicological assays to test water and sediment quality. - Journal of Environmental Science and Health - Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering, 2007, 42 (1), pp. 33-38 [Citing: Anthropogenic effects on the biota: Towards a new system of principles and criteria for analysis of ecological hazards. 2003. Rivista di Biologia - Biology Forum 96 (1), pp. 159-169]. 29. Hartshorn G. S. A Russian "Silent Spring".- BioScience, 1992, Vol. 42, No. 7, p. 559-560. [‘BioScience’ is published by: American Institute of Biological Sciences] [on the book: ‘Conservation of Living Nature and Resources: Problems, Trends, and Prospects’ by A. V. Yablokov; S. A. Ostroumov]. [Gary S. Hartshorn, World Wildlife Fund Washington, DC 20037]. 30. Hernandez, I., Fernandez-Engo, M.A., Perez-Llorens, J.L., Vergara, J.J. Integrated outdoor culture of two estuarine macroalgae as biofilters for dissolved nutrients from Sparus aurata waste waters. – 2005, Journal of Applied Phycology, 17 (6), pp. 557-567. 31. Hernandez, I., Perez-Pastor, A., Vergara, J.J., Martinez-Aragon, J.F., Fernandez-Engo, M.A., Perez-Llorens, J.L. Studies on the biofiltration capacity of Gracilariopsis longissima: From microscale to macroscale. 2006. Aquaculture, 252 (1), p. 43-53. 32. Investing in Natural Capital: The Ecological Economics Approach to Sustainability (Editors: AnnMari Jansson, Monica Hammer, Robert Costanza, Carl Folke, Sandra Koskoff); Publisher: Island Press. 1994. 520 p. [Series: Intl Society for Ecological Economics] [ISBN-13: 9781559633161] [Citing on р. 232: Levels of Animate Nature Protection. 1985 (In Russian). Moscow: Nauka Press]. 33. Jiang, J.-G., Shen, Y.-F. Estimation of the natural purification rate of a eutrophic lake after pollutant removal, 2006, Ecological Engineering, 28 (2), pp. 166-173. [Citing: On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. (2004) Doklady Biological Sciences (proceedings of the Russian Academy of Sciences, Biological sciences sections / translated from Russian), vol. 396, p. 206-211]. 34. Jhones C. C., L. Gama, L. Giddings, V. Rico-Gray, A. Velazquez. Caracterizacion de los paisajes terrestres actuales de la peninsula de Yucatan. - Investigaciones Geograficas, 2000, Issue: 42, p. 28-39. [ISSN: 01884611] [Citing: Conservacion de la naturaleza viva - 1989 - Impreso por VIPO Vneshtorgizdat, Moscow]. 35. Kapitsa A.P. Formulation of fundamental principles for foundation of the theory of the apparatus of the biosphere. – Environment Ecology and Safety of Life Activity. 2007. No. 1 (37). P. 68-71. [Citing 28 publications]. 36. Kapitsa A.P. Establishing the fundamental principles for the theory of the apparatus of the biosphere. – Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology. 2007, No. 2 (4), 1-4. (in English). 37. Kondratyev K. Ya., A. A. Buznikov, O. M. Pokrovskii . Global Change and Remote Sensing. 1996 Wiley, 370 p. [ ISBN:0471960780] [Citing on p. 363 (Ref. 589): The Levels of Protection of Animate Nature, 1985.] 38. Kriksunov E.A. The new developments in studying contemporary issues of ecology, hydrobiology, and environmental sciences. [A review of volume 11 of the series "Ecological Studies, Hazards, Solutions" (Moscow, MAX Press, 2006, 208 p., ed. by S.A.O.)]. – Ecology of Environment and Life Safety. 2006, No. 6. p. 93. 39. Kuznetsov O.L. (Editor) Ability of synthetic surfactants to decrease the filtering activity of bivalves (Diploma of Scientific Discovery No. 274). - Scientific Discoveries (Collection of short description of scientific discoveries – 2005) Мoscow. The International Academy of Authors of Scientific Discoveries and Inventions. 2006. P. 5-8. [ISBN 5-87499-062-8]. 40. Licciano, M., Terlizzi, A., Giangrande, A., Cavallo, R.A., Stabili, L. Filter-feeder macroinvertebrates as key players in culturable bacteria biodiversity control: A case of study with Sabella spallanzanii (Polychaeta: Sabellidae). 2007. Marine Environmental Research, 64 (4), p. 504-513 [Citing: Some aspects of water filtering activity of filter-feeders (2005) Hydrobiologia, 542 (1), p. 275-286]. 41. Lobova T..I, Y.V. Barkhatov, L.Y. Popova. Antibiotic resistance of heterotrophic bacteria in Shira Lake: natural and anthropogenic impacts. - Aquatic Microbial Ecology. 2002. Vol. 30, no. 1, pp. 11-18. [Citing: The concept of aquatic biota as a labile and vulnerable component of the water self-purification. – Dokl. Biol. Sci. 2000. 372: 286-289]. 42. Makushkin, E.O., Korsunov, V.M. Self-purification of water current and the role of microbiological transformation of organic matter in the system of the Selenga river and its delta 2005 Doklady Biological Sciences 404 (1-6), pp. 372-374 [MAIK Nauka/Interperiodica, distributed by Springer Science+Business Media LLC. ISSN 0012-4966 (Print) 1608-3105 (Online)] Translated from ‘Doklady Akademii Nauk’, Vol. 404, No. 4, 2005, p. 567–569. [Citing: On biotic self-purification of aquatic ecosystems. Elements of theory (2004) Doklady Akademii Nauk, 396 (1), p. 136-141]. 43. Markina Zh. V., N. A. Aizdaicher. Influence of laundry detergents on the abundance dynamics and physiological state of the benthic microalga Attheya ussurensis (Bacillariophyta) in laboratory culture // Russian Journal of Marine Biology. 2007. Volume 33, Number 6, P. 391-398. 44. Mearns, A.J., Reish, D.J., Oshida, P.S., Buchman, M., Ginn, T., Donnelly, R. Effects of pollution on marine organisms . - 2007. Water Environment Research, 79 (10), p. 2102-2160. 45. Neofitou, C., Dimitriadis, A., Pantazis, P., Psilovikos, A., Neofitou, N., Paleokostas, A. Self-purification of a long-stretched gully affects the restoration of an alpine-type lake in northern Greece. 2005. Fresenius Environmental Bulletin 14 (12 A), p. 1141-1149 [Citing: Biological Filtering and Ecological Machinery for Self-Purification and Bioremediation in Aquatic Ecosystems: Towards a Holistic View (1998) Rivista di Biologia - Biology Forum, 91 (2), p. 221-232]. 46. Nikiforov S. M. The Use of Data on Allozyme Variability in Marine Invertebrate Populations for Biological Monitoring // Russian Journal of Marine Biology, 2001, Volume 27, Supplement 1, P. S27-S37. [Citing: Urovni okhrany zhivoi prirody (Levels of Nature Protection), 1985, Moscow: Nauka Press]. 47. Ostergren, D. An Organic Act after a Century of Protection: The Context, Content, and Implications of the 1995 Russian Federation Law on Specially Protected Natural Areas. - Natural Resources Journal, 2001, Vol. 41; Part 1, p.125-152 [Publisher: University of New Mexico, USA, ISBN ISSN0028-0739] (Citing: ‘Conservation of Living Nature’]. 48. Ostroumov S.А. Introduction to Biochemical Ecology. Moscow University Press. Moscow. 1986. - 176 p. 49. Ostroumov S.А. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 50. Ostroumov S.А. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks // Hydrobiologia. 2002. v. 469 (1-3): P.203-204. 51. Ostroumov S.А. Studying effects of some surfactants and detergents on filter-feeding bivalves // Hydrobiologia. 2003, Vol. 500, No. 1-3, p.341-344. 52. Ostroumov S.А. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 53. Ostroumov S.А. Anthropogenic effects on the biota: towards a new system of principles and criteria for analysis of ecological hazards // Rivista di Biologia / Biology Forum. 2003. vol. 96, No.1. P.159-170. 54. Ostroumov S. A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions // Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. 55. Ostroumov S.А. Filter-feeders as part of ecological biomachinery to purify water // Verh. Internat. Verein. Limnol. 2005. Vol. 29/2, p.1072-1075. 56. Ostroumov S.А. Some aspects of water filtering activity of filter-feeders // Hydrobiologia. 2005. Vol. 542, No. 1. P. 275 – 286. 57. Ostroumov S.А. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p. 58. Ostroumov S.А., Widdows J. Inhibition of mussel suspension feeding by surfactants of three classes. // Hydrobiologia. 2006. Vol. 556, No. 1. Pages: 381 – 386. 59. Ostroumov S.А. Biomachinery for maintaining water quality and natural water self-purification in marine and estuarine systems: elements of a qualitative theory // International Journal of Oceans and Oceanography. 2006. Volume 1, No.1. P.111-118. [ISSN 0973-2667]. 60. Ostroumov S.А., Dodson S., Hamilton D., Peterson S., Wetzel R.G. Medium-term and long-term priorities in ecological studies // Rivista di Biologia/ Biology Forum. 2003. 96: 327-332. [50 priorities in ecological research]. 61. Prevodnik, A., Lilja, K., Bollner, T. Benzo[a]pyrene up-regulates the expression of the proliferating cell nuclear antigen (PCNA) and multixenobiotic resistance polyglycoprotein (P-gp) in Baltic Sea blue mussels (Mytilus edulis L.). - 2007. Comparative Biochemistry and Physiology - C Toxicology and Pharmacology, 145 (2), p. 265-274. [doi:10.1016/j.cbpc.2006.12.014] 62. Ren, R.-L., Liu, M.-S., Zhang, J.-M., Zhang, M., Xu, M. Self-purification ability of a water-carrying lake. 2007. Chinese Journal of Ecology 26 (8), pp. 1222-1227. [Citing: On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. (2004) Doklady Biological Sciences (proceedings of the Russian Academy of Sciences, Biological sciences sections / translated from Russian), v. 396, p. 206-211]. 63. Rozenberg G.S. Ostroumov Sergei Andreevich [the bibliography of the main 5 monographs published during the period 1983 – 2004]. – In the book: Ecology in Pictures. Togliatti. Publishing house of the Institute of Ecology of Volga Basin, Russian Academy of Sciences, 2007, p.146. ISBN 978-5-93424-298-6. 64. Ryabushkina N. A. Synergism of Metabolite Action in Plant Responses to Stresses. - Russian Journal of Plant Physiology. 2005. Vol. 52, No. 4. P. 547-552 [ISSN 1021-4437 (Print) 1608-3407 (Online)] [MAIK Nauka/Interperiodica distributed by Springer Science+Business Media LLC.] Translated from ‘Fiziologiya Rastenii’, Vol. 52, No. 4, 2005, pp. 614–621. [Citing: Introduction to Biochemical Ecology (Vvedenie v problemy biokhimicheskoj ekologii), Moscow, 1990, Nauka Press]. 65. Safi, K.A., Hewitt, J.E., Talman, S.G. The effect of high inorganic seston loads on prey selection by the suspension-feeding bivalve, Atrina zelandica .- 2007. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 344 (2), p. 136-148 [Citing: Biodiversity protection and quality of water: the role of feedbacks in ecosystems. (2002) Doklady Biological Sciences, 382, pp. 18-21]. 66. Samuilov, V.D., Fedorenko, T.A. Lag Phase of CO2-Dependent O2 Evolution by Illuminated Anabaena variabilis Cells. 1999. Biochemistry (Moscow) 64 (6), pp. 610-619. 67. Saratovskikh E. A., E. V. Shtamm. Effects of chlorinated phenols on DNA stability [= Vliyanie khlorsoderzhashchikh fenolov na stabil'nost' DNK]. - Khimicheskaya Fizika. 2007. - Vol. 26, No. 7, p. 67-73 [Citing: Vvedenie v biokhimicheskuyu ekologiyu. M.: MGU, 1986]. [MAIK "Nauka/ Interperiodica"]. 68. Selivanovskaya S.Y., V.Z. Latypova, N.Y. Stepanova, Y.T. Hung. Bioassay of Industrial and Hazardous Waste Pollutants. - In: Handbook of Industrial and Hazardous Wastes Treatment: Second Edition, Revised and Expanded (Editors: Lawrence K. Wang, Yung-Tse Hung, Howard H. Lo, Constantine Yapijakis) CRC Press, 2004, (in toto 1345 p.) [ISBN 0824741145, 9780824741143] P. 15-62. [Citing: Some aspects of the estimation of biological activity of xenobiotics.- Bulletin of Moscow University, 1990]. 69. Selivanovskaya S.Y., V.Z. Latypova, N.Y. Stepanova, Y.T. Hung . Bioassay of Industrial Waste Pollutant. - In: Hazardous Industrial Waste Treatment (Editors: L. K. Wang, Y.-T. Hung, H. H. Lo, C. Yapijakis). CRC Press, 2007, P. 15-62 (in toto 516 p.) [ISBN 0849375746, 9780849375743] [books.google.com] . [Svetlana Yu. Selivanovskaya and Venera Z. Latypova, Kazan State University, Kazan, Russia; Nadezda Yu. Stepanova, Kazan Technical University, Kazan, Russia; Yung-Tse Hung] [Citing: Some aspects of the estimation of biological activity of xenobiotics. - Bulletin of Moscow University, 1990]. 70. Soldatov A. A., Gostyukhina O. L., Golovina I. V. Antioxidant enzyme complex of tissues of the bivalve Mytilus galloprovincialis Lam. under normal and oxidative-stress conditions: A review. - Applied Biochemistry and Microbiology, 2007. Vol. 43; No. 5, p. 556-562. [Publisher Springer Science + Business Media, ISSN 0003-6838, Translated from the journal: ‘Prikladnaia Biokhimiia i Mikrobiologiia’] [Citing: Vvedenie v biokhimicheskuyu ekologiyu (Introduction to Biochemical Ecology), Moscow: Mosk. Gos. University, 1986]. 71. Stabili, L., Licciano, M., Giangrande, A., Longo, C., Mercurio, M., Marzano, C.N., Corriero, G. Filtering activity of Spongia officinalis var. adriatica (Schmidt) (Porifera, Demospongiae) on bacterioplankton: Implications for bioremediation of polluted seawater. - 2006, Water Research, v. 40 (16), pp. 3083-3090 [Citing: Studying effects of some surfactants and detergents on filter-feeding bivalves (2003) Hydrobiologia, 500, pp. 341-344]. 72. Valkiunas G. Practical importance of parasitic diseases: An outlook from the point of view of ecological parasitology. - Ekologija (Vilnius). 2001. Nr. 3, p. 28-33. [ISSN 0235–7224]. (Institute of Ecology, LT-2600 Vilnius) [Citing: Living Resource Conservation: Problems and Prospects. Moscow: Lesnaya Promishlennost. 1983]. 73. Vaughan R. A., Arthur P. Cracknell. Remote Sensing and Global Climate Change - 1994 - 495 p. [Citing: Introduction to Problems of Biochemical Ecology, Moscow: Nauka Press, 1991] 74. Vaughn, C. C., Nichols, S. J., Spooner, D. E. Community and foodweb ecology of freshwater mussels // Journal of the North American Benthological Society. 2008. Vol. 27, Issue 2, P. 409-423. [Citing: Some aspects of water filtering activity of filter-feeders. Hydrobiologia. 2005. 542:275–286]. 75. Wang X., Y. An, J. Zhang, X. Shi, C. Zhu, R. Li , M. Zhu, S. Chen. Contribution of biological processes to self-purification of water with respect to petroleum hydrocarbon associated with No. 0 diesel in Changjiang Estuary and Jiaozhou Bay, China // Hydrobiologia, 2002. Volume 469, Numbers 1-3, P. 179-191. 76. Wildlife Toxicology and Population Modeling: Integrated Studies of Agroecosystems (SETAC Special Publications Series). Editors: Ronald J. Kendall, Thomas E. Lacher, [SETAC Foundation for Environmental Education, Society of Environmental Toxicology and Chemistry, SETAC] 1993. Publisher: CRC. 592 p. [ISBN-13: 9780873715911 ISBN: 0873715918] [Citing: Levels of Nature Protection, Nauka, Moscow, 1985 (in Russian)]. 77. Yablokov, A.V. y Ostroumov, S.A. 1989. Conservacion de la naturaleza viva. Impreso por VIPO Vneshtorgizdat. URSS. 237 p. 78. Yablokov A.V., Ostroumov S.А. Conservation of Living Nature and Resources: Problems, Trends, Prospects. Berlin, New York et al. Springer. 1991. 272 p. ISBN 3-540-52096-1; ISBN 0-387-52096-1. [Reviews: Hartshorn G. S. A Russian "Silent Spring".- BioScience, 1992, Vol. 42, No. 7, p. 559-560; Goldsmith F. B. Review: Conservation of Living Nature and Resources, by A. V. Yablokov; S. A. Ostroumov. - The Journal of Ecology, 1992. Vol. 80, No. 1, p. 186-187. 79. Zaitsev Iu.P., V.O. Mamaev, V. Mamaev. Marine Biological Diversity in the Black Sea: A Study of Change and Decline. - 1997 - United Nations Publications (Citing: Vvedenie v problemy biohimiceskoj ekologii, Moskva, 1990, Nauka Press). 80. Абакумов В.А. Инновационные подходы к восстановлению и ремедиации загрязненных водных объектов // Вода: технология и экология (= Water Technology and Ecology). 2007. No.4, стр. 69-73 [Citing: Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007, т. 1 (3). С.83-97 и другие связанные с ней публикации] 81. Ботиров Э.Х., А.А. Дренин, А.В. Макарова. Химическое исследование флавоноидов лекарственных и пищевых растений. - Химия растительного сырья. 2006. №1. С. 45–48 [Citing: Введение в проблемы биохимической экологии]. 82. Брагинский Л.П., Л.А. Сиренко. Всесторонний анализ токсикологической опасности поверхностно - активных веществ для гидробионтов. - Гидробиологический журнал. 2003, т. 39, № 3, с. 115 - 118. [Citing: "Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы" (М.: МАКС Пресс, 2001)]. 83. Дёжкин В.В, Л.В.Попова, Экологическая этика и биологическое природопользование.- Электронный журнал BioDat. http://www.biodat.ru/doc/lib/degkin3.htm, записанная 14 июля 2008 [Citing: книгу А.В.Я., С.А.О.] 84. Макеева В. М. Эколого-генетические основы охраны животных антропогенных экосистем (на примере Москвы и Подмосковья). Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук (Специальность 03.00.16 – Экология) Москва, 2007. vak.rbcsoft.ru/common/img/uploaded/files/vak/announcements/biolog/MakeevaVM.doc 85. Мелехова О.П., Е.И.Егорова, Т.И.Евсеева, В.М.Глазер, С.А.Гераськин, Ю.К.Доронин, А.А.Киташова, А.В.Киташов, Ю.П.Козлов, И.А.Кондратьева, Г.В.Коссова, С.В.Котелевцев, Д.Н.Маторин, С.А.Оcтроумов, С.И.Погосян, А.В.Смуров, Г.Н.Соловых, А.Л.Степанов, Н.А.Тушмалова, Л.В.Цаценко. «Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование» [ = Biological Control of the Environment: Bioindication and Biotesting ]/ Ред. О.П. Мелехова, Е.И. Егорова. М.: Издательский центр «Академия» 2007, 288 с. ISBN 978-5-7695-3560-4. 86. Никифоров М.В., Черкашин С.А. Оценка влияния кадмия, цинка и свинца на выживаемость предличинок морских рыб.- Электронный журнал «Исследовано в России» 2004 http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2004/040.pdf427 [Citing: "Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы" (М.: МАКС Пресс, 2001)]. 87. Романенко В.Д., Романенко А.В. На стыке наук. - Гидробиол. журнал. 1992. -Т. 28. № 2. - С. 82 - 83. [Citing: “Введение в проблемы биохимической экологии: биотехнология, сельское хозяйство, охрана среды”]. 88. Савинов А.Б. Новая популяционная парадигма: популяция как симбиотическая самоуправляемая система. - Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского".2005 [Citing: Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990]. 89. Саратовских Е. А., Л. А. Коршунова, О. С. Рощупкина, Ю. И. Скурлатов. Ингибирование NАDН-оксидоредуктазы соединениями металлов. - Химическая физика. - том 26, № 8, 2007, С. 46-53 [Citing: «Введ в биох экол» 1986]. 90. Ostroumov S. A. Basics of the molecular-ecological mechanism of water quality formation and water self-purification.- Contemporary Problems of Ecology, 2008, Vol. 1, No. 1, p. 147-152. [MAIK Nauka/Interperiodica distributed by Springer Science+Business Media LLC; ISSN 1995-4255 (Print) 1995-4263 (Online); DOI 10.1007/s12259-008-1017-x; Original Russian Text © S.A. Ostroumov, 2006, published in Sibirskii Ekologicheskii Zhurnal, 2006, Vol. 13, No. 6, pp. 699–706]. 91. Ермаков В. В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. – М.: Наука, 2008; = Ermakov V. V., Tjutikov S.F. Geohimicheskaja ekologija zhivotnyh. – M.: Nauka, 2008. 92. Bussell, J. A., E. A. Gidman, D. R. Caustonb, D.Gwynn-Jones, S. K. Malham, M. L.M. Jones, B. Reynolds and R.Seed. Changes in the immune response and metabolic fingerprint of the mussel, Mytilus edulis (Linnaeus) in response to lowered salinity and physical stress .- Journal of Experimental Marine Biology and Ecology. 2008, Volume 358, Issue 1, Pages 78-85 [Citing: 2005 S.A. Ostroumov, Some aspects of water filtering ...][doi:10.1016/j.jembe.2008.01.018] 93. Jiang, J.-G., and Y.-F. Shen. Estimation of the natural purification rate of a eutrophic lake after pollutant removal. - Ecological Engineering. 2006,Volume 28, Issue 2, Pages 166-173. [doi:10.1016/j.ecoleng.2006.06.002] 94. Safi K. A., J. E. Hewitt and S. G. Talman. The effect of high inorganic seston loads on prey selection by the suspension-feeding bivalve, Atrina zelandica. -Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 2007, Volume 344, Issue 2, Pages 136-148 [Citing: Biodiversity protection and quality of water: the role of feedbacks in ecosystems, Dokl. Biol. Sci. 382 (2002)]. 95. Sibila M.A., M.C. Garrido, J.A. Perales and J.M. Quiroga. Ecotoxicity and biodegradability of an alkyl ethoxysulphate surfactant in coastal waters. - Science of The Total Environment. 2008, Volume 394, Issues 2-3, Pages 265-274 [doi:10.1016/j.scitotenv.2008.01.043] [Citing: N. Fisher et al. Effect of surfactants on sea diatoms, Izv RAN Ser Biol 1 (1996), pp. 91–95]. 96. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы. М. Наука. 2000. 186 с. ISBN 5-02-002545-3; ISBN 5-7846-0043-5; [Citing: Яблоков А.В., Остроумов С.А. Уровни охраны живой природы. М., 1985]. 97. Гиляров М.С. (гл.ред.), Баев А.А., Винберг Г.Г., Заварзин Г.А., Иванов А.В., Северин С.Е., Симолин А.В., Соколов В.Е., Татаринов Л.П., Тахтаджян А.Л., Яблоков А.В. (ред.) Биологический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия. 1986. 831 с. [Citing: Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы. М.,1983; их же: Уровни охраны живой природы. М., 1985]. 98. Федоров В.Д. (ред.) 80 лет кафедре гидробиологии. М.: КМК. 2004. 262 с. [Citing: Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенным воздействием на организмы. М., 2000]. 99. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию: Учеб. пособие для хим. и хим.-технолог. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1994. 400 с. 100. Соломонова Е.А. Изучение устойчивости макрофитов к ПАВ в целях разработки научных основ фитотехнологий. М. МАКС Пресс. 2007. 40 с. [Citing: 22 refs – authored and coauthored by S.A.O.]. The list above comprises the relevant references of publications by many authors. It includes mainly some of publications on general and aquatic ecology, new bioeffects of chemical pollutants, biocontrol of water quality, and theory of conservation of biodiversity. The list is not covering all publications in those fields but it provides some landmarks in the important areas of science. We hope it will be helpful to researchers, professors, students and graduate students. ENVIRONMENTAL RISK ASSESSMENT BY METALS OF COASTAL AND ESTUARINE ECOSYSTEMS FROM THE SOUTHWEST OF IBERIAN PENINSULA J. Blasco1, A. Rodriguez1, M. Rey2, C. Trombini1, T.C. Gomes2, J.L. Gomez-Ariza3, M.J. Bebianno2 1 Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia (CSIC). Campus Rio San Pedro. 11510 Puerto Real (Cadiz) Spain; 2 CIMA. Faculty of Marine and Environmental Sciences, University of Algarve, Faro, Portugal; 3Dpto. Quimica y CC de los Materiales. Facultad de Ciencias Experimentales. Campus El Carmen. Huelva. Spain; Published: p.18-19 Coastal and estuarine ecosystems are polluted by metals due to natural erosion, metal transport through the air and water and human activities (mining, industrial and urban sewage). Metal concentrations are quite high in many coastal environments from the southwest Iberian Peninsula as result of the impacts produced by mining activities from many centuries ago. Furthermore, several significant ecological ecosystems which are protected by different administrative institutions are located in this area. In order to examine the status of these coastal areas, a review of metal levels: Cd, Cu and Zn in sediment and fauna has been carried out and some hot spot areas have been identified. The usefulness of a biomarker approach to evaluate the effect of this contamination and quality guidelines will be examined. In addition, a proteomic approach will be developed to improve and complement the tools for environmental risk assessment. Acknowlegment: This work has been funded by Interreg IIIA REDCONTAMAR and PROTEBIOMAR projects. ASSESSMENT OF SEDIMENT QUALITY IN TWO DIFFERENT AREAS OF SPAIN COAST IMPACTED BY ACUTE AND CHRONICS SPILLS USING BIOMARKERS IN FLAT FISH (SOLEA SENEGALENSIS) N. JIMENEZ TENORIO1, M. J. SALAMANCA2, M. L. GONZALEZ DE CANALES3, Maria del Carmen SARASQUETE2, P. LOPEZ 3 , A. DEL VALLS1 1Catedra UNESCO/UNITWIN/WiCop. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Universidad de Cadiz. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz). Spain 2Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia, CSIC. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz). Spain 3Departamento de Biologia. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Universidad de Cadiz. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz). Espana. Published: p.19-20. Littoral owns an important potential biological, its habitats comprise significant nurseries for juveniles of numerous fish species. However, actually these zones are in hazard. The main factor influencing contamination in coastal systems arises from anthropogenic activities near the littoral. Spanish coast is affected by different sources of contamination: acute and chronic impact. The Prestige tanker shipwreck, dumping heavy fuel oil, caused wide-spread contamination along the Galician Coast. In contrast, during several decades the Bay of Algeciras suffers the input of oil and other contaminants from the various industries located in the area. The aim of this work is to assess, through chronic bioassay, sediment toxicity in samples collected in Galician Coast and in the Bay of Algeciras and to compare the damage caused in benthic fish, S. senegalensis, by means of histopathology methods and enzymatic activities study. Chronic bioassay was carried out in laboratory to determine the toxicity of the crude oil using juveniles of S. senegalensis. Organisms were exposed to different sediments from Galician Coast (Corme Laxe-CO-; Cies-CI-) and Bay of Algeciras (ALG1, ALG2), during 60 days and each sample was analysed in duplicate in glass aquaria. Clean sediment from the Bay of Cadiz (BC) was collected to use as a negative control. At the end of the bioassay, histopathological diseases were analysed in the target organs as gills. Likewise, stress parameters as ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD), the glutathione S-transferases (GSTs) and glutathione reductase (GR) activities were determined in the liver. Variation in results was obtained among responses in fish exposed to different concentrations of oil spill. Results showed a significant positive correlation between the biomarkers of exposure (EROD, GST and GR) and biomarkers of effect (histopathology) with the values the concentration of PAHs obtained in the sediments. A BATTERY OF BIOMARKERS AS A NEW ACHIEVEMENT IN DREDGED MATERIAL CHARACTERIZATION AND MANAGEMENT Martin-Diaz, M.L.1,2, Rodriguez, A. 2 , DelValls, T.A2 1Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real. Cadiz 2Departamento de Quimica Fisica. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real. Cadiz Published: p.20-21. Recently the biomarker approach has been incorporated into several pollution monitoring programs in Europe and the USA. Likewise, different methods for biological effect measurement have been evaluated in a series of practical workshops organized by the International Council for the Exploration of the Sea (ICES) and the Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC), such as those in the North Sea (Stebbing and Dethlefsen, 1992. The United Nations Environment Programme has founded a biomonitoring programme in the Mediterranean Sea including a variety of biomarkers (UNEP). Recently biomarkers have also been included in the Joint Monitoring Programme of the OSPAR convention where Portugal and Spain are members. Nevertheless, the biomarkers approach has not been included in the guidelines for the management and monitoring of dredging and disposal activities. The current guidelines for the control of these activities are based on the several approaches which take into account chemical measurements, analysis of benthic communities and toxicity tests. Biomarkers have come of age, and there is now enough scientific evidence to apply biomarkers in a regulatory framework provided the essence of this regulation is a weight of evidence approach. Biomarkers may be applied to modern pollution problems such as chronic exposure (Galloway, 2006). Biomarkers applied in a tier-testing approach for sediment management could allow the performance of more sensitive SQGs for dredged material assessment and management. Here it is discussed their inclusion in a tier- testing approach, starting with screening biomarkers together with chemical characterization on TIER I. Then, it is advised the determination, on TIER II, of oxidative stress responses (cytochrome P450 enzymes, lipid peroxidation…) and metallothionein like-proteins (MTLP) as biomarkers of exposure to organic and metallic contaminants, together with biomarkers of effect (genotoxicity, endocrine disruption, inmunotoxicity…). Finally, it is proposed the verification of these responses in situ assays on a TIER III. USING A CLASSICAL WEIGHT-OF-EVIDENCE APPROACH FOR 4-YEARS MONITORING OF THE IMPACT OF AN ACCIDENTAL OIL SPILL ON SEDIMENT QUALITY C. Morales-Caselles1,3,*, I. Riba1,3, C. Sarasquete1,3, P. Lopez 2 T. A. DelValls2,3 1Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia (ICMAN-CSIC), Avda. Republica Saharaui s/n, Puerto Real 11510, Cadiz, Spain 2UNESCO UNITWIN/WiCop, Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales, Universidad de Cadiz, Poligono Rio San Pedro s/n, Puerto Real 11510, Cadiz, Spain. 3 Unidad Asociada de Calidad Ambiental y Patologia (CSIC & UCA), Avda. República Saharaui s/n, Puerto Real 11510, Cadiz, Spain Corresponding author: Carmen Morales Caselles carmen.morales@uca.es Phone: 956016740 Fax. 956016040 Published: p. 21-22. In the present report, the success on applying a Weight of evidence approach (WOE) to sediments quality assessment during four years of impact after an oil spill is discussed. The study assesses the sediment quality in the Galician Coast (NW Spain) which was impacted by an accidental spill associated with the sinking of the tanker Prestige (2002). The assessment is based on three lines of evidence: physicochemical characterization of the sediments; determination of acute toxicity by conducting sediment toxicity tests; benthic alteration including taxonomic identifications and community descriptive statistics. The data obtained were integrated using a WOE by means of two different methodologies: multivariate analysis and ANOVA-based pie charts. Results confirm that PAHs related to the Prestige oil spill are the main contaminant associated with the biological effect in the area which has been recovered from the initial acute impact to nowadays. Also, the WOE permitted to identify a metal contamination not previously described in the area that produced toxicity in sediments analyzed. In addition, the methodology proposed to link the 3 lines of evidence results show the use for the first time of objective index based on factor analysis that permits to qualitatively and quantitatively address the pollution in the sediments studied and permit to recommend the WOE approach for monitoring environmental quality. ENVIRONMENTALLY VITAL ASPECTS OF INTERACTIONS BETWEEN CHEMICAL CONTAMINANTS AND ORGANISMS: FROM A NEW SYSTEM OF CRITERIA FOR ENVIRONMENTAL HAZARDS OF MAN-CAUSED EFFECTS TO ECOLOGICAL REPARATION OF WATER QUALITY S.A.Ostroumov (pages 22-25) The goal of this publication is to comment on some new developments in studying interactions between aquatic organisms and chemical pollutants. First, the action of the chemical pollutants on organisms produce a variety of bioeffects that need evaluation as environmental hazards. Reciprocally, the effects of organisms (the biota) on the molecules of chemical pollutants lead to partial elimination and transformations of the molecules of the pollutants that may be considered as water self-purification. 1. THE NEW SYSTEM OF CRITERIA FOR ENVIRONMENTAL HAZARDS OF MAN-CAUSED EFFECTS INCLUDING EFFECTS OF CHEMICAL POLLUTION. To combat environmental deterioration, it is necessary to determine the level of the potential environmental hazards from any new synthetic chemical. There is a set of the classification criteria for environmental hazards which is used in some countries - e.g., the states of EC (European Community), in order to decide in what classification category a substance will fit. That system, when considered critically, is not completely adequate. We proposed a new system of criteria for environmental hazards. The proposed system includes four blocks according to the four levels of man-caused disturbances in living systems. As an example of a non-lethal but potentially important effect produced by a man-made chemical, we consider some new data on the inhibitory effects of surfactants, detergents, and heavy metals on bivalves that we have generated. E.g., the non-ionic surfactant Triton-X100, the anionic surfactant SDS, and the cationic surfactant TDTMA (tetradecyltrimethylammonium bromide) inhibited the water filtration by mussels. Various ecologically important consequences of the inhibition of water filtration were analyzed in our publications. The efficiency of the proposed system of criteria was demonstrated (for more detail see: S. A. Ostroumov. Some Approaches to the System of Criteria for Environmental Hazards of Man-Caused Effects on Organisms and Ecosystems. - Siberian Journal of Ecology, 2003, No. 2, p. 247–253). 2. THE NEW THEORY OF THE POLYFUNCTIONAL ROLE OF THE BIOMACHINERY IN MAINTAINING WATER SELF-PURIFICATION AND WATER QUALITY. We formulated some basic elements are for a qualitative theory of the polyfunctional role of the biota in maintaining self-purification and water quality in aquatic (freshwater and marine) ecosystems. The elements of the theory covers the following: (1) the sources of energy for the mechanisms of self-purification; (2) the main functional blocks of the system of self-purification; (3) the list of the main processes that are involved in water self-purification; (4) analysis of the degree of participation of the main large taxons; (5) degree of reliability and the main mechanisms providing the reliability; (6) regulation of the processes; (7) the response of the system towards the external influences (man-made impacts); (8) the analogy between ecosystems and a bioreactor; and (9) conclusions relevant to the practice of biodiversity conservation. As a contribution to the fundamentals of the theory, the results are relevant of the author's experiments which demonstrated the ability of some pollutants (surfactants, detergents, heavy metals, and some others) to inhibit the water filtration activity of marine filter-feeders (namely, the bivalve mollusks Mytilus galloprovincialis, Mytilus edulis, and Crassostrea gigas) (for more detail see: S.A.Ostroumov. Biomachinery for maintaining water quality and natural water self-purification in marine and estuarine systems: elements of a qualitative theory. - International Journal of Oceans and Oceanography, 2006, Volume 1, Issue 1; Print ISSN : 0973-2667) and water filtration activity of freshwater bivalves (S.A.Ostroumov. Bioeffects of Surfactants. CRC Press. 2006). 3. BIOTIC PURIFICATION OF WATER AND ECOLOGICAL REPARATION. It is of fundamental interest to analyze the theoretical consequences of the new facts that we have obtained discovering that one of the most important processes of reparation at the ecological level (restoration of water quality in the course of elimination of suspended matter from water by hydrobionts) is inhibited by a number of pollutants (xenobiotics). This points to an element of analogy to reparation processes at the genetic level which can also be disturbed by xenobiotics and are characterized by some different properties analogous to those of ecological reparation. Xenobiotics that displayed a negative influence on the processes important for ecological reparation of water quality included various surfactants, detergents, heavy metals, and oil hydrocarbons. E.g., for the first time, new experimental data on the effect of tetradecyltrimethylammonium bromide on marine mussels (Mytilus edulis / M. galloprovincialis) are presented (for more detail see: S. A. Ostroumov. On Biotic Purification of Water and Ecological Reparation. - Siberian Journal of Ecology, 2006, v. 13, No.3, p.339-343). See also some comments by V.A.Abakumov in his paper: The new in the studies of aquatic ecosystnes and organisms: the concept of ecological reparation // Water: Technology and Ecology (=Вода: технология и экология). 2007. No 2, p. 70-71. Some additional evidence in support of the abovementioned innovations was presented in other publications (see the references 1-21 below). References 1. Абакумов В.А. Инновационные подходы к восстановлению и ремедиации загрязненных водных объектов // Вода: технология и экология (=Water Technology and Ecology). 2007. No.4. стр. 69-73 [Представлены научные комментарии и анализ недавней публикации (Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007 т. 1 (3). С.83-97) и других связанных с ней публикаций] 2. Aizdaicher N. A. and Zh. V. Markina. Toxic effects of detergents on the alga Plagioselmis prolonga (Cryptophyta) // Russian Journal of Marine Biology [Publisher MAIK Nauka/Interperiodica distributed by Springer Science+Business Media LLC. ISSN1063-0740 (Print) 1608-3377 (Online)]Volume 32, Number 1. 2006. P. 45-49. 3. Brooks, B.W., Riley, T.M., Taylor, R.D. Water quality of effluent-dominated ecosystems: Ecotoxicological, hydrological, and management considerations // Hydrobiologia. 2006. 556 (1), pp. 365-379. 4. Danilov-Danil’yan V. I., M. V. Bolgov, V. G. Dubinina, V. S. Kovalevskii, A. G. Kocharyan and N. M. Novikova. Assessment of admissible runoff withdrawals in small river basins: Methodological principles // Water Resources (Publisher MAIK Nauka/Interperiodica distributed by Springer Science+Business Media LLC). 2006, Volume 33, Number 2. P.205-218 (Original Russian Text: V.I. Danilov-Danil’yan, M.V. Bolgov, V.G. Dubinina, V.S. Kovalevskii, A.G. Kocharyan, N.M. Novikova, 2006, published in Vodnye Resursy 2006, Vol. 33, No. 2, pp. 224–238). 5. Dolgonosov B. M. and T. N. Gubernatorova. A Nonlinear Model of Contaminant Transformations in an Aquatic Environment // Water Resources. 2005. Volume 32, Number 3. P. 291-304 [MAIK Nauka/Interperiodica distributed exclusively by Springer Science+Business Media LLC. ISSN 0097-8078 (Print) 1608-344X (Online)] Translated from Vodnye Resursy, Vol. 32, No. 3, 2005, pp. 322–336. 6. Ferk F., Misík M., Hoelzl C., Uhl M., Fuerhacker M., Grillitsch B., Parzefall W., Nersesyan A., Micieta K., Grummt T., Ehrlich V., Knasmüller S. Benzalkonium chloride (BAC) and dimethyldioctadecyl-ammonium bromide (DDAB), two common quaternary ammonium compounds, cause genotoxic effects in mammalian and plant cells at environmentally relevant concentrations // Mutagenesis. 2007 22(6): 363-370. 7. Fisenko A. I.. A New Long-Term On Site Clean-Up Approach Applied to Non-Point Sources of Pollution // Water, Air, & Soil Pollution. 2004, Volume 156, Numbers 1-4, p. 1-27. 8. Fuchedzhi O. A., S. A. Konnova, A. S. Boiko, V. V.Ignatov. Rol' polisakharidov rdesta pronzennolistnogo v formirovanii ego bakterial'nogo okruzheniya // Mikrobiologiya. 2008, tom 77, No. 1, p. 96-102. 9. Gaidin A. M. Formirovanie khimicheskogo sostava vody pri zatoplenii sernykh kar'erov // Geoekologiya. Inzhenernaya geologiya. Gidrogeologiya. Geokriologiya, 2008, No.2, p. 118-123. 10. Gifford S., R. H. Dunstan, W. O’Connor, C. E. Koller, G. R. MacFarlane. Aquatic zooremediation: deploying animals to remediate contaminated aquatic environments // Trends in Biotechnology 2007,Volume 25, Issue 2, P.60-65. 11. Glazovsky N. F.. Change in the anthropogenic geochemical impact on the biosphere // GeoJournal ( Publisher Springer Netherlands ISSN0343-2521 (Print) 1572-9893 (Online)) 1990 Volume 20, Number 2, P.115-119. 12. Grande R., Di Pietro S., Di Campli E., Di Bartolomeo S., Filareto B., Cellini L. Bio-toxicological assays to test water and sediment quality. // J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. [ = Journal of Environmental Science and Health, Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering ] 2007. 42(1):33-38. 13. Kapitsa A.P. Establishing the fundamental principles for the theory of the apparatus of the biosphere // Problems of Biogeochemistry and Geochemical Ecology. 2007. 2(4) p. 1-4. 14. Makushkin E. O. and V. M. Korsunov. Self-Purification of Water Current and the Role of Microbiological Transformation of Organic Matter in the System of the Selenga River and Its Delta // Doklady Biological Sciences, 2005, Volume 404, Numbers 1-6, P. 372-374 [MAIK Nauka/Interperiodica distributed exclusively by Springer Science+Business Media LLC. ISSN 0012-4966 (Print) 1608-3105 (Online)] Translated from Doklady Akademii Nauk, Vol. 404, No. 4, 2005, pp. 567–569. 15. Markina Zh. V. and N. A. Aizdaicher. Influence of laundry detergents on the abundance dynamics and physiological state of the benthic microalga Attheya ussurensis (Bacillariophyta) in laboratory culture // Russian Journal of Marine Biology. 2007. Volume 33, Number 6, P. 391-398. 16. Neofitou, C., Dimitriadis, A., Pantazis, P., Psilovikos, A., Neofitou, N., Paleokostas, A. Self-purification of a long-stretched gully affects the restoration of an alpine-type lake in northern Greece // Fresenius Environmental Bulletin. 2005. 14 (12 A), pp. 1141-1149. 17. Nikiforov S. M. The Use of Data on Allozyme Variability in Marine Invertebrate Populations for Biological Monitoring // Russian Journal of Marine Biology, 2001, Volume 27, Supplement 1, P. S27-S37. 18. Stabili, L., Licciano, M., Giangrande, A., Longo, C., Mercurio, M., Marzano, C.N., Corriero, G. Filtering activity of Spongia officinalis var. adriatica (Schmidt) (Porifera, Demospongiae) on bacterioplankton: Implications for bioremediation of polluted seawater // Water Research 2006, 40 (16), pp. 3083-3090. 19. United Nations Environment Programme Global Environment Monitoring System (GEMS)/Water Programme. Water Quality for Ecosystem and Human Health. 2006. UNEP. 122 p. [ISBN 92-95039-10-6]. 20. Vaughn, C. C., Nichols, S. J., Spooner, D. E. Community and foodweb ecology of freshwater mussels. // Journal of the North American Benthological Society. 2008. Volume 27, Issue 2, P. 409-423. 21. Wang X., Y. An, J. Zhang, X. Shi, C. Zhu, R. Li , M. Zhu and S. Chen. Contribution of biological processes to self-purification of water with respect to petroleum hydrocarbon associated with No. 0 diesel in Changjiang Estuary and Jiaozhou Bay, China // Hydrobiologia, 2002. Volume 469, Numbers 1-3, P. 179-191. MACROPHYTES AND PROSPECTS FOR THE PHYTOREMEDIATION OF WATER SYSTEMS POLLUTED WITH MEMBRANOTROPIC POLLUTANTS Solomonova E.A., Ostroumov S.A., Kotelevtsev S.V., Novikov K.N., Chernova T.L. Faculty of Biology, M.V.Lomonosov Moscow State University, Moscow 119991, Russia (published: pages 33-34) Recently a theory has been developed that analyzes the multifaceted role of aquatic organisms in formation of water quality [1-2; 6-9]. When taking steps to remediate polluted sites, one must consider the important role of both microorganisms and higher plants. We have studied the tolerance of several species of aquatic plants when incubated in aquatic microcosms where membranotropic xenobiotics (synthetic surfactants) have been added. Some data of the first period of the studies were reported in [4]. The species studied included Potamogeton crispus, Elodea canadensis and some others. A new method that provides a quantitative measure for the tolerance of the aquatic plant species has been developed [3] and successfully applied. This approach, which has been dubbed the method of recurrent additions, has shown that P. crispus was more tolerant than E. canadensis. Moreover, we have discovered that another plant species features a high level of tolerance, and are in process of developing a technique of using it to remediate polluted water. The latter species was cultivated for 2 years and adapted to tolerate the long-term influence of an anionic surfactant, sodium dodecylsulphate (SDS). The resulting clone of the plant species was named OST-1. This clone is currently under study to remediate waste waters polluted with detergents. In conclusion, a new method of recurrent additions was developed and successfully used to quantify the tolerance of 5 species of aquatic macrophytes given the conditions of long-term presence of the anionic surfactant, SDS. The results confirm the prediction [5] that plants are prospective tools to remediate sites polluted with surfactants and detergents, which are hazardous membranotropic pollutants. LITERATURE: 1. Ostroumov S.A. Aquatic ecosystem: a large-scale diversified bioreactor with a water self-purification function. —Doklady Biological Sciences, 2000. 374: 514-516. ISSN 0012-4966. 2. Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. — Doklady Biological Sciences, 2004, 396: 206–211. 3 Ostroumov S.A. Model ecosystem under the conditions of recurrent (reiterated) additions of a xenobiotic or pollutant: an innovative method for studying tolerance, the assimilation capacity of the system, the maximal allowed discharge (load) of pollutants, and the phytoremediation potential. — Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, 11: 72-74. 4. Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin, 2007, 62 (4): 176-179; ISSN 0096-3925; 1934-791X. 5. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, 2006. 279 p. 6. Ostroumov S.A. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view. — Rivista di Biologia/ Biology Forum. 1998. 91: 247-258. 7. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification. — Hydrobiologia. 2002. 469: 117-129. 8. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks. — Hydrobiologia. 2002. 469: 203-204. 9. Ostroumov S. A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. THE PHYTOREMEDIATION SYSTEM OF THE AQUATIC PLANT Myriophyllum aquaticum: FATE OF PERCHLORATE S. A. Ostroumov (1), S. C. McCutcheon (2), D. Yifru (3), V. Nzengung (4) Published: p. 25-27 (1) Faculty of Biology, M.V.Lomonosov Moscow State University, Leninskie Gory, Moscow 119991, Russia; (2) Faculty of Engineering, University of Georgia, Athens, GA, USA; (3) GeoSyntec Consultants, Atlanta, GA, USA; (4) Department of Geology, University of Georgia, Athens, GA, USA Perchlorate [1] is being used for many purposes including the role of oxidiser for fuel, and some other purposes as well. This study defined the fate of perchlorate [1], when exposed to the laboratory aquatic microcosm that included the plant species Myriophyllum aquaticum. Myriophyllum aquaticum was collected by S. McCutcheon and S. Ostroumov from a wetland in Shaking Rock Park, Lexington, Georgia (USA), cleaned of debris and extraneous species, and acclimated in greenhouse aquatic microcosms. After acclimation, water levels were adjusted to achieve a Myriophyllum aquaticum biomass of 226.3 to 285.7 g per 6 L of water and perchlorate was added to each reactor to achieve different initial concentrations. The same additions of perchlorate were made to the identical control microcosms without plants. Over the course of 19 days, several aliquots were taken from all microcosms to determine changes in concentrations of perchlorate. In the presence of Myriophyllum aquaticum, the decrease in the concentration of perchlorate in water of the microcosms with time was faster than in the control microcosms. In continuation of the studies of aquatic plants, the phytoremediation potential of another species, Potamogeton crispus L., was studied as applied to water systems polluted with a synthetic surfactant [2]. The results confirm the significant potential and important role of aquatic plants in increasing water quality. This is in accord with the theory of multifunctional role of organisms in the formation and control of water quality [3-8]. Literature 1. McCutcheon S.C., Schnoor J.L. (Eds) Phytoremediation. Wiley. Hoboken. 2003. 988 p. 2. Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin, 2007, 62 (4): 176-179; [ISSN 0096-3925; 1934-791X]. 3. Ostroumov S.A. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view. — Rivista di Biologia/ Biology Forum. 1998. 91: 247-258. 4. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification. — Hydrobiologia. 2002. 469: 117-129. 5. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks. — Hydrobiologia. 2002. 469: 203-204. 6. Ostroumov S. A. Basics of the molecular-ecological mechanism of water quality formation and water self-purification. - Contemporary Problems of Ecology, 2008, 1:147-152 [ISSN 1995-4255 (Print) 1995-4263 (Online)]. 7. Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. — Doklady Biological Sciences, 2004, 396: 206–211. [ISSN 0012-4966]. 8. Ostroumov S. A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. — Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. UDK 574.6:574.635 Studies of the effect of an anionic surfactant on the biomass of the aquatic macrophytes Najas guadelupensis Ostroumov S.A., Solomonova E.A. published: p.27-29 Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова The new experimental data are presented of the studies of effects of an anionic surfactant, sodium dodecylsulphate (SDS) on the survival of the aquatic plants (macrophytes) Najas guadelupensis L., and on the biomass of the plants of this species in the microcosms. The quantitative data were generated on the threshold values of the loads of SDS which produced the death of the plants of Najas guadelupensis L. when the duration of the incubation was 7 – 372 days. Addition of total amount of 65 mg (and larger amount) of SDS per 1 liter of the aquatic medium during the entire period of incubation (weeks to months) led to a decrease in the biomass of N. guadelupensis. At the end of the incubation with the total load of 65 mg (and larger) per 1 liter of water, the biomass of the macrophytes was 68 – 90% of the biomass at the beginning of the experiments. This study is a continuation of our research projects on bioeffects of surfactants and the interactions between SDS and plants [1], including aquatic plants. Some of the previous findings were published in: E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov. Studies of the tolerance of aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecylsulphate. - Vestnik of Moscow University. Ser.16. Biology. 2007. No.4. p. 39-42. (English edition: E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin [ISSN 0096-3925 (Print) 1934-791X (Online)]). 2007. Volume 62, Number 4. 176-179. Some other results of the studies of the interactions between surfactants and aquatic plants were reported in [2-7]. We consider this an example of application of the general theory of biocontrol of water quality that was formulated and developed in [8-12]. References 1. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. Boca Raton, London, New York: CRC Press. Taylor & Francis, 2006. 279 p. 2.Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Биоэффекты воздействия додецилсульфата натрия на водные макрофиты.— Водное хозяйство России. 2006. №6. с.32-39. 3.Остроумов С.А., Соломонова Е.А. К разработке гидробиологических вопросов фиторемедиации: взаимодействие трех видов макрофитов с додецилсульфатом натрия.-Вода и экология. 2006. № 3. с.45-49. 4.Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Изучение фиторемедиационного потенциала водных растений.- Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности. 2006 № 6. стр. 63-68. 5.Остроумов С.А.и Соломонова Е.А. Изучение толерантности макрофита Najas sp. при воздействии додецилсульфата натрия в условиях рекуррентных добавок в течение периода времени более двух месяцев.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 86-87. 6.Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический Вестник. 2007. № 1, с. 40-41. 7.Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на прорастание семян и удлинение проростков гречихи Fagopyrum esculentum // Токс вестник 2007 № 5, c.42-43. 8. Ostroumov S.A. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view. — Rivista di Biologia/ Biology Forum. 1998. 91: 247-258. 9. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification. — Hydrobiologia. 2002. 469: 117-129. 10. Ostroumov S. A. Basics of the molecular-ecological mechanism of water quality formation and water self-purification. - Contemporary Problems of Ecology, 2008, 1:147-152 [ISSN 1995-4255 (Print) 1995-4263 (Online)]. 11. Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. — Doklady Biological Sciences, 2004, 396: 206–211. ISSN 0012-4966. 12. Ostroumov S. A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. - Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. STUDYING THE ROLE OF ORGANISMS IN WATER SELF-PURIFICATION AND THE MIGRATION OF ELEMENTS IN AQUATIC ENVIRONMENTS Ostroumov S.A.1, Toderash I.K.2, Chernova T.L. 1, Klyushnikov V.Yu.3, Kotelevtsev S.V. 1, Krupina M.V.1, Makarov A.S.3, Munjiu O.V.2 Novikov K.N. 1, Solomonova E.A. 1, Zubcova E.I.2 published: p.29-30 1Moscow State University; Institute of Biochemistry of the Russian Academy of Sciences; 2Institute of Zoology of the Academy of Sciences of Moldova; 3N.N.Semenov Institute of Physical Chemistry of the Russian Academy of Sciences The goal of this is to provide a short summary of some of our studies leading to a better understanding of the role of hydrobionts (aquatic organisms), including mollusks, in biogenic migration of elements and water self-purification. Both freshwater and marine organisms (including mollusks) were studied. On the basis of new experimental results and the database that we developed, elements of the theory of biotic mechanisms for water self-purification and biotic regulation of biogeochemical flows in aquatic ecosystems were developed, with special insight into the role of mollusks. The polyfunctional role of biota, including mollusks, in self-purification of aquatic ecosystems was specified while analyzing the following: (1) the main structural-functional blocks of the biotic mechanism of water self-purification; (2) sources of energy for the mechanisms of self-purification; (3) conceptualization of the main processes that are involved; (4) analysis of the degree of participation of the main large groups of organisms, including mollusks; (5) degree of reliability and the main mechanisms providing the reliability; (6) the link between the reliability of the system of self-purification and the stability of the aquatic ecosystem; (7) the attitude of the system towards the external (anthropogenic) influences/impacts [1, 2]. As for the role of mollusks in the biogenic migration of elements, a number of lines of research are relevant. Accumulation of elements including metals in freshwater and marine mollusks was studied. Some results of those studies were presented in [3]. Some examples of the recent data on several elements in Mytilus galloprovincialis are given in table 1. Table 1. Metals in the shells of Mytilus galloprovincialis, μg/g dry weight. Method: AAS. "0" means that the concentration of the metal was below the ability of the method to detect the element in the sample. Parameter Cd Ni Cr Zn Pb Scope of variation 0 - 0,44 6,9 – 25,8 0,03 – 11,8 28,8 – 333,3 0 – 96,6 Average 0,27 19,42 6,50 134,92 49,68 It was shown that some membranotropic xenobiotics (surfactants) inhibited the water filtration activity of bivalves [1, 2, 4, 6]. Further studies of how hydrobionts accumulate elements including heavy metals may contribute to better use of aquatic organisms in control and remediation of water bodies contaminated under conditions of man-made pollution. Those directions of applications are based on the theory of water self-purification (in other words, biocontrol of water quality) [1, 2, 4, 5, 7]. References: 1.Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. Doklady Biological Sciences, V. 396, 2004, p. 206–211. (Translated from DAN, V.396, No.1, 2004, p.136–141). 2. Ostroumov S.A. Biological mechanism of self-purification in natural water bodies and streams: theory and applications. Advances of Modern Biology (Uspekhi Sovremennoi Biologii). 2004. 124: 429-442 (in Russian). 3. Toderash I., Ostroumov S.A., Zubkova E.I. Issues of Ecology and Hydrobiology. Moscow, MAX Press. 2008. 80 p. 4. Ostroumov S.А. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 5.Ostroumov S.А. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks // Hydrobiologia. 2002. v. 469 (1-3): P.203-204. 6. Ostroumov S.А.Studying effects of some surfactants and detergents on filter-feeding bivalves // Hydrobiologia. 2003, Vol. 500, No. 1-3, p.341-344. 7.Ostroumov S.А. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. USE OF BIOMARKERS IN Arenicola marina TO ASSES SEDIMENT TOXICITY J. Ramos-Gomez1, M.L. Martin-Diaz1,2, A. Rodriguez1, I. Riba1,2 and T.A. DelValls1 1Departamento de Quimica Fisica. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real. Cadiz. Spain. 2Consejo Superior de Investigaciones Cientificas. Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real. Cadiz. Spain. Published: p.31-32. A 14 days in situ assay to assess sediment toxicity was carried out per replicate in two sites from Guadalete River (Guad1 and Guad2) (South-West, Spain) using the polichaete Arenicola marina (n=20) in benthic cages. Organisms were collected before the test was started (as controls) and the days 2, 6, 10 and 14. Afterwards, a battery of biomarkers of exposure and effect were determined to asses the sediment toxicity, five of them were exposure biomarkers ethoxyresorufin O-deethylase (EROD),: dibenzylfluorescein (DBF), gluthation reductase (GR), gluthation-S-transferase (GST) activities and metallothionein concentrations (MT); and one of them was effect biomarker, lipid peroxidation (LPO). EROD and DBF activites exhibited a significant increase during the first 10 days of the test at the site Guad1 and had no significant variation in Guad2. Otherwise, GR and GST activities significantly increase in Guad2 together with LPO. Results show an organic and pharmaceutical sediment contamination, as EROD and DBF activities respectively indicate, but not high enough to cause cell damage and lipid peroxidation. However, individuals exposed to sediments from Guad2 were found to show no organic contamination, since EROD level does not stand out, but, as is indicated by GR and GST, there may show the presence of metal contamination which, furthermore, causes cell damage. THE USE OF BIOMARKERS TO EVALUATE REPAIR PROCESSES IN FISH AFTER EXPOSURE TO SEDIMENT CONTAMINATED BY AN OIL SPILL Maria Jose Salamanca1,2, Natalia Jimenez-Tenorio2, Carmen Morales-Caselles1,2, Araceli Rodriguez, T. Angel DelValls2 1 Instituto de Ciencias Marinas de Andalucia, CSIC. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz). Spain. 2 Catedra UNESCO/UNITWIN/WiCop. Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales. Universidad de Cadiz. Poligono Rio San Pedro s/n. 11510 Puerto Real (Cadiz). Spain Published: p.32. A chronic bioassay was carried out in our laboratory using juveniles of the fish Solea senegalensis to determine the toxicity of contaminants from an oil spill (Prestige) and to evaluate the repair processes in fish affected by the contaminants after the oil exposition. During 30 days, individuals were exposed to different concentrations of PAHs and other contaminants from the oil under controlled conditions of salinity, temperature, pH and dissolved oxygen in the laboratory. Clean sediment from the Bay of Cadiz was used as negative control reference and also mixed with different proportions of fuel oil to made different dilutions (0.5%, 2%, 8%, 16% and 32%, w:w dry-weight). After the exposition, the fishes were put in clean tanks, in order to study the repair of some stress parameters: the ethoxyresorufin-O-deethylase activity (EROD activity, a phase I detoxification biomarker enzyme), the glutathione S-transferases (GSTs, a phase II detoxification biomarker enzyme) and glutathione peroxidase and glutathione reductase (GPX and GR, two oxidative stress parameters) in the liver; and the histopathology damages in gill, liver, kidney, intestine and gonad tissues. Individual exposed to different fuel concentrations showed significant induction (p<0.05) of biomarkers of exposure (EROD, GST, GPX and GR) and present histopathology damages higher than controls after 10, 20 and 30 days of exposure. The measure of biomarkers of exposure and effect (histopathology) after 5 and 10 days of recovery in clean tank allowed the evaluation of repair process of induced damages after the oil exposition. MACROPHYTES AND PROSPECTS FOR THE PHYTOREMEDIATION OF WATER SYSTEMS POLLUTED WITH MEMBRANOTROPIC POLLUTANTS Solomonova E.A., Kotelevtsev S.V., Novikov K.N., Chernova T.L., Ostroumov S.A. published: p.33-34 Faculty of Biology, M.V.Lomonosov Moscow State University, Moscow 119991, Russia Recently a theory has been developed that analyzes the multifaceted role of aquatic organisms in formation of water quality [1-2; 6-8]. When taking steps to remediate polluted sites, one must consider the important role of both microorganisms and higher plants. We have studied the tolerance of several species of aquatic plants when incubated in aquatic microcosms where membranotropic xenobiotics (synthetic surfactants) have been added. Some data of the first period of the studies were reported in [4]. The species studied included Potamogeton crispus, Elodea canadensis and some others. A new method that provides a quantitative measure for the tolerance of the aquatic plant species has been developed [3] and successfully applied. This approach, which has been dubbed the method of recurrent additions, has shown that P. crispus was more tolerant than E. canadensis. Moreover, we have discovered that another plant species features a high level of tolerance, and are in process of developing a technique of using it to remediate polluted water. The latter species was cultivated for 2 years and adapted to tolerate the long-term influence of an anionic surfactant, sodium dodecylsulphate (SDS). The resulting clone of the plant species was named OST-1. This clone is currently under study to remediate waste waters polluted with detergents. In conclusion, a new method of recurrent additions was developed and successfully used to quantify the tolerance of 5 species of aquatic macrophytes given the conditions of long-term presence of the anionic surfactant, SDS. The results confirm the prediction [5] that plants are prospective tools to remediate sites polluted with surfactants and detergents. LITERATURE: 1. Ostroumov S.A. Aquatic ecosystem: a large-scale diversified bioreactor with a water self-purification function. —Doklady Biological Sciences, 2000. 374: 514-516. ISSN 0012-4966. 2. Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. — Doklady Biological Sciences, 2004, 396: 206–211. 3 Ostroumov S.A. Model ecosystem under the conditions of recurrent (reiterated) additions of a xenobiotic or pollutant: an innovative method for studying tolerance, the assimilation capacity of the system, the maximal allowed discharge (load) of pollutants, and the phytoremediation potential. — Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, 11: 72-74. 4. Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin, 2007, 62 (4): 176-179; ISSN 0096-3925; 1934-791X. 5. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, 2006. 279 p. 6. Ostroumov S.A. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view. — Rivista di Biologia/ Biology Forum. 1998. 91: 247-258. 7. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification. — Hydrobiologia. 2002. 469: 117-129. 8. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks. — Hydrobiologia. 2002. 469: 203-204. Towards new phytotechnology of phytoremediation of aquatic pollution. Interactions between sodium dodecylsulphate and the aquatic macrophytes including Potamogeton crispus L. and some others E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov* Moscow State University, Faculty of Biology *co-author for correspondence published: p.34-35. New effects of the anionic surfactant, sodium dodecylsulphate (SDS), on the aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. were studied. The concentrations 83-133 mg/l induced fragmentation of the stems of the plants. The tolerance of the plants to the negative effects of the surfactant was higher in spring (April) than in autumn (September). More details were given in: E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov. Studies of the tolerance of aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecylsulphate. - Vestnik of Moscow University. Ser.16. Biology. 2007. No.4. p. 39-42. (English edition: E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin [ISSN 0096-3925 (Print) 1934-791X (Online)]). 2007. Volume 62, Number 4. 176-179. New effects of SDS on some other species of macrophytes were studied as well, including: Elodea canadensis Michx. (fam. Hydrocharitaceae), Potamogeton crispus L. (fam. Potamogetonaceae), Fontinalis antipyretica L. (fam. Fontinalaceae), macrophyte ОSТ-1, Salvinia natans L., S. auriculata Aubl. (fam. Salviniaceae) and other species. SDS produced some effects on the biomass of macrophytes measured at the end of the sublethal experiments. Among the species mentioned, macrophyte OST-1 was especially promising as a component of phytotechnologies. It should be underlined that in the microcosms with macrophytes, there are many species of living organisms that are involved in control of water quality and in water purification. Heterotrophic bacteria are among them. Aquatic plants may produce effects on the bacteria and their activity in several ways including the production of polysaccharides (e.g., [1]). The complexity of the ecosystem involved in water purification is important to develop the scientific basis of phytotechnologies. Bibliography. 1. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника. Прибрежно-водная растительность. М. Академия. 2005. 240с. 2. Fuchedzhi O. A., S. A. Konnova, A. S. Boiko, V. V. Ignatov. Rol' polisakharidov rdesta pronzennolistnogo v formirovanii ego bakterial'nogo okruzheniya. - Mikrobiologiya - 2008, Vol. 77, No. 1, P. 96-102. [MAIK "Nauka/Interperiodica"]. 3. Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Биоэффекты воздействия додецилсульфата натрия на водные макрофиты.— Водное хозяйство России. 2006. №6. с.32-39. 4. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. К разработке гидробиологических вопросов фиторемедиации: взаимодействие трех видов макрофитов с додецилсульфатом натрия. - Вода и экология. 2006. № 3. с.45-49. 5. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Изучение фиторемедиационного потенциала водных растений. - Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности. 2006, № 6. стр. 63-68. 6. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Изучение толерантности макрофита Najas sp. при воздействии додецилсульфата натрия в условиях рекуррентных добавок в течение периода времени более двух месяцев.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 86-87. 7. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический Вестник. 2007. № 1, с. 40-41. 8. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на прорастание семян и удлинение проростков гречихи Fagopyrum esculentum // Токсикологический Вестник. 2007. № 5, c.42-43. УДК 550.4; 551.46 Результаты экогеохимических исследований донных осадков Северо-Западной части Каспийского моря А.К.Амбросимов, З.И.Верховская Институт океанологии им.П.П.Ширшова РАН, 119891, Москва, Нахимовский пр-кт,36, ambrosimov@ocean.ru В работе изложены результаты мониторинговых химико-битуминологических исследований донных осадков, образцы которых получены в экспедициях 2000-2003 гг. на полигоне «Чистая Банка» размером 20х30 км в Северо-Западной части Каспийского моря между о. Чистая Банка и Волго-Каспийским каналом (ВКК). Станции отбора проб были расположены на субширотных профилях с расстояниями ~5 км друг от друга. Анализу подвергались образцы, взятые на 33 станциях. В исследованных образцах содержание органического углерода колеблется от 0.03 % до 3,18 %, составляя в среднем 0,45 %. В распределении Сорг. по площади можно отметить чередование зон относительно повышенных концентраций Сорг., которые приурочены к Волго-Каспийскому каналу, с зонами низкого содержания на полигоне, вытянутого с севера на юг к востоку от канала. Содержание СаСО3 меняется от 1,33 до 13,66%. Среднее значение составляет 4,37 %. Повышенные концентрации СаСО3 зарегистрированы в осадках станций, приуроченных к ВКК. ОВ осадков отличается низким выходом ХБА, что характерно в целом для осадков Северного Каспия. Его содержание колеблется в пределах 0.0013 - 0,0183%. На станциях, приуроченных к ВКК, ХБА имеет максимальные значения 0,0183%, 0,0131% и 0,0135%. В групповом составе ХБА концентрации УВ изменяются от 5,55 % до 50 %, спирто-бензольных смол (СПБ смол)– от 16,66 %) до 93,15 %. Обращают на себя внимание низкие концентрации в составе ХБА фракции асфальтенов. Наиболее информативной группой в составе углеводородной фракции являются нормальные алканы (н-алканы), представленные широким спектром – от С13 до С35. Концентрации н-алканов в осадках на станциях полигона условно можно разбить на четыре группы УВ. Для первой характерно, чередование четных и нечетных н-алканов. Отличием второй группы является резкое увеличение УВ С17 . Третья группа характеризуется бимодальным распределением УВ с повышенными концентрациями в высокомолекулярной области. В четвертой –смещение увеличенного содержания УВ в более низкомолекулярную область (УВ С22 - С24). В большинстве исследованных образцов осадков присутствуют основные изопреноидные углеводороды – пристан (iС19) и фитан (iС20). Характерно, что почти во всех пробах отношение пристана к фитану меньше 1. Результаты химико-битуминологических исследований свидетельствуют о значительной неоднородности в распределении содержания и состава ОВ осадков. Чередование зон повышенных и пониженных концентраций Сорг отражает, по-видимому, влияние как речного стока, так и течений, формирующихся под воздействием ветров, а также гранулометрический состав осадков. Зафиксированные на станциях в ВКК аномально высокие содержания Сорг, ХБА и СПБ смол, а также приближенное к равномерному распределению чётных и нечётных н-алканов (индекс нечётности немногим более 1) свидетельствуют о техногенном загрязнении осадков, возможно нефтепродуктами. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ВОДНОЙ И ОКОЛОВОДНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ В ПРИРОДНОМ ЗАКАЗНИКЕ «ДОЛИНА РЕКИ СЕТУНЬ» Быков А.В., Кудряшов М.А., Меланхолин П.Н., Шашкова Г.В. Институт лесоведения РАН 143030, Россия, Московская область, Одинцовский р-н, с. Успенское Тел./факс 8 (495) 634-52-57;E-mail: root@ilan.msk.ru Биологический факультет Московского гос. университета им. М.В. Ломоносова На создаваемых в последние годы в городах особо охраняемых природных территориях значительная часть ландшафтов занята антропогенно преобразованными землями с нарушенным растительным, а нередко и почвенным покровом, а также с почвенным покровом, сформированным из привозного грунта, строительного и бытового мусора. Часто эти земельные участки образовались после земляных, строительных и планировочных работ и еще недавно представляли собой участки, полностью лишенные растительного покрова и почвы (Микляев и др., 2005). В настоящее время здесь наблюдается постепенное самопроизвольное восстановление растительного покрова, при этом обыкновенно на беспокровных участках первоначально образуются бурьянистые заросли. Такие участки растительности представляют собой типичные залежные сообщества, которые при отсутствии дальнейших нарушений почвенного и растительного покрова через несколько лет постепенно могут превратиться в луга. Видовой состав таких участков изначально формируется из сорных видов и в составе их травостоя (часто разреженного) преобладают обычные виды полевых сорняков. Через 15 – 50 или более лет такие луга могут зарастать мелколиственными (сероольховыми, березовыми и осиновыми) или сосновыми молодняками. Аналогичный характер зарастания и восстановления свойственен и изначально лишенным растительности водным объектам и приводным территориям. Первоначально видовой состав водных и приводных участков формируется из полевицы, манника наплывающего, частухи подорожниковой, ситников, затем сюда вселяются ряска, рогоз и т.д. Происходит постепенное приближение растительности к её состоянию при нормальном развитии на ненарушенных участках естественной природы. Однако в условиях крупных городов такое постепенное формирование сообществ, близких к исходным естественным биогеоценозам, на преобразованных землях, характерным для доагрикультурного периода, часто неприемлемо из-за огромного времени которого оно требует. Кроме того, такое восстановление растительного покрова эффективно только в условиях близких к заповедности, что на городской земле неосуществимо. Поэтому восстановление и формирование разнообразных сообществ на нарушенной территории необходимо осуществлять искусственно. Проведение мероприятий по сохранению, восстановлению и формированию растительных сообществ затруднено тем, что методики интродукции и внедрения видов на антропогенно преобразованные земли с нарушенным или уничтоженным почвенным покровом находятся в стадии разработки. К настоящему времени имеется разработанная методика интродукции и внедрения только для немногих видов. В связи с этим, обобщение имеющегося опыта реинтродукции видов естественной флоры и восстановления видового состава на антропогенно-преобразованных участках приобретает значительную актуальность, является ценным и своевременным. На территории Природного заказника “Долина реки Сетунь” работы с целью восстановления видового состава растительных сообществ близких к природным проводились на участке сильно преобразованной территории. Здесь на надпойменной террасе р. Сетунь в результате земляных и планировочых работ (выравнивания) при расширении Московской кольцевой автодороги (МКАД) в 1995-1997 гг. образовалось широкое, сравнительно однородное беспокровное пространство. На насыпных неоднородных по гранулометрическому составу, преимущественно легкосуглинистых с мелким строительным и бытовым мусором почвах быстро сформировались бурьянистые заросли, которые в настоящее время сменяются луговой растительностью. В видовом составе травянистой растительности в значительном количестве присутствуют вейник наземный, ёжа сборная, овсяница луговая, овсяница красная, лисохвост луговой, щучка дернистая, мятлик луговой, тимофеевка луговая и другие виды злаков, бодяк мягкощетинистый, клевер гибридный, клевер луговой, клевер ползучий, чернобыльник, горошки заборный, мышиный и четырёхсемянный, пижма, тысячелистник, иван-чай, ромашка аптечная, донник лекарственный, донник жёлтый, купырь, василёк луговой, дудник лекарственный, щавель конский, пастернак посевной, лапчатка гусиная, лапчатка серебристая, ясколка, манжетка, ястребинка зонтичная, вероника аптечная, чина луговая, зверобой, лютик ползучий, мать-и-мачеха, лопух, вьюнок, цикорий, подорожник большой, одуванчик, марьянник дубравный, гравилат городской, горец птичий, люцерна посевная, будра плющевидная, подмаренник мягкий и др. Среди травяного покрова местами присутствуют куртины гречихи сахалинской, астры ивовой и золотарника канадского — видов растений чуждых для флоры Европейской России (экзотов). На почве наиболее сухих обнаженных участков местами в значительном количестве присутствует лишайник Пельтигера ложная (Peltigera spuria (Ach.) D.C.) и моховой покров из ювенильных, трудно определяемых экземпляров мхов. Одновременно сюда вселился и подрост деревьев сосны (в 2006 г. уже 10 летнего возраста высотой до 2 м, численностью 150-200 экз/га), ивы козьей, в меньшем количестве березы, осины, тополей, реже — клёна остролистного с примесью ив и ивовых кустарников: ива мохнатая шерстистопобеговая Salix dasyclados Willd., корзиночная S. viminalis L., ломкая, ракита S. fragilis L., пятитычинковая S. pentandra L., филиколистная S. phylicifolia L. Большое влияние на это растительное сообщество оказывает ежегодное выжигание травянистой растительности (палы). Многие имевшиеся здесь экземпляры древесных пород и кустарников уже погибли от огня в предыдущие годы (заметны их остатки). Влияет выжигание и на видовой состав травянистой растительности этого сообщества. Расположенный здесь небольшой водоём с заболоченными берегами, образовавшийся в верховьях запруженного ручья, в значительной мере сохранил своё местоположение, большую часть береговой линии (как это видно по сохранившимся деревьям), а также часть видового состава растительности. По форме поверхности прибрежной части, сформированной в результате земляных и планировочных работ, рассматриваемый водоем аналогичен природным малым водоёмам центральной России, с их пологими и заболоченными берегами. Однако состав и свойства грунта имеют здесь коренные отличия. Грунты аналогичных природных малых водоёмов характеризуются гидроморфными признаками, они имеют значительный органогенный горизонт и насыщены водой. В рассматриваемом случае прибрежная часть водоема (субстрат) сложена тяжёлым суглинком, слабо накопляющим влагу и поверхностные слои его легко иссушаются. На акватории и по берегам водоема отмечены: кипреи - болотный, волосистый, шерстистый, зюзник европейский, череда трехраздельная, камыш лесной, ситники, мята, манник наплывающий, лютик ползучий и ядовитый, крапива, таволга, щавель курчавый, горец земноводный, омежник, рогоз широколистный, рдест плавающий, осоки сытевидная, вздутоносая, волчья-заячья, пузырчатая, частуха подорожниковая, болотница, вербейник, мята перечная, тростник, болотница, ряска трехдольная, хвощи полевой и луговой.; на акватории отмечены редкие для водоемов г. Москва виды: водокрас, сабельник, сусак. В целом условия здесь в смысле увлажнения очень разнообразны, а потому пригодны для реинтродукции значительного количества водных и околоводных растений редких и занесенных в Красную книгу г. Москвы (2001), выпавших из флоры ООПТ «Долина реки Сетунь» в результате многолетнего антропогенного воздействия. В июле 2005 г. в прибрежной части водоема и на его акватории проведена реинтродукция ряда интересных и редких видов. Инвентаризация, проведенная летом и осенью 2006 дала следующие результаты: Пушица влагалищная (Eriophorum vaginatum L.) — 2-я категория — редкий на территории Москвы вид с сокращающейся численностью. Высажено 100 дм2; в 2006 г. не обнаружена. Ирис желтый (Iris pseudoacorus L.) — 3-я категория — вид, уязвимый в условиях Москвы. Высажено 50 экз.; в 2006 г. обнаружено 48 экз., состояние очень хорошее, более половины которых цвели. Горец змеиный (Polygonum bistora L.) - 2-я категория – редкий на территории Москвы вид с сокращающейся численностью. Высажено 100 экз.; обнаружено 92 экз. состояние удовлетворительное. Синюха голубая (Polemonium coeruleum L.) - 3-я категория – вид, уязвимый в условиях Москвы. Высажено 100 экз.; обнаружено 12 экз. состояние сохранившихся растений хорошее. Калужница (Caltha palustris L.) — 3-я категория — вид, уязвимый в условиях Москвы. Высажено 100 экз.; обнаружено 75 экз. состояние хорошее. Купальница европейская (Trollius europea L.) - 3-я категория – вид, уязвимый в условиях Москвы. Высажено 100 экз.; обнаружено 52 экз. состояние удовлетворительное и хорошее. Борец северный (Aconitum lycoctonium L.) - 3-я категория – вид, уязвимый в условиях Москвы. Высажено 50 экз.; обнаружено 27 экз. состояние удовлетворительное и хорошее. Кубышка желтая (Nuphar lutea (L .) Smith) — Погибли все растения, съедены водяной полевкой, на период высокой численности которой пришлась посадка растений. Василистник простой (Thalictrum simplex L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 68 экз. состояние хорошее, единичные особи цвели. Дербенник иволистный (Lythrum salicaria L.) — Высажено 70 экз.; обнаружено 38 экз., состояние удовлетворительное. Вахта трехлистная (Menyanthes trifoliate L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 15 экз., состояние удовлетворительное. Кипрей волосистый (Chamaenerion hirsutum L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 96 экз., состояние хорошее. Валериана лекарственная (Valeriana officinalis L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 80 экз., состояние хорошее. Сусак зонтичный (Butomus umbellatus L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 100 экз., состояние хорошее. Вероника длиннолистная (Veronica longifolia L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 68 экз., состояние хорошее. Белокрыльник (Calla palustris L.) — Высажено 100 экз.; обнаружено 60 экз., состояние хорошее. По результатам первого года после посадки судить об успехах реинтродукции нельзя. Однако, уже сейчас можно сказать, что такие виды, как горец змеиный, ирис желтый, калужница, борец северный, валериана и сусак перспективны для восстановления растительного покрова. Отрицательные результаты отмечены только для кубышки и пушицы. Приживаемость остальных видов пока выясняется. ЗАГРЯЗНЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТАМИ РЕК ЧЕЧЕНСКОЙ РЕСПУБЛИКИ Л.Р. Бекмурзаева Грозненский государственный нефтяной институт им. ак. М.Д. Миллионщикова, 364051, г. Грозный, пл. Орджоникидзе, 100, luiza_ruslanovna@mail.ru УДК 574 Работа посвящена исследованию загрязнения нефтепродуктами (НП) поверхностных вод и донных отложений рек Чеченской Республики, относящихся к бассейну р. Терек. Проанализированы данные за период с 1983 по 2006 г., выявлены источники загрязнения НП, особенности природопользования, как в мирный, так и в военный период. Анализ данных регулярных наблюдений за качеством вод Терека, его притока Сунжи, в период 1983-1994 г.г. показал, что наибольшее загрязнение происходило за счет нефтепродуктов (концентрации в пределах 2-24 ПДКрх=0,05 мг/л), которые попадали в реки в результате аварий на магистральных нефтепроводах, утечек из коммуникаций и нефтехранилищ. Ситуация усугубилась с началом боевых действий (1994 г.), когда на территории республики были разрушены предприятия нефтегазовой отрасли. С 1995 года массовый характер приобрели: кустарная добыча и переработка нефтяного конденсата на мини-установках, хищение нефти из нефтепроводов, захват нефтяных скважин частными лицами. При этом загрязнялись водоохранные зоны и поверхности водосбора рек республики; зачастую сбросы нефтепродуктов производились непосредственно в водные объекты. Установлено, что максимальное загрязнение Терека было в декабре 1999 года. Это было связано с расконсервацией скважины в районе селения Толстой-Юрт в результате боевых действий. Нефть загрязняла воду р. Терек в течение 2-х месяцев. В пробах отобранных из поверхностного слоя воды, объем нефтяной фракции достигал 1-2%, что соответствует концентрации нефтепродуктов не менее 5 тыс. мг/л. В настоящее время на территории Чеченской Республики идут процессы политической стабилизации. Вслед за этим в краткосрочной перспективе следует ожидать возрождение экономики республики, в первую очередь – восстановление инфраструктуры по добыче, переработке и транспортировке нефти. Если параллельно не будет реализован весь комплекс водо-охранных и природоохранных мер, в первоочередном порядке восстановление и строительство очистных сооружений, следует ожидать масштабного повторного загрязнения рек Чеченской Республики. УДК 592:591.5 ЗАНОСНАЯ ПОПУЛЯЦИЯ ИЗОПОДЫ-ДРЕВОТОЧЦА LIMNORIA LIGNORUM В КОВДСКОЙ ГУБЕ БЕЛОГО МОРЯ: 70 ЛЕТ СУЩЕСТВОВАНИЯ ВИНОГРАДОВ Г.М.1, КОБУЗЕВА И.А.2 1) Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, 33; 2) Лицейский биологический класс школы № 520, 113449, Москва, улица Винокурова, дом 19. egor@ocean.ru. Изоподы-древоточцы Limnoria lignorum – широко распространённый бореальный вид. Рачки самостоятельно перемещают только на небольшие расстояния, их расселение идёт за счёт переноса заражённой ими древесины. В Белом море рачки впервые обнаружены в Пирья-губе в 1922 г., Очевидно, они были занесены деревянными судами в годы I Мировой войны (Дерюгин, 1928). В 1936 г. лимнории были обнаружены на противоположном (Карельском) берегу Белого моря, в Ковдской губе, тоже на месте рейдовой стоянки судов, где они заселили покрывающую дно щепу – отходы деятельности местных лесозаводов (Бухалова, Дмитриев, 1944). При этом на глубины менее 7 м рачки не поднимались, т.к. поверхностные слои губы были опреснены водами р. Ковда. Известно, что ранее лимнории здесь отсутствовали, т.к. в начале XX века губа была подробно обследована студентами Юрьевского университета под руководством К.К. Сент-Илера. В 2000–2007 гг. во время летних практик биокласса 520-й школы лимнории были найдены уже во всей Ковдской губе, причём, поскольку р. Ковда была перекрыта плотиной в 1955 г., рачки поднялись до нижней границы литорали. Таким образом, заносная популяция L. lignorum успешно существует в губе более 70 лет, и её границы медленно расширяются. L. lignorum вредят деревянным сооружениям, но в Ковдской губе их практически нет. Рачки здесь питаются засоряющей дно древесиной (щепой и досками), оставшимися от исчезнувших ныне лесозаводов. Так что роль рачков, способствующих её скорейшему разложению, в Ковдской губе оказывается положительной. В работе в рамках "обучения через вовлечение в исследования" принимали активное участие ученики нескольких выпусков биокласса. УДК 551.465 МОНИТОРИНГ ЛИЧИНОК ГРЕБНЕВИКОВ-ВСЕЛЕНЦЕВ MNEMIOPSIS LEIDYI И BEROE OVATA КАК СПОСОБ ОЦЕНКИ МЕЖГОДОВОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ РАЗВИТИЯ ИХ ПОПУЛЯЦИЙ В РОССИЙСКИХ ВОДАХ ЧЁРНОГО МОРЯ Виноградов Г.М.1, Лукашева Т.А.2, Анохина Л.Л.3 1) Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н.Северцова РАН, 119071, Москва, Ленинский проспект, 33; 2) Южное отделение Института океанологии РАН, 353467, Геленджик-7 Краснодарского края, Океанология; 3) Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, 117997, Москва, Нахимовский проспект, д.36. egor@ocean.ru. Пятнистость распределения взрослых гребневиков-вселенцев Mnemiopsis leidyi и Beroe ovata, существенно влияющих на экосистему Чёрного моря, делают затруднительным их учёт с помощью планктонных сетей. Мы применили известную для рыб методику выявления относительных подъемов и спадов численности популяций крупных пелагобионтов по численности их личинок. В течение 2000–2007 гг. проводился постоянный мониторинг численности личинок гребневиков в Голубой бухте на российском участке побережья Чёрного моря. Удалось показать зависимость развития гребневиков от климатических условий года и влияние начала размножения B. ovata на период высокой численности личинок M. leidyi. В теплые годы в начале интенсивного размножения B. ovata суточное выедание биомассы M. leidyi особями B. ovata составляет 1–20 %, но в дальнейшем B. ovata может за сутки выедать практически всю популяцию M. leidyi. Их одновременное существование в одном районе оказывается возможным только благодаря пространственному разобщению: пятнистость, различия в вертикальном распределении. В более холодные годы характер сезонного хода размножения гребневиков остаётся тем же, но интенсивность размножения оказывается заметно ниже. В годы с поздно (начало октября) начавшимся размножением B. ovata (напр., 2004 г.) увеличение длительности интенсивного размножения M. leidyi приводит к резкому усилению его прессинга на мезопланктон и падению численности основных групп планктонных животных. Работы велись под руководством академика М.Е. Виноградова (1927–2007). КРАТКОСРОЧНЫЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПИЩЕВЫХ ПОТРЕБНОСТЕЙ РАЧКОВ-ФИЛЬТРАТОРОВ НА ПРИМЕРЕ MOINA MACROCOPA STRAUS (CRUSTACEA, CLADOCERA) Ворожун И.М. каф. гидробиологии, Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова Moina macrocopa stratus – организм, хорошо известный как обитатель полисапробных водоемов, таких, например, как аэротенки очистных сооружений и чеки рисовых полей. Этот рачок активно участвует в трансформации вещества и энергии в водоемах, насыщенных органическими веществами, участвуя таким образом в процессах самоочищения водоемов. Для изучения этих процессов необходимо иметь отчетливые представления о скорости потребления M.macrocopa органического вещества. Однако известные методы исследования пищевых потребностей рачков-фильтраторов не всегда объективно отражают истинные рационы этих животных. Среди множества таких методов самым распространенным является расчет рационов по разности концентраций пищи в начале и в конце опыта. Обычно время экспозиции колеблется от нескольких часов до суток. Мы предлагаем метод расчета рационов рачков-фильтраторов по разности концентраций пищи, установив время экспозиции, равное времени прохождения пищи по кишечнику на примере M.macrocopa. В качестве корма использовалась Chlorella vulgaris. Время пребывания пищи в кишечнике определялось с помощью метки красной акварельной краской. Моина помещалась на 1 – 2 минуты во взвесь водорослей, слегка подкрашенную краской, после чего рачок вновь погружался в исходную водорослевую взвесь. Каждые 5 минут кишечник животного просматривался под бинокуляром, что позволило определить время прохождения окрашенного сгустка пищи по кишечнику при различных температурах (16°, 22° и 28°С). Концентрация хлореллы была заведомо выше «точки трофического насыщения» (1 млн. кл./мл.). Впоследствии с помощью этого метода нами были изучены рационы M.macrocopa всех возрастных групп в полном факторном эксперименте, а именно, при названных температурах и концентрациях корма 0,4; 0,8 и 1.2 млн. кл./мл. Краткосрочный эксперимент дает ряд важных преимуществ по сравнению с длительным экспериментом, а именно: 1) Остается неизменным размер и физиологическое состояние животных. 2) Пищевые частицы не заглатываются повторно. 3) Водоросли не подвергаются механическому оседанию 4) Разность между концентрациями водорослей в начале и в конце эксперимента не превышает 30%, т.е. концентрация пищи в течение опыта остается более или менее стабильной. Для сравнения был использован традиционный метод изучения рационов, когда время экспозиции составляет 24 часа. Полный факторный эксперимент по изучению рационов M.macrocopa с учетом времени прохождения пищи по кишечнику показал, что скорость потребления пищи при концентрациях хлореллы 0,8 и 1,2 млн. кл. / мл практически одинакова, т.е. трофическое насыщение этих животных наступает уже при концентрации корма 0,8 млн. кл./мл. При концентрации 0,4 млн. кл./мл рационы этих рачков значительно ниже. По сравнению с данными краткосрочного эксперимента продолжительный эксперимент (24 часа) дал результаты, существенно заниженные при всех температурных и пищевых условиях для всех возрастных групп. Следует особенно подчеркнуть, что опыты проводились на животных в одинаковом физиологическом состоянии, а именно, в момент закладки яиц после очередной линьки. Для моин это особенно важно, т.к. развитие эмбрионов у этих животных происходит за счет поступления питательных веществ из организма матери (в отличие от дафний), причем, по мере развития эмбрионов в выводковой камере самок, рационы животных могут возрастать вдвое. Таким образом, краткосрочный эксперимент позволяет получить наиболее точные результаты по закономерностям питания планктонных фильтраторов. ЗАВИСИМОСТЬ ПРОДУКЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ MOINA MACROCOPA STRAUS (CRUSTACEA, CLADOCERA) ОТ СОСТАВА КОРМА Ворожун И.М. каф. гидробиологии, биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова Moina macrocopa Straus является широко распространенным обитателем полисапробных водоемов. Наиболее часто этот вид встречается в аэротенках очистных сооружений, в чеках рисовых полей а также в мелких временных водоемах, активно участвуя в процессах трансформации вещества и энергии в водоемах. Обладая высокими темпами обменных процессов при относительно небольших размерах тела (не более 1,5 мм в длину), эти рачки отличаются чрезвычайно высокими темпами роста и размножения. Такие качества M. macrocopa делают ее перспективным видом корма для мальков ценных пород рыб (карповых, осетровых). Пищей для моин служат протококковые водоросли, бактерии, дрожжи, водные грибы а также живой детрит. Целью настоящей работы являлось изучение зависимости скорости соматического и генеративного роста рачков от концентрации и вида корма на протяжении всего онтогенеза. В качестве основного вида корма использовалось Chlorella vulgaris в различных концентрациях (0,4; 0,8 и 1,2 млн. кл./мл). Бактериальный фон альгокультуры составлял не более 1% от биомассы водорослей. Этот опыт проводился в течение всего жизненного цикла моин с ежедневным измерением размеров тела и подсчетом отродившейся молоди. Одновременно с этим проводился эксперимент при тех же концентрациях хлореллы с добавлением бактериальной взвеси (бактерии р.Pseudomonas в концентрации 2 млн. кл./ мл). Все опыты проводились при температуре 22°С. Продолжительность опытов составляла 15 суток, что соответствует средней продолжительности жизни моин. Результаты исследований показали, что скорость соматического и генеративного роста M.macrocopa увеличивается при повышении концентрации хлореллы только до определенных пределов, а при добавлении бактерий к водорослевому корму эти величины продолжают возрастать, что видно из табл. 1. Таким образом, расширение пищевого спектра за счет добавления бактерий к водорослевому корму приводит к более полной реализации продукционных возможностей M.macrocopa. Табл. 1. Зависимость соматической и генеративной биомассы M.macrocopa от состава корма (на пятнадцатые сутки жизни). Концентрация хлореллы, млн.кл./мл Соматическая масса тела моин, мг Генеративная масса моин, мг Хлорелла Хлорелла+ бактерии Хлорелла Хлорелла+ бактерии 0,4 0,285 0,370 0,783 0,857 0,8 0,333 0,415 0,916 1,113 1,2 0,385 0,415 0,949 1,144 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОРГАНИЗМОВ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ КОНТРОЛЯ, ОХРАНЫ И РЕАБИЛИТАЦИИ (РЕМЕДИАЦИИ) ВОДНОЙ СРЕДЫ И. М. Ворожун, О.М. Горшкова, Л.Л. Демина, Е.И. Зубкова, А.Н. Камнев, В.Ю. Клюшников, Г.М. Колесов, С.В. Котелевцев, М.В. Крупина, Е.В.Лазарева, Ф.Ф. Нагдалиев, С.А. Остроумов, Д.Ю. Сапожников, А.Д. Сизов, А.В. Смуров, Е.А. Соломонова, И.К. Тодераш, И.В. Тропин, А.К. Юзбеков Московский государственный университет, биологический, географический и химический факультеты; 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры; Институт океанологии, Институт геохимии, Институт зоологии АНМ, Кишинев, Молдова; ar55@yandex.ru Можно выделить два направления в использовании живых организмов для контроля качества воды и борьбы с загрязнением водной среды. Первое. Использование организмов для получения информации о степени опасности конкретных загрязняющих веществ (поллютантов, ксенобиотиков) и о степени нарушенности экологических условий в водной среде конкретного водного объекта. Такое использование организмов связано с разработкой и применением методов биотестирования, биоиндикации и биомониторинга. Так, разработан метода биотестирования на моллюсках [1, 6] и измерение концентрации загрязняющих веществ (например, металлов) в организмах зообентосных сообществ (например, моллюсков). Такие измерения были проведены для нескольких металлов (Cu, Fe, Zn, Mn, Ni и др.) в раковинах и мягких тканях двустворчатых моллюсков унионид Unio pictorum и митилид Mytilus galloprovincialis (готовится отдельное сообщение). Еще одно направление в использовании организмов для оценки состояния экосистем – определение в тканях гидробионтов мутагенных и канцерогенных соединений. Ткани экстрагируются органическими растворителями (например, дихлорметаном или гексаном, а затем анализируются в тесте Эймса или в SOS хромотесте [5]. Полезен анализ физиологического состояния гидробионтов, обитающих в загрязненных экосистемах. Так, чувствительным методом является анализ активности ион-транспортирующих систем в эритроцитах рыб. Эти системы четко реагируют как на химические токсиканты (в первую очередь тяжелые металлы), так и на радиоактивные загрязнения [2]. Среди многих интересных направлений - использование водных организмов (Daphnia magna) для изучения совместного воздействия кадмия и КВЧ-облучения на водные организмы (например, [4]). Другие примеры биотестирования см. [1, 6, 9]. Второе. Использование организмов для целей снижения уровня загрязненности водных объектов, для очищения некоторых категорий загрязненных и сточных вод. Была разработана теория биотического самоочищения вод [3, 7, 8]. В рамках этой теории более четко, чем ранее, выявляется роль макроорганизмов (макрофитов и животных) в очищении воды в природных и антропогенно измененных экосистемах. На этой основе разрабатываются подходы, методы и способы использования потенциала макрофитов и водных организмов для очищения вод. Проведены эксперименты на нескольких видах макрофитов (Elodea canadensis Mchk., Potamogeton crispus L., Fontinalis antipyretica L., Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl. и другие виды) для разработки экотехнологий и фитотехнологий очищения вод. Авторы продолжают исследования, направленные на разработку научной базы контроля и улучшения состояния водных экосистем. 1. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование» / Ред. О.П. Мелехова, Е.И. Егорова. М.: Издательский центр «Академия» 2007, 288 с. 2. Нагдалиев Ф.Ф., Котелевцев С.В., Козловская В.И., Герман А.В. Влияние ксенобиотиков на транспорт ионов и его адренергическую активацию в мембранах эритроцитов леща Abramis brama (L.) и карпа Cyprinus carpio (L.) (сем. Cyprinidae). Вопросы ихтиологии.- 1995.- N.3.- С.394 - 401. 3. Остроумов С.А. О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем // Экология. 2005. № 6. С. 452–459. 4. Шавырина О.Б., Гапочка Л.Д., Кочерженко Н.Н. Совместное воздействие кадмия и КВЧ-облучения на лабораторную культуру Daphnia magna// Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Т.11, стр. 103-104. 5. Kotelevtsev S.V., Stepanova L. I. Biochemical and genotoxical monitoring of ecosystems with special reference to Lake Baikal and Northern Black Sea. In the book: "Molecular Aspects of Oxidative Drug Metabolizing Enzymes: Their Significance in Environmental Toxicology, Chemical Carcinogenesis and Health." Ed. by E. Arinc et al. NATO ASI Series. Series H: Cell Biology, Vol. 90. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1995, p. 624-666. 6. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p. 7. Ostroumov S.А. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 8. Ostroumov S.А. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 9. Grande R., Di Pietro S., Di Campli E., Di Bartolomeo S., Filareto B., Cellini L. Bio-toxicological assays to test water and sediment quality. // J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. [ = Journal of Environmental Science and Health, Part A Toxic/Hazardous Substances and Environmental Engineering ] 2007. 42(1):33-38. ВОЗДЕЙСТВИЕ МЕМБРАНОТРОПНОГО КСЕНОБИОТИКА ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ НА Daphnia magna И. М. Ворожун, С.А. Остроумов Московский государственный университет, биологический факультет; 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры; ar55@yandex.ru Фильтрационная активность водных организмов – важная составляющая функционирования экосистем [1]). Ранее было показано, что поверхностно-активное вещество (ПАВ) додецилсульфат натрия (ДСН) ингибировало фильтрационную активность Mytilus edulis, M. galloprovincialis и некоторых других водных организмов-фильтраторов [2- 6]. ДСН является представителем обширного класса мембранотропных ксенобиотиков, экологическая опасность которых выявлена в [7]. Цель данной работы – проверить, оказывает ли это же вещество (ДСН) ингибирующее воздействие на фильтрационную активность еще одного массового вида фильтраторов - дафний Daphnia magna. В опытах использовали Daphnia magna размером около 1 мм и возрастом 5 дней. До начала опыта их содержали в лабораторных условиях в сосудах, куда добавляли в качестве корма зеленые водоросли Scenedesmus quadricauda в сравнительно низкой концентрации (около <50 тыс. кл/мл). В начале опыта клетки S. quadricauda были добавлены в более высокой концентрации (400 тыс. кл/мл). Наряду с контрольным вариантом (инкубация дафний в среде без добавления ДСН) были поставлены варианты, где в среду инкубации добавляли ДСН в концентрациях 0.1; 0.5; 1; 5; 10 мг/л. Концентрации были подобраны в предварительных опытах. Измерение концентрации клеток S. quadricauda проводили путем подсчета в камере Нажотта (глубина 0,5 мм) через 3, 6, 9, 12, 24 часов после начала опыта. В каждом сосуде в объеме 50 мл содержалось 25 дафний. Инкубацию вели при температуре 24 ± 1.5 ˚С. Каждый вариант был поставлен в двух повторностях. Опыты показали, что с течением времени происходило постепенное снижение концентрации клеток водорослей S. quadricauda по сравнению с началом инкубации. Это свидетельствовало о том, что имело место изъятие дафниями клеток водорослей из воды в результате ее фильтрации организмами ракообразных. Это снижение концентрации наблюдалось и в контроле, и при нескольких концентрациях ДСН (0.1; 0.5; 1; 5; 10 мг/л). Через 3 ч инкубации при всех исследованных концентрациях ДСН (0.1 мг/л и более) численность клеток водорослей была больше, чем в контроле, что указывает на снижение скорости фильтрации и эффективности изъятия водорослей из воды. При концентрации ДСН 5 и 10 мг/л после периода фильтрации 6 – 24 ч наблюдали более высокие численности/концентрации клеток S. quadricauda, чем в контроле. При сравнительно меньших концентрациях ДСН (0.1; 0.5; 1 мг/л) отличие от контроля наблюдалось после 3 ч инкубации; затем, через 6 - 24 ч инкубации отличия численности клеток от контроля не наблюдали. Существенно, что в течение 3 суток от начала опыта не наблюдали никакого повышения смертности дафний, подвергнутых воздействию изученных концентраций ДСН. Таким образом, все выявленные эффекты имели место при сублетальных концентрациях ДСН. Полученные данные важны для понимания опасности антропогенных нарушений экологических процессов, существенных для качества и самоочищения воды в водных экосистемах [5-10]. Литература 1. Алимов А. Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. - Л.: Наука. 1981. (Труды Зоологического ин-та АН СССР, т. 96) - 248 с. 2. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу. М.: МАКС-Пресс. 2000. 116 с. Далее того же автора: 3. Амфифильное вещество подавляет способность моллюсков фильтровать воду и удалять из нее клетки фитопланктона // Известия РАН. Сер. Биол. 2001. № 1. С. 108-116. 4. Действие некоторых амфифильных веществ и смесевых препаратов на морских моллюсков // Гидробиологический журнал. 2003. Т. 39. № 2. С.103-108. 5. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. Т.396. № 1. С.136-141. 6. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и практика // Успехи современной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429-442. 7. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p. 8. (the same author) Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 9. (the same author) Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 10. (the same author) Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. УДК 621.391+317.532.783+535 ИЗМЕНЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ КАДМИЯ ПОД ВЛИЯНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Гапочка М.Г.1, Гапочка Л.Д.2, Дрожжина Т.С.2, Новоселова, Л.А.2, Кочерженко Н.Н.2, Зарубина А.П.2 Toxicity changes of cadmium water solutions under influence of low-intensive microwave irradiation. Gapochka M.G.1, Gapochka L.D.2, Drozhzhina T.C.2, Novosiolova L.A.2, Kocherghenko N.N.2, Zarubina A.P.2. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический,2 физический1 факультеты, ludgap@phys.msu.ru. Москва, 119991, МГУ им. М.В. Ломоносова, биологический факультет В настоящей работе изучено действие электромагнитного излучения (ЭМИ) миллиметрового диапазона с помощью биолюминесцентного бактериального теста и изменение во времени токсичности раствора кадмия после облучения длиной волн λ=6,1 и 7,1 мм для культуры микроводорослей. Биолюминесцентный бактериальный тест позволяет экспрессно выявлять зависимость токсичности водных растворов кадмия от длины волны облучения. Показано, что при длине волны λ=6,1 мм токсичность раствора кадмия резко возрастает. Раствор кадмия в концентрации 0,3 мг/л, облученный ЭМИ длиной волны λ=7,1 мм в течение 30 мин и добавленный непосредственно после облучения, а также через 3, 5 и 8 суток в свежезасеянные культуры микроводорослей, обладает в этих вариантах опыта различной токсичностью, о которой судили по росту численности популяции. Облученные растворы кадмия, внесенные непосредственно после облучения, не изменяли его токсичность, внесенные через 3-е суток к концу эксперимента (30 суток) снижали токсичность в 2 раза, а внесенные через 5 и 8 суток увеличивали токсичность, значительно ингибируя рост водорослей. Таким образом, нами впервые показано увеличение токсичности кадмия при действии ЭМИ, что чрезвычайно актуально в мониторинге загрязнения природных объектов тяжелыми металлами с учетом современного резкого увеличения антропогенного фона ЭМИ. Возможность использования “батареи” тестов для экспрессной и пролонгированной по времени оценки токсичности металлов под влиянием ЭМИ, представляется перспективной инновационной методикой с экологической точки зрения для научных и практических целей. СИМБИОЗЫ ГИДРОИДОВ БЕЛОГО МОРЯ С МИКРООРГАНИЗМАМИ Горелова О.А., Косевич И.А., Лобакова Е.С. Кафедра физиологии микроорганизмов Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова Представители фауны морей высоких широт мало изучены с точки зрения формирования симбиозов с фототрофными микроорганизмами: микроводрослями (МВ) и цианобактериями (Цб). При этом в мягких тканях ряда колониальных гидроидных Белого моря выявляются внутриклеточные тела, строение которых позволяет говорить об их цианобактериальной природе. При выделении микроорганизмов, ассоциированных с разными видами Hydrozoa, фрагменты которых предварительно подвергали поверхностной стерилизации, получены культуры 4 видов Цб и 4 видов МВ. В составе эпибионтной микрофлоры 8 видов гидроидов обнаружены фотосинтезирующие и нефотосинтезирующие микроорганизмы: различные МВ и бактерии (Бк), включая Цб. Установлено, что состав, численность и локализация эпибионтных микроорганизмов зависят от вида макроорганизма, морфологической части его тела (осевой побег, боковые ветви, гидрант, гидротека, гонангии), относительного возраста локальной зоны побега (дистально-проксимальное увеличение численности и разнообразия эпибионтов), а также времени сбора образцов. Полученные результаты указывают на существование поликомпонентных симбиозов беломорских гидроидов с фототрофными микроорганизмами. Критериями этого является: 1) выделение микроорганизмов из образцов животных; 2) видоспецифичность сообществ микробных эпибионтов макроорганизмов, обитающих в одном биотопе; 3) различие доминантных форм эпибионтных и свободноживущих цианобактерий одного биотопа; 4) пространственная интеграция микро- и макропартнеров с образованием морфологических структур в зонах межорганизменных контактов. УДК 535.372 ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ И НАНОЧАСТИЦЫ РАСТВОРЕННОГО ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВОД ОЗ. БАЙКАЛ И ДРУГИХ ВОДОЕМОВ БАЙКАЛЬСКОГО РЕГИОНА О.М. Горшкова1, А.В. Краснушкин1, С.В.Пацаева2, Е.В.Федосеева3, Д.А.Хунджуа2, В.И.Южаков2 1Географический и 2Физический факультеты МГУ им. М.В. Ломоносова, spatsaeva@mail.ru; 3Иркутский Государственный Университет Необходимость изучения растворенных форм органического вещества (РОВ), определения гидрохимических свойств воды в водоемах Байкальского региона связана с решением по крайней мере трех следующих задач. Это выявление факторов и механизмов, обуславливающих формирование, поддержание и трансформацию байкальских и общесибирских зон распространенности гидробионтов, оценка поведения загрязнителей в разнообразных условиях водной среды и применение различных методов детоксикации в условиях Байкальского региона. Если такие гидрохимические параметры, как общая минерализация, рН, растворенный кислород, растворенный органический углерод (Сорг) - ранее уже определяли для вод оз.Байкал и р.Ангары, то наночастицы РОВ и их спектры флуоресценции изучены впервые. Пробы отбирались в августе 2007г. из оз.Байкал (пос.Большие Коты, территория Прибайкальского национального парка, пирс Байкальской биологической станции института биологии ИГУ), озера №14 (водоем, образовавшийся в результате драговой добычи золота и антропогенном изменении ландшафта долины р. Большая Котинка, населенный общесибирскими видами гидробионтов) и р. Ангары (в районе пристани «Солнечная» г.Иркутска). Наночастицы РОВ (коллоидная фракция органического вещества с размером молекул более 5 нм) были сконцентрированы методом мембранной ультрафильтрации на мембранных ультрафильтрах УАМ-50 (НПО «Владипор»). Их концентрация определена по величине оптической плотности при 260 и 270нм и интенсивности флуоресценции с длиной волны возбуждения 355 нм. Спектры поглощения измеряли на спектрофотометре Perkin Elmer Lambda35, спектры флуоресценции – на флуориметре Perkin Elmer LS 55 в стандартных кварцевых кюветах. Для возбуждения флуоресценции использовали длины волн 270, 310 и 355 нм. По флуоресцентным измерениям, наиболее количество РОВ содержит вода из оз. №14, наименьшее – вода озера Байкал. Сорг для поверхностных вод оз. Байкал– 1,473; для вод р.Ангары (пристань в г.Икрутск, микрорайон Солнечный,) - 2,983; для воды оз. №14 - 3,996 мгС/л (определения были выполнены в лаборатории химии океана института океанологии им.П.П.Ширшова РАН В.Ю.Гордеевым на TOC-анализаторе Shimatzu). Доля наночастиц в составе РОВ соответственно составляет 36,5; 42,2 и 43,0%. Вода оз. Байкал слабоминерализованная (54,3 – 56 мг/л по NaCl), рН байкальской воды 8,18 – 8,23, О2=8,5 мг/л. Оз.№14: соответственно, 54-55 мг/л, рН 6,60, О2=6,07. К ВОПРОСУ ОБ ИНЖЕНЕРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКОМ ОБУСТРОЙСТВЕ НЕКОТОРЫХ ТЕХНОГЕННЫХ ВОДОЕМОВ. С.В.Горюнова Российский университет дружбы народов Наиболее характерной особенностью развития современного общества является быстрый рост городов. При этом многие городские водные системы – реки, озера, пруды, родники – приходят в запустение, становятся непригодными не только как источники воды, но и как места отдыха, купания. Однако для некоторых водоемов проведение мероприятий по их восстановлению становится невозможным. Одним из объектов исследования являлся техногенный водоем в 14-микрорайоне г. Зеленограда (расположен в полосе между линией Октябрьской железной дороги и оживленной городской автотрассой). Источниками наполнения водоема служат не только ливневые и талые воды, в него осуществляется несанкционированный сброс сточных вод с территории расположенных поблизости хозяйственных объектов. Значительная часть агентов засорения (тара из-под лакокрасочных материалов и средств бытовой химии) относится к группе агрессивных: их попадание в воду может вызвать значительное ухудшение экотоксикологической ситуации. На дне отмечены плотные заросли роголистника (Ceratophyllum demersum L.) и элодеи (Elodea canadensis Michx.) - в массовом количестве эти виды развиваются только в сильно эвтрофированных водных объектах. Из плавающих форм в массовом количестве обнаружены ряска трехдольная (Lemna trisulca L.) и ряска маленькая (Lemna minor L.). В летний период бурно развиваются зеленные нитчатые водоросли, что является признаком сильного эвтрофирования вод. Целый комплекс гидрохимических показателей (сухой остаток, перманганатная окисляемость, ХПК, БПК5, фосфаты) также указывает на сильное загрязнение и интенсивное эвтрофирование техногенного водоема. Полученные результаты свидетельствуют о том, что качество вод в этом водном объекте на современном этапе не соответствует действующим природоохранным и водохозяйственным нормативам (Охрана природы ..., 2000). Дальнейшее развитие экологической ситуации может идти только в направлении ухудшения качества вод по мере накопления в них различных загрязнителей, в том числе и токсичных веществ. Организация контроля за загрязнением и засорением водоема (его экологическая защита и охрана) не может дать реальных результатов в силу местонахождения и источников формирования вод. Поскольку данный водоем имеет сугубо техногенное происхождение, не имеет какой-либо культурно-исторической ценности, а основным источниками его наполнения является поверхностный смыв с автотрассы и с железнодорожного полотна, а также различные городские стоки, программа инженерно-экологического обустройства может заключаться только в разработке и реализации проекта его ликвидации. МЕХАНИЗМЫ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ САМООЧИЩЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ ОТ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ПРИМЕСЕЙ Губернаторова Т.Н. Институт водных проблем РАН, Россия, 119333 Москва, ул. Губкина, 3 Младший научный сотрудник, аспирант, E-mail: Gybernatorova@mail.ru Собрана, проанализирована и обобщена информация по деструкции различных классов загрязняющих веществ (лигнины, хлорлигнины и их производные; гумусовые вещества, фенола и хлорфенолы; роданиды). Изучены механизмы процессов деструкции, таких как, фотодеструкция, химическая деструкция, биоразложение под действием микроорганизмов, и других процессов химического, биологического и физико-химического самоочищения. Изучено влияние макрофитов на процессы распада загрязняющих веществ в водной среде, а также выявлена роль и участие микроорганизмов и ферментных систем в процессах деструкции природных высокомолекулярных веществ. Проведен анализ механизмов распада одноатомных и многоатомных фенолов в водной среде, рассмотрены различные составляющие данного процесса. Для ряда процессов деструкции подробно изучена химическая и биохимическая сторона распада и минерализации органических веществ. Сформулирована нелинейная модель распада многокомпонентной примеси с учетом распределения компонентов по их реакционной способности и с использованием уравнения ферментативной кинетики. Модель использована для анализа литературного эмпирического материала по биодеградации органического вещества в толще воды и донных отложениях, в биореакторе с активным илом, а также по биопоглощению и ферментативной деструкции органики макрофитами. В качестве примесей выступают природные органические вещества (гумус, детрит), органика бытовых сточных вод, отходы производства (лигнины, хлорлигнины, хлорфенолы, роданиды). Проведено сравнение нелинейной модели с распадом по уравнению реакции первого порядка. Исследована кинетика ферментативных реакций деструкции органических веществ в водных экосистемах. Рассмотрено органическое вещество, состоящее из макромолекул разного размера с фрактальной структурой. Сформулировано кинетическое уравнение ферментативной деструкции, в котором константа скорости реакции зависит от характеристик фрактальной структуры. Проведен анализ решения в двух случаях: для фракции макромолекул одинакового размера и для смеси макромолекул разных размеров. Тензиометрический контроль водорастворимых соединений нефти в природных водоемах. УДК 544.576 Гусев С.А., Парфенова А.М., Лазарева Е.В. Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, elasareva@ya.ru Разработка новых методов экологического мониторинга нефтяных загрязнений водных экосистем актуальна не только вследствие возрастающего объема этого вида загрязнения, но и в связи с ощутимым влиянием даже незначительных концентраций нефти и нефтепродуктов на жизнедеятельность различных биологических видов. Попадая в водную среду нефтяные углеводороды способны находиться в различных формах –эмульгированной, растворимой и коллоидной, а также сорбироваться на взвеси и донных отложениях водоемов. Существующие методы определения нефтепродуктов (экстракция с последующим гравиметрическим, ИК-спектроскопическим, фотометрическим и хроматографическим определением) не совсем применимы для изучения водорастворимых компонент, т.к. в результате пробоподготовки и аналитической обработки возможно разрушение дисперсных систем. Нами предложен подход, основанный на тензиометрическом измерении содержания водорастворимых компонентов нефти. Данный метод менее трудоемок и позволяет исследовать углеводороды в системе нефть-вода без предварительной пробоподготовки. Измерение поверхностного натяжения воды в присутствии нефти проводили методом Вильгельми. Изучены зависимость поверхностного натяжения воды от содержания нефти в водной фазе, времени контакта нефти с водой, времени образования эмульсий. Было показано, что поверхностное натяжение воды после контакта с нефтью в количестве до 33% от объема воды снижается на 14-20% от поверхностного натяжения дистиллированной воды при данной температуре. Спектрофотометрические и микроскопические исследования водной фазы позволили проследить процесс увеличения нефтяных капель в эмульсиях от 1 мкм до 28 мкм и показать, что в присутствии солей (моделирование морской воды), разрушение нефтяных эмульсий происходит быстрее. Оценена роль гуминовых кислот в восстановлении поверхностного натяжения воды в присутствии нефтяных эмульсий и показано, что солюбилизация нефтяных углеводородов в присутствии гуминовых веществ, является защитным механизмом водных экосистем в условиях нефтяного антропогенного стресса. ЛАБОРАТОРНАЯ БИОМОДЕЛЬ БИОЦЕНОЗА ГИДРОТЕРМАЛЬНОГО ИСТОЧНИКА (ПРИБАЙКАЛЬЕ) The laboratory biomodel of a hot spring biocenosis (Pribaikalye) Дагурова О.П.,* Орлеанский В.К.**, Брянская А.В.* * -Институт общей и экспериментальной биологии СО РАН **-Институт микробиологии РАН Целью нашей работы было получение цианобактериального сообщества термального источника Котельниковский (Прибайкалье) в контролируемом эксперименте и сравнение лабораторного и природного сообществ. Для выращивания сообществ в лабораторных условиях использовали проточную установку лоткового типа с нагревателем. Температура среды на входе в лоток составляла 66оС, на выходе – 31оС. Освещение 2000 лк, круглосуточно. Длительность эксперимента составила 30 суток. Природная экосистема. Всего в исследуемой экосистеме было обнаружено 10 видов цианобактерий. По мере удаления от выхода источника наблюдалась смена доминирующих комплексов цианобактерий: Mastigocladus laminosus → Mastigocladus laminosus + Phormidium angustissimum → Phormidium tenue + Phormidium valderiae. Для некоторых родовых таксонов наблюдалась приуроченность развития к определенным температурным зонам. Так, Mastigocladus встречался только при высокой температуре (45-50оС), виды рода Phormidium выдерживали относительно широкий диапазон (25-50оС) и виды рода Oscillatoria развивались при низкой температуре (25-30оС). Таким образом, в исследованном источнике с понижением температуры происходило резкое изменение в видовом составе сообщества, как в качественном, так и в количественном отношении. Каждому температурному интервалу соответствует определенный тип сообщества с определенным качественным и количественным составом, что характерно для большинства сообществ, развивающихся по температурному градиенту. Лабораторная биомодель. В результате успешного подбора условий культивирования была получена лабораторная модель цианобактериального мата термального источника Котельниковский. Формирование структуры сообщества при заданных условиях происходило в первые 18 суток эксперимента. Окончательно сформировавшийся лабораторный альгоценоз состоял из 4 видов цианобактерий. Виды появлялись в мате во времени и в пространстве в одинаковой последовательности: M. laminosus → Ph. tenue → Ph. ambiguum → Ph. valderiae. Доля M. laminosus была максимальной при высокой температуре, плавно убывая по мере ее понижения. Этот вид довольно хорошо растет в лабораторных условиях и обладает способностью к термофилии Доля Ph. tenue начиная 36оС держалась на значительном уровне. Ph. ambiguum развивался только в поверхностной пленке, на дне обнаруживались его единичные трихомы. При сравнении природного и лабораторного матов выявилось еще одно отличие: произошла замена одного термофильного вида на другой. Вид Phormidium angustissimum, который развивался в природе и даже занимал доминирующее положение, в лабораторном мате не отмечен, а вид Ph. аmbiguum, который в природных матах встречался единично, в лабораторных условиях получил интенсивное развитие. Здесь в пределах одного рода произошла замена мелкоклеточной формы на более крупноклеточную. Полученное лабораторное сообщество может являться достоверным аналогом природного и служить для изучения экологии и физиологии составляющих его компонентов. Видовой состав лабораторного мата был сходен с таковым природного мата, но отличался меньшим разнообразием. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ 05-04-97215р_байкал_а, Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы», грант МО РФ № РНП. 2.1.1. НОЦ «Байкал», Президиума СО РАН № 24. О ПРАКТИЧЕСКОМ ПРИМЕНЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭКОЛОГИИ ПЕЛАГИЧЕСКОГО ОБРАСТАНИЯ В МИРОВОМ ОКЕАНЕ И.Н.Ильин Экономические, политические и военные интересы России требуют хорошего научно-практического обоснования мероприятий, проводимых субъектами природопользования страны. Многие из них периодически или постоянно взаимодействуют с организмами и сообществами обрастания. Объект нашей публикации – пелагическое обрастание (ПО) до 70 гг. 20 века был изучен незначительно. Принципиально новое, научно обоснованное представление о нем было получено, почти исключительно, благодаря исследованиям российских экологов. Удалось выявить основные закономерности и лимитирующие его факторы среды. Комплекс свойств ПО значительно отличается от такового прибрежного обрастания /1/. Условно можно рассмотреть две стороны указанного взаимодействия. Вредоносность пелагического обрастания Военно-морские корабли и транспортные суда. Уже через несколько дней после поселения личинок ПО оно может резко снизить скорость судов, увеличить потребление ими топлива и коррозию корпуса и др. Отметим, что взрослые особи обрастателей (ракообразные Lepadidae) выживают в воде при любой температуре и при пониженной солености, например в Черном море (см. /1/). Фиксированные гидротехнические объекты. Помимо увеличения коррозии, ПО значительно повышает нагрузку на них. Так, менее чем через месяц пребывания их в воде, биомасса обрастания Lepadidae превышала 8,6 кг/м2 /1/. Измерительная аппаратура. ПО через несколько дней ее эксплуатации может искажать показания приборов, а затем вывести их из строя. Это произошло, например, в Аравийском море с самописцами течений. Напомним, что Lepadidae были обнаружены на приборах даже в море Баффина на глубине 150 м (см. /1/) Дрейфующие объекты. Надо полагать, они, в основном, – «очаги» заражения Lepadidae гидротехнических объектов. Меры защиты и борьбы с ПО рассмотренных типов объектов заметно отличаются. Но во всех случаях необходимо экологическое обоснование любых применяемых методов. Так, например, во многих случаях, для снижения или даже полного предотвращения вреда от ПО достаточно учитывать его закономерности. Положительное значение пелагического обрастания Биофильтрация воды. Являясь активными фильтраторами, Lepadidae играют значительную роль в очищении океанических вод. Биоразрушение загрязнителей. Резкое увеличение антропогенных загрязнителей обуславливает резкое увеличение количества и распространения ПО, в основном, на дрейфующих объектах. Это, в свою очередь, способствует ускорению нейтрализации многих загрязнителей, в частности, нефти (см. /1/). Трофическое значение. Это значение, в основном, Lepadidae весьма значительно. Так, они служат пищей большому числу видов рыб и иных животных. В некоторых странах Lepadidae употребляют в пищу. Весьма перспективно введение их в марикультуру /1/. Сырьевые возможности. Большие возможности имеются в использовании природных и марикультурных ресурсов ПО для удобрения и сырья для промышленности Биологическая индикация. Впервые предложено и применено на практике использование ПО экспериментальных субстратов видами Lepadidae для биоиндикации водных объемов, изменения положения термоклина, глубины, температуры и др. (см. /1/). Модельный объект для исследований. Сравнительно несложная структура сообществ ПО позволяет, помимо его частного моделирования, создавать модели общетеоретической направленности (см. /1/). Для наилучшего использования ПО необходим подбор и/или создание комплекса условий, наиболее благоприятного для его развития. Так, например, при марикультуре Lepadidae прежде всего необходим оптимальный трофический и температурный режим при гарантированном оседании циприсов. Пока лишь незначительная часть данных о ПО используется или даже известна потенциальным потребителям, несмотря на многочисленные публикации (см. обзор /1/). Институту океанологии РАН (ИОРАН) нами рекомендовано учитывать экологические особенности Lepadidae при гидрофизических исследованиях. В ИОРАН и Институте проблем экологии и эволюции РАН (ИПЭЭ) наши результаты, в частности, концептуального моделирования, использованы и используются при построении общетеоретических и частных математических моделей. В б.СССР велись интенсивные исследования экологии ПО (в частности, в ИПЭЭ, ИОРАН, МГУ и др.). В последние годы они резко сократились и практически продолжаются лишь в ИПЭЭ. Литература. 1.Ильин И.Н. Экология океанического обрастания в пелагиали // Т-во научных изданий. М., 2008. СТРУКТУРНЫЕ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ФИТОПЛАНКТОНА ИВАНЬКОВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА Житина Л.С. ( МГУ, биофак, каф. гидробиологии, lgitina@mail.ru) Проблема охраны и поддержания качества природных вод для их рационального использования со временем не теряет своей актуальности, а напротив становится все более острой. Особенно это касается водохранилищ играющих роль резервуаров питьевого назначения, каковым является и Иваньковское водохранилище. Определение направленности процессов происходящих в экосистеме такого водохранилища очень важны, как для практического применения, так и для теоретической базы оценки состояния и прогноза изменений в водоеме. Поэтому исследование динамики качественных и количественных параметров структуры фитопланктонного сообщества в водоеме является определяющим для формирования качества воды и оценки состояния водоема. Данные, положенные в основу этой работы, были получены в июле 1997 и 1998 годов. В целом вегетационный сезон 1997 года был более теплым, чем – 1998 года. Средняя температура июля 1997 года равнялась 24о С, а –1998 года - 20 о С. Количество фосфатов за время наблюдений в разных районах водохранилища изменялось от 4 до 28 мкг/л. Прозрачность воды была 0,4 м в наиболее продуктивном Шошинском плесе и 1,3 м - в Средневолжском плесе. В 1997 году наибольшую биомассу фитопланктон имел в Шошинском плесе (Табл.1). Этот район характеризуется наименьшими глубинами и самыми низкими скоростями течения. По мере продвижения по руслу водохранилища сверху в низ количество фитопланктона уменьшалось. При этом наибольшего развития водоросли достигали на глубине компенсационного слоя. В 1998 году биомасса водорослей была ниже почти в 2 раза. В наиболее продуктивном районе (Шошинский плес) биомасса была в среднем 4,8 мг/л, а дальше по течению к плотине водохранилища постепенно уменьшалась в среднем до 1 мг/л (Средневолжский плес) и 0,8 мг/л (Нижневолжский плес). При этом наибольшие значения биомассы были зарегистрированы в поверхностном слое. Сравнительный анализ наших данных и полученных в предыдущие годы (Тарасенко, 1983) показывает, что наиболее продуктивным районом Иваньковского водохранилища был и остается Шошинский плес (Табл. 1). Однако в семидесятые годы двадцатого века уровень продукционной способности Иваньковского водохранилища был более высоким, чем в конце столетия. Таблица 1. Величины биомассы фитопланктона (в мг/л) в теплые и холодные сезоны в разных районах Иваньковского водохранилища по данным разных лет. Шошинский плес Средневолжский плес Нижневолжский плес 1972-82гг 1997-98гг 1972-82гг 1997-98гг 1972-82гг 1997-98гг Теплое лето 13,1- 69,0 2,4- 9,07 11,9-110,6 0,8- 2,14 10,3- 19,4 0,8- 2,15 Холодное лето 3,1- 11,2 2,4- 6,8 3,0-6,7 0,8- 2,14 0,8- 4,6 0,3- 1,7 Как видно из табл.1, величины максимальной биомассы фитопланктона предыдущих исследований в холодные сезоны превосходят наши данные в 1,5 - 3 раз. В теплые же годы эта разница достигает 8 – 55 раз. Если же сравнить между собой максимальные и минимальные значения в теплые и холодные сезоны в 1972-1982 годах в разных районах водохранилища, то эта разница составляет от 4 до 16 раз. В наших же исследованиях разница в продуктивности между холодными и теплыми годами составляет всего 1,5 – 2 раза в Шошинском плесе и практически одинакова на всей остальной исследованной акватории. Таким образом, размах колебаний количественного развития фитопланктона четверть века назад в периоды, различные по температурному режиму, был более значимым, чем по прошествии этих лет. Исследование видовой структуры сообщества планктонных водорослей водохранилища показало, что основная группа доминирующих видов за эти годы также не претерпела существенных изменений. Как тогда, так и теперь ядро этой группы составляют виды синезеленых планктонных водорослей и дополняет их несколько видов диатомей. В последние годы в некоторых районах в группу доминирующих видов стали входить перидиниевые водоросли, такие как Peridinium bipes Stein, Peridinium africanum Lemm. и эвгленовая водоросль Phacus agillis Skuja, которая раньше в группу доминант не входила. И в предыдущих исследованиях, и в нашем исследовании в наиболее продуктивном Шошинском плесе основным компонентом доминирующей группы являются синезеленые водоросли, а в Средневолжском и Нижневолжском – диатомеи. Оценка сапробности вод водохранилища по фитопланктонным видам-индикаторам показала, что уровень сапробности за эти годы практически не изменился и варьирует в разных районах водохранилища от 1,8 до 2,4. Таким образом, более чем за двадцать лет статус водохранилища не изменился и оно относится к β-мезосапробному типу (Девяткин и др., 1977). Таким образом, проведя анализ структуры основных таксономических групп и их количественного развития, можно утверждать, что за последнюю четверть двадцатого столетия трофический статус Иваньковского водохранилища не претерпел сколько-нибудь значительного изменения и остается β-мезосапробным. Однако следует отметить, что количественное развитие планктонных водорослей снизилось и вышло на более низкий уровень. Литература: Девяткин В.Г., Кузьмин Г.В., Охапкин А.Г. Характеристика сапробности Иваньковского водохранилища //Водные ресурсы. 1977. № 5. С.150-160. Тарасенко Л.В. Роль фитопланктона в экосистеме Иваньковского водохранилища: Дисc. …канд. биол. наук: 03.00.18.- М., 1983. 233с. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ МАКРОФИТОВ ДУБОССАРСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА И ИХ РОЛЬ В МИГРАЦИИ МЕТАЛЛОВ Зубкова Е.И., Билецки Л.И., Мунжиу О.В., *Остроумов С.А., Шубернецкий И.В. Институт зоологии Академии наук Молдовы, *Московский государственный университет Зарегулирование реки Днестр комплексом гидротехнических сооружений привело к изменению гидрологического режима реки (резкие колебания уровня воды, уменьшение проточности воды и увеличение ее прозрачности, изменение термического режима), что послужило причиной интенсивного зарастания реки водными растениями. Положение усугубилось в текущем маловодном и засушливом году. Принимая во внимание тот факт, что при разложении макрофиты становятся источниками вторичного загрязнения реки, нами была поставлена задача изучить видовое разнообразие макрофитов Дубоссарского водохранилища, их распределение, фитомассу и уровень накопления в них тяжелых металлов. Оказалось, что вдоль берегов водохранилища доминируют по фитомассе среди погруженных гидрофитов представители рдестовых, а именно Potamogeton perfoliatus, биомасса которого местами достигает 665,3 г/м2. Их ассоциации представлены также роголистником Ceratophyllum demersum, урутью Myriophyllum spicatum, реже - Potamogeton crispus. Эти водные растения образуют изреженные полосы вдоль всего водохранилища. Дно водоема покрыто зарослями нитчатых водорослей, среди которых преобладают Cladofora, Enteromorpha. На левом более пологом берегу наблюдаются островные заросли тростника Phragmites australis. При одновременном отборе растений с одного и того же участка водохранилища оказалось, что среднее содержание металлов (мкг/г абс.сух. массы): Mn 340, Pb 7,6, Al 215,6, Ti 17,6 , Mo 2,9 , V 3,2 в нитчатых водорослях (Cladofora, Enteromorpha), Ni 21,7 , Cu 4,2 и Zn 41,3 - в урути (Myriophyllum spicatum) и Ceratophyllum demersum. Минимальные концентрации большинства исследованных металлов обнаружены в надводных частях тростника (Phragmites australis). В последние годы концентрации большинства металлов в водных растениях и особенно в погруженной растительности заметно снизились. В тоже время уровень накопления никеля имеет тенденцию неуклонного увеличения во времени, что характерно и для концентрации никеля в воде водоема. Динамика накопления микроэлементов-металлов в водных растениях носит сезонный характер с увеличением от весны к середине осени. Глубокой осенью и зимой при отмирании растений значительная часть металлов попадает вновь в водную толщу. Все это необходимо учитывать при количественной оценке роли водных растений в биогенной миграции микроэлементов-металлов. Для сравнения укажем, что в загрязненном водоеме на юго-западе Польши концентрации металлов в Potamogeton pectinatus достигали значений: 920 мкг/г Cu, 6240 мкг/г Mn, 98 мкг/г Co, и 59 мкг/г Ni. Концентрации в Myriophyllum spicatum достигали 1040 мкг/г Cu, 6660 мкг/г Mn и 57 мкг/г Co. При этом концентрации меди были до 29-48 мкг/л в воде и до 4.6-5.6 г/кг в седиментах. Этот водоем принимал сточные воды медеплавильного завода (Samecka-Cymerman, Kempers, 2004). В Австралии (юго-восток Квинсленда) Myriophyllum aquaticum в загрязненном городском ручье накапливал Zn (4300 мкг/г сухого веса) и Cd (6.5 мкг/г сухого веса) (Cardwell, Hawker, Greenway, 2002). В загрязненных болотистых экосистемах (маршах) юга Испании в Scirpus maritimus средние концентрации Cd составляли 0.25 мг/кг, концентрации Zn 61 мг/кг. В незагрязненных участках в растениях этого вида было 0.02 мг/кг Cd и 22 мг/кг Zn (Madejon et al., 2006). Благодарность. Авторы признательны Высшему Совету по науке и инновациям АН Молдовы и РФФИ (06-04-90824) за поддержку проекта 06.26 CRF, в рамках которого выполнена часть работ, отраженных в данной публикации. Литература 1. Cardwell AJ, Hawker DW, Greenway. Metal accumulation in aquatic macrophytes from southeast Queensland, Australia // Chemosphere. 2002, 48(7): 653-663. 2. Madejon P, Murillo JM, Maranon T, Espinar JL, Cabrera F. Accumulation of As, Cd and selected trace elements in tubers of Scirpus maritimus L. from Donana marshes (South Spain) // Chemosphere. 2006, 64(5): 742-748. 3. Samecka-Cymerman A, Kempers A.J. Toxic metals in aquatic plants surviving in surface water polluted by copper mining industry // Ecotoxicol. Environ. Saf. 2004, 59(1): 64-69. УДК 574.64:597.08 ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ УРОВЕНЬ НАКОПЛЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В МАЛЬКАХ КАРПА Н.Н.Зубкова Институт зоологии Академии наук Молдовы Исследования проводились в прудах рыбохозяйственных предприятий, на стационаре Института зоологии АН Молдовы, а также в лабораторных условиях. Изучали уровень накопления микроэлементов в разновозрастных группах мальков в зависимости от динамики содержания микроэлементов в воде и кормах. Эксперименты с мальками карпа показали, что микроэлементные добавки в корм сказываются на уровне микроэлементов в мальках в большей степени, нежели микроэлементные добавки в воду. Одновозрастные мальки, полученные при заводском воспроизводстве карпа, выдерживали в аквариумах в течение 12-48 дней при фиксированной концентрации микроэлементов в воде и кормах. Вода в аквариумах аэрировалась. Для мальков карпа (в возрасте до 2 месяцев), по результатам аквариумных опытов, была установлена четкая зависимость уровня накопления кобальта, меди, цинка и марганца (y, мкг/г сырой массы малька) от их концентрации в воде (a, мкг/г) и кормах (h, мкг/г), которая для цинка описывается нижеследующими параметрами: Zn = (4,680  0,155 ) + (0,042  0,006)*a + (0,187  0,014)*h, R = 0,99. Уже в мальковом возрасте для рыб характерно четкое проявление гомеостаза и перераспределение микроэлементов по различным органам и тканям в зависимости от возрастных, физиологических особенностей рыб и сезонов года. В тоже время общее содержание микроэлементов в целом мальке является отражением среды его обитания. Об этом свидетельствуют наблюдения за уровнем накопления микроэлементов как в аквариумных условиях, так и в натурных исследованиях. Работы, проведенные на рыбохозяйственных прудах, показали следующее. В летнее время, когда температура воды в прудах достигала 28-29ºC, а содержание растворенного кислорода в воде опускалась ниже 2 мг/дм3, рыба практически не питалась. Это стало причиной резкого уменьшения концентрации большинства микроэлементов в мышцах рыб и увеличения содержания Fe, Mn, Co, играющих важную роль в процессах дыхания и в целом в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в организме рыб. При этом содержание микроэлементов повысилось в печени и жабрах рыб. Эти наблюдения указывают также на значимость комплекса гидрохимических показателей среды обитания на уровень накопления микроэлементов в представителях рыбного населения водных экосистем. Мы склонны считать, что сезонные колебания динамики микроэлементов в мальках рыб связаны главным образом с концентрацией микроэлементов в кормах, воде и донных отложениях водоемов, а также с физиологическим состоянием рыб. БЛАГОДАРНОСТЬ: Мы признательны CRDF/MRDA за финансовую поддержку при выполнении проекта BGP-III MOBI-3051-CS/03, а также Высшему Совету по науке и инновациям АН Молдовы за поддержку проекта для молодых ученых 07.407.26 INDA, в рамках которых выполнена часть работ, отраженных в данной публикации. УДК 597.5.54.3: 591.185.31 ВКУСОВОЕ ПОВЕДЕНИЕ КАРПОВЫХ РЫБ, НА ПРИМЕРЕ ГОРЧАКА THE TASTE BEHAVIOUR OF CYPRINIDS FISHES, TO SAMPLE BITTERLING О.М. Исаева O. Isaeva ФГНУ «Научно-исследовательский институт экологии рыбохозяйственных водоемов», 660097 г. Красноярск, а/я 17292 olga-isa2@yandex.ru Рыбы характеризуются чрезвычайно высоким разнообразием видовых адаптаций, связанных с питанием. Различаются характер и состав потребляемого рыбами корма, широта и вариабельность спектра используемых в пищу организмов, способы добывания корма, ритмика питания и т.п. В сложно организованных и многокомпонентных трофических сетях, формирующихся в водных экосистемах и придающих им стабильность и устойчивость, рыбы представляют собой чаще всего консументов высшего порядка. В нашей работе были оценены особенности проявления поведенческого вкусового ответа, в ходе которого происходит тестирование вкусовых качеств пищевых объектов, у представителя семейства карповых – горчака. Эксперименты выполнены на половозрелых особях горчака Rhodeus sericeus amarus. С помощью оригинальной компьютерной программы «BH-Fish» была исследована структура поведенческого вкусового ответа рыб, выяснена динамика его проявления, определена продолжительность отдельных поведенческих актов вкусового ответа раздельно для опытов, заканчивающихся заглатыванием или отверганием искусственного пищевого объекта (гранулы корма). Обнаружено, что все изученные нами виды карповых рыб, в том числе и горчак, обычно редко заглатывают или отвергают схваченную гранулу после однократного тестирования. У рыб проявляется высоко достоверная положительная корреляция между вкусовой привлекательностью гранул и продолжительностью их вкусового тестирования. Наиболее привлекательные гранулы удерживаются в несколько раз дольше гранул, содержащих отталкивающие по вкусу вещества. Длительное удержание добычи в ротовой полости может способствовать более точной оценке ее вкусовых качеств. Таким образом, гранулы, вероятность заглатывания которых высокая, тестируются рыбами более тщательно, что подчеркивает важную роль вкусовой системы в сенсорном контроле финальной фазы пищевого поведения, когда рыбами принимается решение о заглатывании или отвергании схваченной добычи. НЕПРЕРЫВНОЕ МОРСКОЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НА ПРИМЕРЕ ПРОГРАММЫ «ВСЕМУ УЧИТ МОРЕ» ИЛИ ДЕТИ И МОРСКАЯ ЭКОЛОГИЯ Continual marine ecological education by program «The sea teach for everything» or Children and marine ecology Камнев А. Н. Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова, Московский городской психолого-педагогический университет Программа «Всем учит море» в 2007 г. перешагнула свой первый 12-летний рубеж. И интерес к ней за это время не только не ослабел, но даже возрос. За это время в программе приняли участие более 40 000 школьников более 3000 студентов. Чем это объяснить? Всеобщий информационный взрыв, нескрываемая циничная борьба за власть и ресурсы, демографический провал, ухудшение экологической обстановки, пропаганда потребительского образа жизни порождает нездоровое настроение во всех слоях населения страны и воспитывает в человеке безответственность, иждивенчество и инфантилизм. Более того, у современной молодежи нет реального интересного и значимого дела, с элементами романтики, трудностей и даже риска, что очень важно, с педагогической точки зрения, на определенном этапе физиологического развития растущего поколения. Все это особенно негативно отражается на идеологии молодежи. Удержаться и найти себя в данной обстановке может только очень сильная личность. Учитывая все сказанное, 12 лет назад, нами была разработана экологическая научно-приключенческая программа «Всему учит море», которая позволяет как студентам, так и школьникам не виртуально, а реально реализовать свои умственные, физические и духовные возможности, многому научиться (в неназидательной форме) и расширить свой кругозор, а также выбрать дальнейший путь в жизни. Целью программы было: - ранняя профориентация и популяризация современной науки и техники; - непрерывное экологическое образование и воспитание экологической нравственности у студентов и школьников; - воспитание у подрастающего поколения ответственности за свои поступки перед обществом и природой. В качестве образовательной среды было выбрано море и прибрежная зона, в качестве педагогических принципов в основу программы были положены приемы деятельного опыто- и практико - ориентированного образования. В качестве психолого-педагогических «инструментов» были взяты дисциплины и предметы, которые необходимы при подготовке путешественников и полевиков-исследователей. Программа «Всему учит море» дает возможность как студентам, так и школьникам - проявить себя с разных сторон, в необычных условиях, в разнообразных сферах деятельности. Для школьников (возраст от 7 до 18) это освоение работы под водой (в том числе для сбора проб) и на воде, управление катером, парусами, байдаркой, каноэ, освоение туристических и альпинистских премудростей, умение передвижения на лошади, знакомство с основами астрономии и все это – не самоцель, а для того, чтобы использовать все эти навыки для участия в реальной научной экспедиции. Кроме того, для школьников это и элементы реальных серьезных экологических научных исследований с использованием современного оборудования, и написание первых самостоятельных научных работ, некоторые из которых будут представлены в настоящем сборнике. Многие работы ребят представляются за рубежом. Ребят привлекают романтика, приключение, возможность попробовать то, что было недоступно раньше. Вода, песок, морское дно, прибрежные скалы, ночное небо, деревья и травы. Физическая нагрузка, ежедневная усталость, эмоциональная разрядка, масса новых впечатлений, совершенно новых знаний, которыми можно будет поделиться, а иногда и блеснуть (что тоже важно) перед сверстниками, элементы часто недостающего детям «экстрима». Дети меняются буквально на глазах. Они взрослеют. Для кого-то новое увлечение становится профессией и смыслом жизни. Ребята делятся своими впечатлениями и полученными знаниями с друзьями, которые затем приходят к нам, чтобы пройти такую же школу. В течение осеннего, зимнего и весеннего времени многие ребята продолжают посещать занятия по морской экологии в Москве в стенах МГУ. На следующий год ребята уже могут попробовать себя в более серьезном деле. Они могут поехать с научными сотрудниками в реальную научную экспедицию, например, на Белое или Средиземное моря, на Камчатку или в Крым. Представить результаты своих научных исследований на серьезной научной конференции. Это тоже элементы нашей программы. Многие ребята, пройдя через программу, выбрали себе профессию, оторвались от уличной жизни, стали по-другому смотреть на мир. Многие из ребят поступили в различные вузхы, в том числе, в МГУ им. М.В.Ломоносова, МГППУ, МАИ, МЭИ, Бауманский университет и многие другие. Для нашей молодежи через данную программу мы попытались предоставить возможность участия в реальном и очень ответственном деле – воспитании подрастающего поколения. Студенты различных факультетов МГУ, МГППУ, МАИ, МЭИ, Бауманского университета, всех медицинских вузов и других вузов, готовясь к летней работе с детьми, в течение всего учебного года занимаются плаванием, погружениями с аквалангом, изучаю моторы, учатся управлять парусами, ходят в походы, где отрабатывают и туристические и альпинистские элементы подготовки, осваивают законы современной экологии и биологии. У них появляется интересная мотивированная деятельность, которой они могут занять свой досуг. Более того, обучение в течение года построено таким образом, что практически каждый студент успевает как поучиться, так и поучить, т.е. приобретает навыки и подчинения и руководства. Кроме того, программа помогает в какой-то мере в решении их финансовых и социальных проблем: ребята имеют возможность работать и заработать не в сфере торговли или обслуживания в ресторане или кафе, а благодаря своим знаниям, опыту и полученным навыкам. Иными словами, развитие деятельного экологического лагерного движения создает реальные рабочие места именно для студенческой молодежи. Это тоже одна из целей программы. В целом программа учит быть человеком – защитником, а не вандалом. Не только детей, подростков, но и студентов, которые также являются полноценными участниками данной программы. Кроме того, программа учит работать в коллективе и отвечать за свои поступки. Ребята реально сталкиваются с трудностями работы в море, будь то погружение с аквалангом (а это само по себе дело не шуточное), вязание морских узлов или плавание под парусом. И тут не обойтись без физической силы и выносливости. Ребята учатся преодолевать свои собственные комплексы, неумения, нелюбовь к кому-либо или чему-либо. Например, к физике и химии, без которых не узнаешь, не поймешь работу акваланга. В лагере дети получают внутреннее понимание значения экологических знаний. Знания становятся нужными не для хорошей оценки в дневнике, а для того, чтобы узнать, понять еще вчера скрытое от тебя, непознанное, недоступное. И все это с радостью, потому что без принуждения, а по собственному желанию, по внутренней потребности Программа отрабатывалась и проводилась на базе крупнейших отечественных лагерей – «Кавказ», «Орленок», «Смена» на Черном море, «Океан» на Японском море, в выездных палаточных лагерях на Белом море, а также в единственном морском институте-лагере во Флориде – Seacamp. Программу поддерживают: Комиссия по делам молодежи и спорту Совета Федерации РФ, Сенаторский клуб Совета Федераций РФ, Федеральная служба по контролю за оборотом наркотиков. Литература 1. Kamnev A., Tolkacheva N. Renaissance of best traditions of the Russian pedagogy. Russian project. September,1993. // Association for Experiental Education. USA. 30 p. 2. Kamnev A. A Russian perspective.// Russia Project.Report. September 1994. Association for Experiential Education. USA. Pp.4-6. 3. Камнев А.Н. Опыт создания системы непрерывного деятельного биологического образования. // Материалы совещания комиссии по биологическому образованию международного союза биологических наук ( СВЕ - IUBS) 25-30 августа 1997. Москва. МГУ.С. 65-67. 4. Камнев А.Н., Камнева М.А., Гавриленко Е.Е., Б.Кунц. Деятельное (практико-ориентированное) образование в детском лагере, или “Отдых и учеба с радостью”. // Новые ценности образования, М.1998 № 8. С. 55-67. 5. Камнев А.Н., Камнева М.А., Кунц Б. Деятельное образование в лагере // Народное образование. 1999. №5. С 62-67 Д.А.САБИНИН. ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ (ГЕЛЕНДЖИК, ГОЛУБАЯ БУХТА) К 55-летию со дня смерти Колотилова Н.Н. МГУ им. М.В.Ломоносова, биологический факультет Гидробиологические исследования в Геленджике относятся к последнему, трагическому периоду жизни Дмитрия Анатольевича Сабинина (1889-1951), крупнейшего ученого в области физиологии растений, профессора, долгое время заведовавшего кафедрой физиологии растений в МГУ. В 1948 году на августовской сессии ВАСХНИЛ он совершает гражданский подвиг, отстаивая научные взгляды в биологии и открыто осуждая Лысенко. Как известно, это привело к тому, что уже в августе 1948 года он был уволен из МГУ и фактически лишен возможности устроиться на работу по специальности. В невыносимой атмосфере отчужденности руку помощи протянули И.Д.Папанин и В.Г.Богоров - почти чудом Д.А.Сабинину удалось получить работу в Институте океанологии, на черноморской биостанции в Геленджике. Он с энтузиазмом взялся за разработку научных исследований, связанных в изучением продуктивности Черного моря, оригинальные взгляды ученого отражены в тщательно и глубоко продуманной программе исследований, сформулированной в письме к директору Института океанологии АН СССР от 21 ноября 1948 года. Предложенные им темы исследований: 1) азотно-фосфорное питание донных водорослей и 2) продуктивность использования лучистой энергии донными водорослями - были слабо изученными и, безусловно, перспективными направлениями. Несмотря на многочисленные трудности, были составлены конкретные планы работ, начаты исследования, закончившиеся, однако, драматически – уходом Д.А.Сабинина из жизни 22 апреля 1951 года. Об обстоятельствах и конкретных причинах этого поступка известно немного. Научная значимость работ Д.А.Сабинина огромна, и, несмотря на опалу, его имя не было забыто. Героическими стараниями его учеников были спрятаны и сохранены его неизданные книги и рукописи. Позднее были опубликованы воспоминания о Д.А.Сабинине, проведены конференции, постоянно велась работа по увековечиванию его имени. В 2005 году имя «Сабинин» в честь Дмитрия Анатольевича Сабинина было присвоено малой планете под номером 6591. Выражаю глубокую благодарность Архиву РАН и Е.П.Нечаевой за возможность ознакомиться с материалами архива Д.А.Сабинина, представленными в стендовом докладе. УДК 551.464.3. БИОХИМИЧЕСКАЯ ДЕСТРУКЦИЯ ОРГАНИЧЕСКОГО ВЕЩЕСТВА ВОДНЫХ МАСС АЭРОБНОЙ, АНАЭРОБНОЙ ЗОН И НА ГРАНИЦЕ ВОДАДНО ЧЕРНОГО МОРЯ Г.А. Корнеева, А.В. Вершинин Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН, г. Москва, gkorn@mail.ru Е.Л. Гордеева, Московский Государственный Университет инженерной экологии Экологическое значение биохимических (ферментативных) механизмов деструкции органического вещества заключается в том, что они отражают возможности среды обитания к самоочищению, к способности быстрой трансформации биополимероа до более низкомолекулярных веществ, что является основой круговорота органического вещества в экосистеме. Инновационное экосистемное исследование биогеохимических процессов на границе раздела фаз водавзвесьдонные осадки выполнено в Черном море на траверзе пос. Джубга с использованием седиментационных ловушек (Русаков и др., Океанология. 2003. Т. 43. № 3) и боксовых экспериментов в прибрежной зоне (Вершинин и др., Изв. АН. Сер. биол. 2006. № 5). В морской воде и в материалах ловушек, установленных на шельфе (ст. 1), континентальном склоне (ст. 2) и в пелагиали (ст. 3) выполнена оценка протеазной и амилазной ферментативных активностей, отражающих биохимические скорости деструкции белков, полисахаридов, их производных и комплексов. Показано, что скорости деструкции в водной фазе на шельфе и склоне были в 45 раз ниже по сравнению с фазой осевшей взвеси. Этот результат подтверждает важную роль взвеси в процессах высокоэффективной трансформации органического вещества, выполняющей функцию сорбции гидролитических ферментов с сохранением их активности. Морская вода придонной ловушки, расположенной в пелагиали (сероводородная зона), отличалась более высокими скоростями деструкции белков по сравнению с шельфом и склоном. Полученные результаты положительно отвечают на вопрос о возможности прохождения ферментативных реакций в сероводородной зоне морской воды. Высокая чувствительность и специфичность ферментов позволяет использовать их для создания экспрессных тест-систем (биосенсоров) оценки морской среды на загрязнения, ухудшающие условия существования биоты (Корнеева, 1996). Для водной фазы ловушек на шельфе показана более высокая загрязненность по сравнению со взвесью. УДК 551.46 ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ВОД И ДОННЫХ ОСАДКОВ ЗАЛИВОВ БАЛТИЙСКОГО МОРЯ Г.А. Корнеева (gkorn@mail.ru), А.В. Вершинин (vershinin@mail.cnt.ru), Институт океанологии им. П.П. Ширшова, г. Москва Е.Л. Гордеева, МГУ инженерной экологии, г. Москва Экологическая оценка вод и донных осадков Финского залива Балтийского моря с разным уровнем антропогенной нагрузки выполнена по высокочувствительным ферментативным методикам  величине гидролитических протеазной и амилазной активностей, обеспечивающих высокоэффективную деструкцию биополимеров (белков, полисахаридов, их комплексов и призводных). Сбор материала проведен в июне-июле 2003 г. на шведском судне «Скагеррак» в рамках проекта INTAS (№01-0735). Выполнен анализ динамических показателей трансформации природных полимеров с гидролого-гидрохимическими и геохимическими характеристиками среды. Оценка качества вод и донных осадков по стандартным высокочувствительным тест-системам ферментсубстрат показала, что по уровню угнетения ферментативных реакций экологическую обстановку в среде осадка и вод исследуемых районов Финского залива следует отнести к неблагоприятной. Работы проведены с целью отработки комплекса методов быстрого реагирования в случаях экологических катастроф и хронического загрязнения водных объектов применительно к ситуациям аварийных разливов, сбросов сточных вод предприятий, загрязнения пестицидами и удобрениями и др. Этот комплекс методов состоит из объединения боксового эксперимента и измерения показателей ферментативной деструкции биополимеров. МОДЕЛИРОВАНИЕ МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ РЕЧНОЙ ЭКОСИСТЕМЫ К. А. Корчагин1, Б. М. Долгоносов1, Е. М. Мессинева2 1 Институт водных проблем РАН, Москва 2 Институт физиологии растений РАН; МАТИ РГТУ, Москва Исследовалось микробиологическое загрязнение водных экосистем на примере р. Москвы в створе пос. Рублево. Рассматривались временные ряды численностей общих и термотолерантных фекальных колиформ, сульфитредуцирующих клостридий, фекальных стрептококков, общего микробного числа и колифагов. Эти группы микроорганизмов являются индикаторным для оценки санитарного состояния водных экосистем с точки зрения их использования в качестве источников водоснабжения. Работа состояла из двух частей: 1) моделирование динамики численности микроорганизмов и 2) статистическая обработка временных рядов показателей. Моделирование осуществлялось на основе уравнения популяционной динамики с учетом стохастического поведения удельной скорости роста , где k – среднее значение за время миграции, а последний член – белый шум с интенсивностью . Отсюда получается стохастическое дифференциальное уравнение вида: , которое может быть преобразовано в уравнение Фоккера–Планка относительно плотности распределения численностей микроорганизмов. При импульсном поступлении загрязнений в воду его решение имеет вид логнормального закона с интегральной функцией распределения , где erf – функция ошибок. Этот результат был применен для описания временных рядов показателей за период 2001–2005 гг. Было получено удовлетворительное согласие наблюдаемого поведения с предложенной моделью с сезонно определяемыми параметрами в соответствии с приведенной таблицей. Хорошее согласие подкрепляет предположение об импульсном характере воздействия на систему, обусловленном периодическими сбросами сточных вод последующим экспоненциальным вымиранием популяции, поскольку известно, что в речной воде перечисленные группы организмов не размножаются. Полученные результаты дают базу для построения прогнозов вероятности превышения рассматриваемыми параметрами установленных нормативных пределов. Показатель Период и интервал изменения N Колиформы общие Лето (N = 20–800) 0.573 3.786 0.998 Зима (N = 800–6000) 1.442 9.592 0.998 Сульфитредуцирующие клостридии Осень–зима (N < 10) 0.261 2.521 0.967 Все сезоны (N = 10–100) 1.655 5.754 0.985 Общее микробное число Межень (N = 20–160) 2.231 10.285 0.990 Дожди, половодья (N >160) 0.896 3.528 0.996 Колифаги Лето (N < 10) 0.289 1.607 0.929 Зима, половодья (N = 10–250) 0.919 3.185 0.994 Кривицкий С.В. ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ РЕАБИЛИТАЦИИ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ Введение Инновация представляет собой нововведение. Конечный результат инновационной деятельности, как правило, реализуется на практике в виде нового или усовершенствованного продукта или технологического процесса. Т.е. инновация представляет собой материализованный результат, полученный от вложения капитала в новую технику или технологию, в новые формы организации производства труда, обслуживания, управления и т.п. В последние годы инновационному процессу в нашей стране придают ускорение, что следует из материалов ежегодного Послания Президента РФ Федеральному Собранию Российской Федерации [1]: «...Мы уже приступили к осуществлению конкретных шагов по изменению структуры нашей экономики, … приданию ей инновационного качества. …Нам в целом нужна сегодня такая инновационная среда, которая поставит производство новых знаний «на поток». По содержательному признаку инновации разделяются на технические, экономические, организационные, управленческие, социальные. В данной статье рассматриваются технические инновации, при разработке которых используют научные прикладные (целевые) исследования и их результаты, т.е. инновационный процесс представляет собой совокупность интеллектуального труда по созданию нового продукта. Такого рода научные исследования нацелены на получение новых (или усовершенствование имеющихся) технических методов, способов и мероприятий. 1. Экологические приоритеты финансирования научных исследований В 2002 г. в нашей стране была принята Программа приоритетных направлений развития науки, технологий и техники на период до 2010 года. Программа основана на документах, принятых на заседании Госсовета, Совета безопасности и Совета при президенте по науке и технологиям [2]: • "Основы политики Российской Федерации в области развития науки, технологий и техники на период до 2010 года и дальнейшую перспективу". • "Приоритетные направления развития науки, технологий и техники на период до 2010 года". • "Перечень критических технологий на период до 2010 года". Из Программы следует, что преимущественным правом на господдержку обладают 53 критические технологии, развитие которых до 2010 г. считается наиболее важным. Среди них можно выделить технологии, имеющие непосредственное отношение к решению экологических проблем: - снижение риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф; - мониторинг окружающей среды; - природоохранные технологии; - сохранение и восстановление нарушенных земель, ландшафтов и биоразнообразия. 2. Инновации в природоохранной деятельности Специалисты Инновационной компании «Экология и природа» работают над задачами восстановления природных объектов, в частности, занимаются экологической реабилитацией водоемов и водотоков. Научные основы экологической реабилитации включают в себя теорию экологических механизмов самоочищения водных экосистем, разработанную в работах [8, 9]. Для восстановления водоемов и рекультивации деградированных территорий сотрудниками фирмы разработаны природоохранные технологии [3-7], которые внедрены на практике при экологической реабилитации водных объектов и очистке поверхностных стоков с селитебных территорий. Перечень основных внедренных сотрудниками фирмы экобиоинженерных технологий приведен в таблице. Таблица. Экобиоинженерные технологии № п/п Перечень технологий Решаемые задачи 1 Биологическая очистка поверхностных стоков [3] Для очистки поверхностного стока предложено очистное сооружение биологического типа, в котором в качестве биологического фильтра доочистки служит гидроботаническая площадка. Процессы очищения заключаются в том, что в искусственных водно-болотных системах происходит поглощение органического вещества открытым сообществом водных микроорганизмов, живущих в пленке обрастания (перифитоне), закрепляющейся на растениях-макрофитах, и деструкция загрязнений микроорганизмами в корнях растений (так называемый процесс перколяции). 2 Биоинженерный способ крепления берега водоема [4] Проводится комплекс озеленительных мероприятий в прибрежной зоне: залужение береговых откосов, высадка влаголюбивых деревьев и кустарников, – позволяет достаточно быстро укрепить приурезовую зону водоема, а также стабилизировать гидрогеологический режим в системе “берег-водоем”, не нарушая его искусственными инженерными сооружениями. Биоинженерный метод укрепления берега решает такие задачи, как: • стабилизация приурезовой зоны водоема; • создание прибрежной защитной полосы; • сохранение естественного гидрогеологического режима в системе “водоем-берег; • противоэрозионная защита подводного склона водоема; • снижение антропогенной нагрузки на прибрежную зону рекреационного водоема; • использование принципов ландшафтного дизайна для усиления экологической составляющей. 3 Способ экологической реабилитации водных объектов [5] Этап 1. Проводится комплексное изучение санитарно-экологического состояния водоема, его гидрологического и гидробиологического состояния, выполняется ботаническая съемка береговой зоны, оценивается состояние гидротехнических сооружений (при наличии). Собранные данные служат основой для разработки практических мероприятий по экологической реабилитации. Этап 2. Выполнятся техническая рекультивация водоема, а именно: осуществляется выемка загрязненных иловых отложений, проводится ремонт гидротехнических сооружений (плотин, колодцев), выполняется укрепление берега. Этап 3. Проводится биологическая рекультивация водоема: высадка специальных растений-макрофитов, водоем заселяется живыми организмами и зарыбляется. Прибрежная защитная полоса озеленяется, снижая количество загрязняющих веществ, попадающих в воду с поверхностными стоками. 1. Способ экологической реабилитации водных объектов. Специалистами фирмы «Экология и природа» были разработаны проекты экологической реабилитации городских прудов в Москве в усадьбе «Малое Голубино» (мкр. «Ясенево»), на ул. Батюнинская (мкр. «Печатники»), в Крылатской пойме (мкр. «Крылатское»), на ул. Кравченко (мкр. «Вернадский»), на ул. Липецкая (мкр. «Бирюлево-Восточное»), а также проекты улучшения качества воды в малых реках Ичка и Чермянка в Северо-Восточном административном округе г. Москвы. По этим проектам были восстановлены пруды в Крылатской пойме, в усадьбе «Малое Голубино», на ул. Батюнинская и Липецкая. 2. Биологическая очистка поверхностных стоков. Очистные сооружения биологического типа были запроектированы и построены в Москве, вдоль кольцевой автодороги МКАД, в Вологде на автодороге «Обход г. Вологда», в мкр. «Куркино» (СЗАО г. Москвы). 3. Биоинженерный способ крепления берега водоема. Биоинженерное крепление берега было запроектировано и внедрено при работах по укреплению берега Терлецких прудов (Терлецкий лесопарк, ВАО г. Москвы) и на прудах в Крылатской пойме (СЗАО г.Москвы). Литература 1. Путин В.В. Послание Федеральному Собранию РФ на 2007 г. 2. Основы политики Российской Федерации в области развития науки, технологий и техники на период до 2010 года и дальнейшую перспективу. Газета «Коммерсант» № 54 от 22 марта 2002 г. 3. Калантаров О.К., Каргер М.Д., Кривицкий С.В. Система отвода и очистки поверхностного стока. Патент на изобретение № 2137884. Зарегистр. в Госреестре изобретений РФ 20.09.1999. 4. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Экобиоинженерия: создание (восстановление) и поддержание водных экосистем с заданными параметрами//Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.51-55. 5. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Экобиоинженерия: экологическая реабилитация водоемов // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.55-60. 6. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Гидроботанические площадки: экобиоинженерные подходы к восстановлению, реабилитации и ремедиации водных объектов // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2007, Vol.12. P.58-62. 7. Остроумов С.А., Кривицкий С.В. К разработке типологии экобиоинженерных подходов к реабилитации и ремедиации водоемов и водотоков (в этом сборнике). 8. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. т.396. № 1. С.136-141 9. Остроумов С.А. О некоторых вопросах поддержания качества воды и ее самоочищения // Водные ресурсы. 2005. т.32. № 3. С. 337-347. Содержание тяжелых металлов в мидиях Mytilus galloprovincialis Черного моря Крупина М.В. Биологический факультет МГУ им.М.В.Ломоносова Представлены результаты работы проводившейся в августе 1977 года во время учебного рейса на НИС «Московский университет». Выяснялось различие содержания металлов в некоторых районах моря с различным уровнем загрязнения. Использовались моллюски возраста 2-3 года (по методу Матвеевой, Савилова, Гордеевой) размерной группы 44+10%, собранные на побережье Черного моря: г. Севастополь (ст. 1 - Фиолент, 2 - Херсонес), г. Батуми (ст.3), г. Сухуми (ст.4). Мидии отбирались с одной глубины, пробы формировались из 5 тел моллюсков, применяли метод сухого озоления. Содержание металлов определяли атомно-абсорбционным методом на спектрофотометре «Perkin-Elmer 403» (США). Fe, Zn, Cu, Pb, Mn, Ni, Co – пламенным способом, Cd – беспламенной атомизацией в графитовой печи. Чистота используемых реактивов, качество прибора и квалификация персонала позволяет использовать полученные данные для сравнения с современным материалом. Таблица. Концентрации металлов (мкг/г сухого веса) в телах черноморских мидий Cтанция Zn Fe Cu Cd Pb Mn Ni Co 1 250 80 5.9 8.7 2.8 5.0 1.3 0 2 180 32 5.4 3.5 2.9 6.0 0.6 0.6 3 166 430 9.3 2.9 3.2 16.5 2.3 1.1 4 230 240 32 4.0 7.9 1.5 0.7 0.6 Концентрации металлов в телах мидий разных станций существенно отличаются друг от друга. В пробах со станций 1 и 2 концентрации Fe, Cu, Cd, Pb, Co ниже, чем со станций 3 и 4, особенно для Fe. Последнее можно объяснить тем, что на станциях 3 и 4 субстратом для мидий служили железные сваи причальных сооружений. Содержание Zn, Pb и Cu в пробах со станции 4 в 2-4 раза выше, чем со станции 3, а Fe, Ni и Co – в 2-3 раза ниже. Эти показатели характеризуют состав промышленных стоков г. Батуми, - крупного машиностроительного и металлургического центра, и г. Сухуми, где отсутствуют крупные промышленные предприятия. На станции 1, пробы содержат в 1.5 – 2 раза больше Zn, Fe, Cd и Ni, чем на станции 2, расположенной всего лишь на расстоянии 15 км. Концентрация Cd на станции 1 в 2 – 3 раза выше, чем на других станциях, а Со не обнаружен. Концентрации металлов, содержащиеся в телах мидий, убывают на станциях в такой последовательности: Ст.1 : Zn > Fe > Cd > Cu > Mn > Pb > Ni Ст.2 : Zn > Fe > Mn > Cu > Cd > Pb > Ni (Co) Ст.3 : Fe > Zn > Mn > Cu > Cd > Pb > Ni > Co Ст.4 : Fe > Zn > Cu > Mn > Pb > Cd > Ni > Co На различных станциях уровни содержания металлов в телах мидий различаются, что может зависеть только от разного уровня концентрации этих элементов в морской воде на этих станциях. Таким образом, приведенные данные показывают возможность идентификации разных типов антропогенного загрязнения морской среды и позволяет сравнивать уровни загрязнения воды в различных районах морских бассейнов. УДК 574.55 ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ МАЛЫХ ОЗЕР НА ОСНОВЕ СТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗООБЕНТОСА Куличенко А.Ю. Российский Государственный Гидрометеорологический Университет 195196, Россия, г. Санкт-Петербург, Малоохтинский пр., д. 98, Кафедра Прикладной экологии, au_kulichenko@mail.ru. Kulichenko A. An ecological status estimation of the small forest lakes using benthos community structure Использование сообществ гидробионтов для оценки экологического состояния водоёмов в последнее время становится приоритетным. Существенную значимость получают исследования, выполняемые на уникальных природных территориях, к которым можно отнести Валаамский архипелаг (Ладожское оз.) и Нижне-Свирский Природный Заповедник. На акватории 13 разнотипных озёр донные сообщества изучались впервые. Бентос отбирался дночерпателем Экмана-Берджа для мягких грунтов по авторской методике с учётом максимальной и доминирующей глубин водоёмов и площади проективного покрытия макрофитов на глубине до 1,5 м. В 1996-2007гг. неоднократно изучался таксономический состав сообществ. Обнаружено 152 таксона различного ранга. Наибольшим видовым разнообразием отличились отр. Odonata (Insecta) и кл. Gastropoda (Mollusca). Доля видов вторичноводных насекомых от общего числа видов в озёрах составляла 57-83 %. Бентосные сообщества изученных озёр демонстрировали значительную вариабельность количественного развития: численность на различных станциях изученных озёр составляла от 20 до 4240 экз./кв.м, биомасса 0,03–61,2 г/кв.м (сырой вес). Доля личинок сем. Chironomidae (Diptera)-50-95 % по численности и 45-90 % по биомассе. На основании обработки данных (кластерный и факторный анализ) автором предложены структурные характеристики макрозообентоса, достаточные для достоверной оценки экологического состояния водоёмов сохраняющих естественный режим функционирования или подвергающихся антропогенной нагрузке. Таковыми являются 1) соотношение общего числа видов и видов отр. Odonata; 2) доля видов вторичноводных насекомых; 3) средневзвешенный вес организмов Asellus aquaticus L.; 4) доля личинок сем. Chironomidae по численности и биомассе. БИОЖИЗНЬ ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ И ЕЕ ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА A biolife of the Earth planet and its characteristics КУРАПОВА А.И.,* ОРЛЕАНСКИЙ В.К.,** ЗЕНОВА Г.М.,* МАНУЧАРОВ.А.C.,* ЖЕГАЛЛО Е.А.*** *- МГУ, Почвенный факультет, ** ИНМИ РАН,*** ПИН РАН Рассматривая вопросы биожизни на планете Земля, авторы считают интересным выделить основные, характерные свойства живого организма, моделью которого, в силу профессиональных (микробиологических) интересов, считают одноклеточные, бактериальные или цианобактериальные организмы. Эти свойства: 1. Потребность в питании и выведение продуктов переваривания пищи ( ГОЛОД). 2. Потребность в размножении (СЕКС). 3. СМЕРТЬ биоорганизма. Все другие биологические свойства являются производными от этих критериев. Потребность в питании, обуславливает строго определенную экологическую нишу существования, в которой возникает доминирующий или взаимосвязанный способ питания (литотрофный, фототрофный или гетеротрофный). Каждый организм вырабатывает свой метод закрепления на пищевом участке. В проточной среде необходимо наличие стебельковых выростов, ризоидов или слизи прикрепления; в гетерогенной среде нужна способность к передвижению в поисках пищи; а планктонные организмы образуют газовые вакуоли. Природные условия имеют тенденцию к изменению. В этой связи организм должен обладать механизмом и диапазоном устойчивости к таким факторам как колебания температуры, солености, к изменению химизма среды. рН и т.д. В условиях влияния особо неблагоприятных факторов как пересыхание водоема, низкие температуры, отсутствие питательных веществ, организмы (особенно микроорганизмы) могут впадать в покоящееся состояние – анабиоз, сохраняющее организм живым относительно долгое время. Потребность в размножении имеет свои механизмы разъединения, образовавшихся новых клеток, или в виде простого механического отхода друг от друга (при вегетативном делении), или с разрывом «материнской» оболочки. Увеличение количества клеток обусловило образование многоклеточных организмов, на первых этапах эволюции, в виде нитчатых формирований- трихомов. Многоклеточность организма привела к явлению дифференциации клеток на участки с различными жизненными функциями. У актиномицетов происходит разделение клеток на субстратный и воздушный мицелий, на воздушном стали образовываться споры, которые из-за гидрофобности получили возможность более плодотворно заселять и колонизировать территорию. Увеличение особей на ограниченном пространстве ведет к качественно новым – популяционным отношениям как внутри одного вида, так и взаимоотношениям с рядом живущих организмов. Формирование микробных колоний ведет к неравноценным условиям питания клеток внутри колонии и на ее поверхности, что дает дифференциацию клеток, а порой к гибели клеток внутри колонии. Можно считать, в микробной колонии начинает проявляться «социальный фактор» многоуровневого уклада общества (лучше-хуже условия бытия). С другими видами отношения могут быть взаимополезными или враждебными (с наличием специфического оружия – антибиотиков). Образуется сообщество – «биоценоз», формируемое, как правило, определенной пищевой цепочкой. Сейчас в литературе активно используется термин биополе, которое связано не только с выделением ряда химических веществ - сигналов, но и с использованием ультракоротких радиоволн, служащих средством общения между особями. Третий критерий - смерть, обязательный фактор жизни многоклеточных организмов, для бактериальных клеток, не является определяющим, хотя гибель этих клеток от стрессовых воздействий постоянно фиксируется. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ –грант № 06-04-48165 и Программой Президиума РАН «Происхождение и эволюция биосферы» (УДК 551.464.4+551.464.7) МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАЗВИТИЯ БИОМАСС И ФОРМИРОВАНИЯ ПРОДУКЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ НИЗШИХ ТРОФИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ В ЭКОСИСТЕМЕ КАСПИЙСКОГО МОРЯ А. В. ЛЕОНОВ, О. В. ЧИЧЕРИНА Институт океанологии им. П.П.Ширшова Российской академии наук 117997 Москва, Нахимовский проспект, 36. (leonov@ocean.ru) Биогидрохимические особенности Каспийского моря изучаются с помощью гидроэкологической модели при рассмотрении и анализе пространственно-временной изменчивости концентраций биогенных веществ (БВ), биомасс гетеротрофных бактерий В1, фито- (диатомовых F1, зеленых F2 и синезеленых F3 водорослей) и зоопланктона (растительноядного Z1 и хищного Z2), а также показателей их биопродукции. Для реализации модели использована информация о морфометрии выделенных 10-и акваторий моря, ежемесячных среднемноголетних значениях в этих акваториях температуры, освещенности и прозрачности водной среды, атмосферных осадках, речном стоке, концентрациях БВ в атмосферной влаге и речных водах, поступаемых в морские акватории. Показатели водообмена между акваториями моря были вычислены с помощью гидродинамической модели, учитывающей двусторонний обмен на границах акваторий и вертикальный обмен в глубоководных акваториях моря в средней и южной его частях. Анализ изменчивости расчетных концентраций минеральных БВ (Nmin, DIP, DISi), непосредственное влияющих на процессы создания биомасс F1, F2 и F3, а также значений их продуктивности показал, что запас Nmin, DIP и DISi накапливается в водной среде зимой и в начале весны, так как их поступление в этот период года в акватории моря выше потребления микроорганизмами. Весной активное развитие фитопланктона снижает содержание минеральных БВ, летом оно минимально, а к зиме восстанавливается. Отношение концентраций минеральных БВ в значительной степени влияет на формирование создаваемой фитопланктоном первичной продукции (ПП). Весеннее развитие F1 в зоне влияния стока Волги лимитируется Р; летом и осенью развитие фитопланктона в северной части моря лимитируется N, а в отдельные месяцы - и Р, и N. В средней и южной частях моря развитие фитопланктона лимитируется в основном N. Осредненные для разных месяцев отношения Ntot/Ptot не меняются во времени столь значительно по акваториям моря, как меняется Nmin/DIP. Это вызвано созданием летом за счет процессов ПП существенных запасов ОВ. Общий диапазон изменения Ntot/Ptot в экосистеме Каспийского моря составил 24.64-57.11. Это отношение летом уменьшается. Как правило, в западных акваториях моря оно ниже, чем в восточных. Значения Ntot/Ptot снижаются в направлении с севера на юг, его диапазон выше в северной части моря, в южных акваториях его амплитуда наименьшая. Анализ изменения в течение года биомасс микроорганизмов показывает, что их развитие связано с интенсивностью потребления субстратов питания. Зимой жизненные циклы замедленны, весной развитие биомасс активизируется, летом оно наиболее активно и регулируется отношением источников питания на единицу сформированной биомассы конкретной группы микроорганизмов. Максимальные биомассы наиболее активных F1 в северной и средней частях моря достигаются в середине-конце мая, в южной части моря в апреле, а других микроорганизмов - к концу лета-начала осени. Использованный метод оценки биопродуктивности на основе учета потоков БВ дает возможность количественных сопоставлений вкладов микроорганизмов в биопродуктивность морской среды. Это служит объективной мерой оценки зависимости условий формирования сырьевой базы (запас БВ) и кормовой базы (биомасса микроорганизмов) изучаемой экосистемы, как важнейших составляющих формирования потенциала ее рыбопродуктивности. Анализ изменения ПП показал, что в среднем за год в акваториях Каспия оцененная доля новой ППF1, ППF2 и ППF3 составляет в отдельные месяцы соответственно 59.6-79.9, 36.4-79.5 и 21.5-67%. Доли ПП, созданной на рециклинге БВ, у F1-F3 составляют 19.6-37.9, 19.1-69.6 и 30.9-74%. В зоне влияния волжского стока (акватория 1) продукция F1-F3 и бактерий В1 максимальна, что свидетельствует о взаимном влиянии микроорганизмов (запас ОВ продуцируется фитопланктоном, а минеральных БВ - бактериями). Продукция В1 и F1-F3 в северной и средней частях моря выше в западных акваториях, чем в восточных. У Z1 и Z2 подобное превышение отмечено в южных акваториях средней части моря. В западных и восточных акваториях продукция Z1 и Z2 либо мало отличается, либо она немного выше в восточных акваториях моря. Работа выполнена при финансовой поддержке Ведущей научной школы (НШ-4376.2006.3), гранта президента РФ для молодых российских ученых (МК-674.2007.5) и Госконтракта 02.515.11.5037. УДК 58 (075.8) Избирательное накопление тяжёлых металлов прибрежно-водной растительностью Волгоградского водохранилища. Лопатин Р.И., Шувалова О. А. Волжский гуманитарный институт (филиал) ВолГУ, 404132 г.Волжский, Волгоградская обл., ул. 40-лет Победы, slider_@mail.ru. Высшим водным растениям свойственна избирательность в накоплении микроэлементов, в том числе и тяжёлых металлов. Это позволяет их использовать при исследовании состояния экосистемы водоема. Для изучения избирательного накопления тяжёлых металлов прибрежно-водной растительностью в июле-августе 2005 года и в июле 2006 года, во время гидроботанических исследований акваторий озерного участка Волгоградского водохранилища экспедицией «Волжский плавучий университет», было отобрано и проанализировано 78 проб растительности. Качественный и количественный анализ в золе растений осуществлялся на рентгено-флуоресцентном спектрометре «Спектроскан» в эколого-аналитической лаборатории кафедры рационального природопользования МГУ им М.В.Ломоносова. Статистическая обработка данных позволила выявить ряд закономерностей накопления тяжёлых металлов в растительности. Цинк активно накапливается Phragmites communis Trin. (Сср=150 мг/кг), Tupha angustifolia L. (117 мг/кг), и в незначительной степени Elodea Canadensis Rich. (46 мг/кг) и Ceratophyllum demersum L. (58 мг/кг). Для хрома выявлено незначительное колебание концентраций в различных видах растительности. Наибольшее значение было зафиксировано в Myriophyllum spicatum L. (70 мг/кг) и в Potamogeton (63 мг/кг), наименьшее у Phragmites communis Trin. (54 мг/кг). Никель в большей степени концентрируется в Ceratophyllum demersum L. (46 мг/кг), Potamogeton perfoliatus L. (37 мг/кг) и Myriophyllum spicatum L. (36 мг/кг), в наименьшей степени в Phragmites communis Trin. (11 мг/кг) и Tupha angustifolia L. (6 мг/кг). Свинец выше пределов обнаружения метода был обнаружен только в 17 образцах отобранных преимущественно в заливах, испытывающих антропогенную нагрузку. Максимальная его концентрация наблюдается в Potamogeton lucens L. (24 мг/кг) и Myriophyllum spicatum L. (15 мг/кг). Аналогично, кобальт удалось обнаружить в 10 образцах, в наибольших количествах в Potamogeton perfoliatus L. (5 мг/кг). Таким образом, прибрежно-водная растительность является индикатором загрязнения Волгоградского водохранилища тяжёлыми металлами и позволяет оценить его экологическое состояние. Образование для устойчивого развития Машкова Л. П. (МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра общей химии) Экологический подход охватил все сферы человеческой деятельности. В 2002 году принята «Экологическая доктрина РФ», в которой предусмотрено создание системы всеобщего комплексного непрерывного экологического воспитания и образования для устойчивого развития общества. С общеэволюционной точки зрения наступающий этап истории человечества оказывает дальнейшее увеличение роли разума в cудьбах нашего биологического вида и формирования коллективного интеллекта общепланетарного масштаба. Конкретным примером тому служит эволюция понятия «вода». Понятие воды в средневековье, Ван Гельмонта (XVII в.), А. Лавуазье (XVIII в.) и Д.И. Менделеева (XIX в.) отличаются от современного понятия молекулы воды как комбинации из изотопов водорода (протий, дейтерий, тритий) и кислорода (с относительной атомной массой 16, 17 и 18). Понятие изменилось до неузнаваемости, а слово «вода» осталось (В. И. Вернадский «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения». М., 1965). ВОДА: СИММЕТРИЯ, ДИССИММЕТРИЯ В ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ Машкова Л. П. (МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра общей химии) Природа не делится на разум без остатка И.Гете Явления симметрии лежат в основе всех химико-физических явлений реальности. Физико-химическими процессами пространство природных тел постоянно меняется. Симметрия характеризует разные состояния земного пространства (В.И. Вернадский «Химическое строение биосферы Земли и ее окружения». М., 1965) Особенно четко симметрия выражена в кристаллическом состоянии. В воде молекулы Н2О, как и в кристаллических модификациях льда (а их известно 14: кубическая, гексагональная и др.) образуют водородные связи, направленные к вершинам тетраэдра, чем и объясняются аномальные свойства воды (Д. Бернар, Р. Фаулер, 1934; О.Я. Самойлов, 1946; Дж. Попл, 1951; Л. Полинг, 1959; С.В. Зенин, 1999). Однако, существуют эти конкретные пространственные расположения в течение нескольких пикосекунд (10-15с.) (Г.Г. Маленков, 2007). Временной аспект взаимодействия понятий симметрии и диссимметрии, вероятно, позволит изучать вещества и явления на разных уровнях их организации. А в свете новейших представлений и современных достижений физики возможно изучение суперсимметрии известных элементарных частиц для решения многих загадок мироздания (А.Д. Сахаров, 1996; С. Хокинг, 2008). БИОЛОГИЯ БУРЫХ ВОДОРОСЛЕЙ КАК КОМПОНЕНТОВ БИОТЕХНОЛОГИЙ ОЧИСТКИ МОРСКИХ АКВАТОРИЙ ОТ НЕФТЯНЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ BIOLOGY OF BROWN ALGAE AS THE COMPONENTS OF THE BIOTECHNOLOGY OF SEA AQUATIRIES REMEDIATIONS FROM OIL POLLUTIONS Милько Е.С.1, Семенова Е.В.1, Семенов А.М.1, Иванов М.Н.2, Шеляков О.В.2, Нетрусов А.И.1 1- Кафедра микробиологии биофака МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва 119991 Ленинские Горы 2 - Национальный комитет по науке и промышленности. Москва 115184 ул. Бахрушина 1/7, 31 А. В связи с планируемым активным освоением акваторий северных морей в качестве полигонов добычи нефти и других полезных ископаемых организация защиты этих экосистем от возможных загрязнений углеводородами (УВ) становится крайне актуальной. Северные морские экосистемы имеют ряд особенностей, которые осложняют разработку эффективных биотехнологий их защиты или очистки после возможных аварий. Наиболее важной особенностью этих экосистем является их температурный режим, а именно, постоянно низкие температуры и нахождение длительного времени морских акваторий под ледовым покрытием. Другой особенностью является обильный рост макрофитов в литоральной зоне. При УВ загрязнениях эти компоненты экосистемы одними из первых подвергнуться негативному воздействию. Одними из наиболее ценных таких макрофитов являются разнообразные бурые водоросли. Традиционно бурые водоросли используются человеком или сами как таковые или как источники разнообразных веществ. Однако кроме этого бурые водоросли являются важнейшим источником разнообразных микроорганизмов, в том числе и углеводородокисляющих бактерий. Роль бурые водоросли для микроорганизмов полифункциональна. Наиболее важные функции – это источник питательных веществ и носитель, подложка для прикрепления. Важным моментов является выявление симбиотических связей бурых водорослей с УВ бактериями. Проведено изучение морфо-физиологических и функциональных свойства фукусовых (бурых) водорослей с целью выяснения их возможной роли в нефтеочистке морских акваторий. Бурые водоросли наиболее активно растут и развиваются в прикрепленном к субстрату (грунту дна моря) состоянии. Растущие и развивающиеся бурые водоросли могут контактировать с нефтяным загрязнением только в приливно-отливной зоне. В таких зонах бурые водоросли будут контактировать практически со всеми фракциями разлитой нефти. В других местах, на глубоководье прикрепленные ко дну водоросли будут контактировать только с осаждающимися на дно фракциями нефти. Существенную проблему для бурых водорослей нефтяные загрязнения составляют только при их размножении, а именно для подвижных и неподвижных (пассивно плавающих) гамет разных полов. В случае обильного развития бурых водорослей в районе произошедшего разлива, можно будет провести принудительное всплытие бурых водорослей (после их срезания), что позволит использовать их для активного сбора нефтяного пятна. Исследования поддержаны Государственным контрактом № 02.515.11.5071 от 25 июня 2007 г. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2007-2012 годы». УДК 574.0 Динамика самоочищения и анализ эффективности мероприятий по восстановлению водных объектов Нижегородской области при загрязнении нефтепродуктами Набеева Э.Г., Мингазова Н.М., Поляков В.Д. Казанский государственный университет, НП «ВолгоДонЭкоСпас» 420008, Казань, ул. Кремлёвская, 18, levira_nn@mail.ru, Nafisa.Mingasova@ksu.ru The dynamic of self-purification and analyzes of efficiency of restoration measures in water resources of Nijegorodskaya oblast after oil pollution. Nabeeva E.G., Mingazova N.M., Polyakov V.D. Kazan State University, NP «VolgoDonEcoSpas» Последствиями аварии в марте 2007 г. на участке нефтепродуктопровода в Кстовском районе Нижегородской области, явилось поступление значительного количества дизельного топлива в р. Шава, болото Шава, пруд рыбхоза «Борок», что привело к экологической катастрофе. Разлив ориентировочно 710 т дизельного топлива произошел на площади около 400 га по длине около 10 км. Целью исследований явилась разработка эффективных подходов к ликвидации последствий аварийных разливов. При ликвидации аварии использовались стандартные методы сбора нефтепродуктов: механический сбор; установка боновых ограждений по руслу реки; использование сорбентов на почве и у бонов; укрепление берегов в месте аварии георешетками. По данным исследований в динамике (с марта по май 2007 г.) концентрации нефтепродуктов в почвенных слоях снизились с 92000 до 575 мг/кг (в верхнем слое) при фоновых значениях 41 мг/кг; в воде с 874,2 мг/дм3 (17484 ПДК) до 2,4 ПДК в реке через 3 месяца, что говорит о самоочищении. Большой вклад в самоочищение вод внесли зооценозы (зоопланктон, зообентос) и растительные сообщества. Основная часть нефтепродуктов была аккумулирована торфяными почвами болота Шава и донными отложениями. Макрофиты способствовали самоочищению вод посредством аэрации и механического задерживания. Большая часть нефтепродуктов аккумулировалась в тростниковых зарослях пруда и болота Шавы. На дальнейших этапах эффективность первичных методов снизилась. Поскольку большая часть нефтепродуктов осела на дно, наиболее эффективными на будущее представляются аэрация придонных слоев, рекультивация загрязненных почв и донных отложений, использование эффективных и безопасных сорбентов. О сущности самоочищения воды Н.Е.Никитин, О.Г.Никитина nikitin.ne@mail.ru "Самоочищение - это совокупность природных процессов, направленных на восстановление экологического благополучия водного объекта" (ГОСТ 27065-86, пункт 19). Безусловно верное по форме, это определение не отражает сущности самоочищения. Отчасти её выразил К. Вурманн (1974), определяя биологическое самоочищение воды как «комплекс процессов, обусловленных деятельностью организмов, которые изменяют концентрацию составных частей воды, рассматриваемых как за¬грязнение». Несколько ближе к определению сущности рассматриваемого явления подошла Ц.И. Роговская, говоря, что «биологическая очистка воды основана на способности микроорганизмов использовать в процессе своей жизнедеятельности различные вещества, являющиеся загрязнениями». Однако, как не вполне корректно говорить, например, что проектирование дренажной сети обусловлено деятельностью не обусловлено жизнедеятельностью микроорганизмов, а является жизнедеятельностью микроорганизмов. Широко распространено мнение, что в самоочищении участвует вся биота водного объекта, причём значение различных групп примерно одинаково (А.С. Остроумов 2003-2006). Однако, только микроорганизмы, прежде всего бактерии, обеспечивая себе нормальное функционирование, потребляют такие вещества, которые для остальных гидробионтов являются загрязнениями, а при использовании в пищу органических веществ, могут выделять в качестве конечных продуктов метаболизма неорганические вещества. Другие гидробионты всегда оставляют после себя шлаки, в свою очередь, разлагаемые бактериями. К тому же, как отмечает М.М. Умаров: «микроорганизмы во много раз превосходят растения и животные по своей биохимической активности, поскольку имеют значительно более высокие соотношения своей поверхности к объёму» [Умаров, 2003]. Многие авторы подразделяют самоочищение на физический, физико-химический, химический и биологический процессы [Шитиков и др., 2003; Алимов, 2000 и др.]. С.А. Остроумов [2004] справедливо уточняет, что «биотические процессы стоят в центре всей системы самоочищения». Мы считаем, что биотические процессы не просто стоят в центре, а являются основными, все остальные действуют как подготовительные, сопутствующие стадии, способствующие воздействию микроорганизмов. Чтобы оптимизировать биохимические процессы, т.е. для обеспечения столкновения, зачастую разрозненных, микроорганизмов их ферментов и различных загрязняющих веществ, необходима интенсивная подвижность среды, в противном случае, процесс самоочищения сильно замедляется. Подводя итог, сформулируем сущность самоочищения, абстрагируясь от множества сопутствующих факторов: самоочищение воды - это прежде всего динамически обеспеченная жизнедеятельность микроорганизмов-деструкторов. Исходя из этого определения, ещё до начала специальных научных исследований, восстановление нормального хода самоочищения в любом водном объекте следует начинать с создания благоприятных условий для жизнедеятельности именно микроорганизмов-деструкторов, и, прежде всего, посредством увеличения подвижности среды их обитания. Доля массы мягких тканей, раковин и внутриполостной жидкости в биомассе Unio pictorum С.А.Остроумов Вопрос о доле мягких тканей, раковин и внутриполостной жидкости в общей биомассе двустворчатых моллюсков важен и сам по себе, и в связи с необходимостью оценки роли моллюсков в биогеохимических потоках элементов. Проведено определение массы мягких тканей и раковин в биомассе моллюсков Unio pictorum. Моллюски были собраны в р. Москве в верхнем течении в районе г. Звенигорода (вне городской черты). Моллюски инкубировали в микрокосмах в лабораторных условиях в отстоенной водопроводной воде (ОВВ). Моллюсков взвешивали, затем взвешивали массу мягких тканей или раковин. Удаляли внутриполостную жидкость (далее используется выражение «внутриполостная вода» как синоним выражения «внутриполостная жидкость») и опять взвешивали. Результаты даны в табл. 1. Отметим, что цифры в колонке 3 ("вес без воды", т.е. без внутриполостной воды), соответствуют суммарному весу двух компонентов: сырой вес собственно мягких тканей плюс вес раковин. Измерения проводили с моллюсками после инкубирования в ОВВ. Инкубация начата 16.7.07, окончена 20.7.2007. Таблица 1. Результаты определения сырой биомассы и массы внутриполостной воды в первой выборке моллюсков Unio pictorum, г. Номер Сыр. Вес, А "Вес без воды", Б Вес воды, А-Б Сырой вес мягких тканей, В Вес створок (как разница Б-В) 1. 18,6 15,3 3,3 3,9 11,4 2. 16,2 12,5 3,7 3,5 9,0 3. 19 14,2 4,8 4,8 9,4 4. 20,5 17,2 3,3 5,3 11,9 5. 18,3 13,5 4,8 4,2 9,3 6. 18,2 14,6 3,6 4,6 10,0 7. 15,8 12,0 3,8 3,7 8,3 8. 17,6 13,7 3,9 4,2 9,5 9. 17,2 13,8 3,4 2,2 11,6 10. 17,2 13,7 3,5 3,0 10,7 11. 12,8 10,0 2,8 3,9 6,1 12. 12,5 9,8 2,7 3,5 6,3 Сумма 203,9 160,3 43,6 46,8 113,5 Среднее 16,99 13,36 3,63 - - Ст. отклонение 2,38 2,08 0,65 - - Используя данные таблицы 1, можно рассчитать, что в среднем сырая масса мягких тканей составляла 46,8 / 203,9 = 22,95 % от общей массы сырой биомассы моллюсков (с раковинами и внутриполостной водой) и 46,8 / 160,3 = 29,20 % от суммарной биомассы мягких тканей и раковин. Можно также рассчитать, что в среднем масса раковин составляла 113,5 / 203,9 = 55,66 % от общей массы сырой биомассы моллюсков (с раковинами и внутриполостной водой) и 113,5 / 160,3 = 70,80 % от суммарной биомассы мягких тканей и раковин. Масса внутриполостной воды от общей сырой биомассы моллюсков (с раковинами и внутриполостной водой) составила 43,6 / 203,9 = 21,38%. В дополнение был проведен анализ еще одной выборки моллюсков. Эти моллюски содержали еще в одном микрокосме. Результаты представлены в табл. 2; единицы измерения – г. Табл. 2. Определение сырой биомассы и массы внутриполостной воды (г) во второй выборке моллюсков Unio pictorum Номер Сыр. Вес, А "Вес без воды" (после вскрытия и выливания воды), Б Вес воды А-Б Вес створок, В Сырой вес мягких тканей, Б-В 1. 21,2 16,5 4,7 10,9 5,6 2. 19,5 15,5 4,0 9,9 5,6 3. 16,5 13,3 3,2 9,2 4,1 4. 19,0 16,5 2,5 11,1 5,4 5. 13,9 10,8 3,1 7,5 3,3 6. 16,8 13,5 3,3 9,0 4,5 7. 14,8 12,3 2,5 8,3 4,0 8. 14,2 10,7 3,5 6,8 3,9 9. 16,9 14,2 2,7 8,7 5,5 10. 15,4 12,6 2,8 8,3 4,3 11. 13,2 10,8 2,4 7,0 3,8 12. 14,5 12,5 2,0 8,0 4,5 Сумма 195,9 159,2 36,7 104,7 54,5 Мягкие ткани моллюсков, представленных в последней таблице, были собраны и высушены при 105°С до постоянного веса. Сухой вес суммарного образца составил 6,2 г, то есть 11,38% от сырого веса (6,2 / 54,5 = 0,1138). В этой выборке сырая масса мягких тканей (в среднем) составляла 54,5 / 195,9 = 27,82% от общей массы сырой биомассы моллюсков (с раковинами и внутриполостной водой) Масса внутриполостной воды от общей сырой биомассы моллюсков (с раковинами и внутриполостной водой) составила 36,7 / 195,9 = 18,73%. Таким образом, получены оценки доли мягких тканей и внутриполостной жидкости в общей биомассе моллюсков. Это необходимо учитывать при количественных характеристиках элементного состава биомассы моллюсков. Эти цифры позволяют более точно рассчитать, на основе данных о концентрации элементов в тканях моллюсков, содержание этих элементов (в весовых единицах), находящееся в составе природных популяций моллюсков (в весовых единицах на единицу площади экосистем). Литература Остроумов С.А. Внутриполостная вода в Unio pictorum после инкубирования в лабораторных условиях // ESHS, 2007, vol.12: 81-82. Остроумов С.А. Измерение массы внутриполостной жидкости в Unio pictorum после инкубирования в лабораторных условиях. 2008, в печ. Сопоставление подходов к изучению взаимодействия между химическим веществом и организмом С.А.Остроумов Москва, МГУ, биологический факультет В период 2004-2008 нами проведены исследования взаимодействия некоторых поллютантов с водными растениями (в работе участвовали Е.В.Лазарева и аспирант Е.А.Соломонова). В этих исследованиях использовались два подхода, основанные на использовании одноразовых добавок и рекуррентных добавок исследуемого вещества. Второй метод описан в работе (Остроумов, 2006). Эти два подхода существенно различаются по смыслу и приложению получаемой информации. Сопоставление этих подходов дается ниже в таблице 1. Таблица 1. Сопоставление двух подходов к изучению взаимодействия между химическим веществом и организмом Подход 1 Подход 2 Комментарий Методические особенности Одноразовые добавки Рекуррентные добавки Подход 2 (метод рекуррентных добавок) изложен в: (Остроумов, 2006). Степень традиционности Традиционный подход Новый подход - Как характеризуется воздействие вещества По концентрации вещества в воде По нагрузке (поступление определенного количества вещества в систему за некоторый период) (см. Примечание 1) - Единицы измерения воздействия вещества Например, N мг/л Например: Внесено суммарно N (N1+N2+N3…) мг за период T дней в объем 1 л В колонке 1 вместо мг/л может использоваться, например, мкг/л или г/дм3; в колонке 2 может использоваться г за период T месяцев в объем 1 м3 или другие аналогичные единицы Смысл опыта 1. Выявление меры опасности вещества 2. Информация о диапазоне толерантности (устойчивости) биообъекта в условиях разовой добавки 1.Дополнительная информация об опасности вещества 2. Информация о диапазоне толерантности (устойчивости) биообъекта в условиях хронического поступления вещества В колонке 2 диапазон толерантности биообъекта характеризуется в условиях, более приближенных к реальному загрязнению водных объектов продолжающимся поступлением поллютанта, чем в колонке 1. Параметры, определяемые в результате опытов LC50; EC50 Допустимая нагрузка поллютанта на систему - Перспективная цель практического использования Нормирование Технология снижения загрязнения (количественные параметры эксплуатации технологии); фиторемедиация Методология определения количественных параметров использования водных макрофитов для фиторемедиации ранее не была разработана Примеры конкретной работы Изучали ДСН (Соломонова, Остроумов, 2007) и многие др. вещества (Мелехова, Егорова, 2007) Изучали ДСН (Соломонова, Остроумов, 2008) По использованию подхода 1 научная литература очень обширна; по использованию подхода 2 – пока только работы С.А.О., соавторов и аспирантов Примечание 1. Нагрузка по загрязняющему веществу сточных вод в ГОСТе определена как «Масса загрязняющих веществ сточных вод в интервал времени, отнесенная к единице поверхности или объема сооружения» (ГОСТ 25150-82). Второй из обсуждаемых подходов (метод рекуррентных добавок) был апробирован на примере додецилсульфата натрия и ПАВ-содержащих смесевых препаратов (СМС) (Соломонова, Остроумов, 2008). Литература: ГОСТ 25150-82. Мелехова О.П., Е.И. Егорова. (ред.), 2007 Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. М.: Издательский центр «Академия» 2007, 288 с. Остроумов С.А. Модельная система в условиях рекуррентных (реитерационных) добавок ксенобиотика или поллютанта: инновационный метод изучения толерантности, ассимиляционной емкости системы, предельно допустимых поступлений загрязняющих веществ и потенциала фиторемедиации.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 72-74. Соломонова Е.А., С.А.Остроумов. Изучение устойчивости водного макрофита Potamogeton crispus L. к додецилсульфату натрия. - Вестник Моск ун-та. Сер. 16. Биология. 2007. № 4. С.39-42. Остроумов С. А., Соломонова Е. А. Исследование взаимодействия додецилсульфата натрия с водными макрофитами в экспериментальных условиях // Токсикол. вестник № 4 (май–август, 2008 г.) [Изучено воздействие однократных и рекуррентных добавок анионного ПАВ додецилсульфата натрия (ДСН) на жизнеспособность водных растений Elodea canadensis Mchk., Potamogeton crispus L., Najas guadelupensis L., Fontinalis antipyretica L., Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl. БИОМОДУЛИ ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОПАСНОСТИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОД: НА ПУТИ К ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЭКОТЕХНОЛОГИИ С.А.Остроумов 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры, МГУ, биологический ф-т, лаборатория физико-химии биомембран, saostro@online.ru; ar55@yandex.ru Цель этого сообщения – кратко сформулировать некоторые итоги разработки научных основ фитотехнологии очищения воды и спецификации устройства для ее применения. Разработан способ создания биомодулей с водными макроорганизмами (именно макроорганизмами, а не микроорганизмами), которые обладают повышенной резистентностью к загрязнению вод и несут функцию очищения и снижения опасности химических поллютантов. Разработан метод определения допустимой нагрузки и срока службы биомодулей как параметров экотехнологии (фитотехнологии) снижения опасности загрязнения вод. Научная основа метода – разработанная автором ранее теория биотического самоочищения вод в природных экосистемах [1-5]. Преимущества по сравнению с другими методами очистки: Относительная дешевизна, надежность, энергосбережение, поглощение парникового газа. Технология на основе биомодулей не содержит капризных, склонных к поломке, технологических компонентов, не требует высококвалифицированного персонала для эксплуатации и обслуживания; меньшее потребление энергоносителей и электроэнергии. При использовании данного метода не выделяются парниковые газы; наоборот, в ходе фотосинтеза растений идет поглощение одного из парниковых газов (двуокиси углерода). Предлагаемая сфера применения: в сочетании с другими методами очистки (такими, как очистка с помощью активного ила или активированного угля) как полезное дополнение на заключительной стадии. Биомодули могут выручать в период ремонта, перегрузки или выхода из строя основных очистных сооружений, устройств или модулей. Могут использоваться в тех условиях, когда использование других, более дорогих методов очистки экономически нецелесообразно или убыточно. Биомодули могут быть особенно удобными для очистки маломасштабных источников загрязнения вод. Следующий этап работ (НИОКР и внедрение): наращивание и накопление биомассы организмов, создание и хранение биокартриджей, анализы воды с целью изменения эффективности очистки по химическим показателям в конкретных условиях хозяйственной и производственной деятельности; патентование способа, полезной модели и промышленного образца; создание инструкции по использованию бимодулей. Библиография 1. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. Т.396. № 1. С.136-141. 2. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и практика // Успехи современной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429-442. 3. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 4. (the same author) Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 5. (the same author) Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. ПОИСК ФИТОТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ C.А.Остроумов 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры, МГУ, биологический ф-т, лаборатория физико-химии биомембран, saostro@online.ru; ar55@yandex.ru Ранее было предложено использовать метод рекуррентных добавок для изучения потенциала макрофитов для фиторемедиации загрязненной водной среды [1]. В данной работе изучали возможность использования этого метода для оценки допустимых нагрузок на фитосистему с ранее не исследованным в этом отношении макрофитом (OST-3). Использовали микрокосмы с макрофитами (OST-3). Макрофиты были собраны автором из естественного местообитания в Московской области. В микрокосмы вносили по 450 г макрофитов (сырой вес). Объем водной среды (ОВВ, отстоенная водопроводная вода) составлял 1 л. Сосуды для микрокосмов имели приблизительно кубическую форму, дно 14 х 16 см, высота 16 см. Инкубацию вели в условиях естественной фотопериодичности при комнатной температуре. Добавки суспензии нефти вносили 2 раза в неделю. При каждой добавке в вариант 1 вносили 0.2 мл, в вариант 2 вносили 0.4 мл. Исходная суспензия нефти (Рязанский завод), используемая для добавки, имела концентрацию нефти 57,1 мл/л. Добавки суспензии начали 2.11.2007. По состоянию микрокосмов на 21.01.07, состояние макрофитов в обоих вариантах было хорошим. Признаков угнетения состояния растений (снижения уровня пигментированности, опадения листьев, фрагментации стеблей, гибели отдельных растений) не наблюдалось. За период опыта в вариант 1 было внесено суммарно 4,4 мл исходной суспензии, в вариант 2 – 8,8 мл суспензии. Количество нефти, содержащееся в этих объемах суспензии, приведено в таблице ниже. Таблица 1. Количественные характеристики и результаты опыта по инкубации макрофитов в условиях рекуррентных добавок суспензии нефти. Вариант Суммарно внесено суспензии нефти, мл Суммарно внесено нефти в составе суспензии, мл Длительность периода, за который внесено указанное кол-во нефти, недель (в скобках -дней) Общий объем водной среды в микрокосме Состояние макрофитов OST-3 1 4,4 0,251 11,5 (80) 1 л хорошее 2 8,8 0,502 То же То же То же Опыт показал, что растения к указанному моменту инкубации в условиях продолжающегося поступления нефти не погибли. Это указывает на то, что оба варианта нагрузки находятся в пределах диапазона толерантности к данному экологическому фактору. Оба варианта нагрузки находились в пределах того, что можно считать допустимой нагрузкой на данную фитосистему (с учетом конкретного интервала времени). 22.1.08 в варианте 1 значительная часть растений погибла (резко снизилась пигментация и ослабился тургор). 23.1.08 инкубация варианта 1 была прекращена. Оставшаяся в микрокосме вода не имела запаха нефти и не имела на поверхности нефтяной пленки. В момент написания тезисов инкубация (варианта 2) и опыт продолжались. Результаты опыта указывают на возможность использования данного подхода для оценки допустимой нагрузки нефтяного загрязнения воды на данный вид макрофитов и на возможность использования данного макрофита для целей фиторемедиации. Литература 1.Остроумов С.А. Модельная система в условиях рекуррентных (реитерационных) добавок ксенобиотика или поллютанта: инновационный метод изучения толерантности, ассимиляционной емкости системы, предельно допустимых поступлений загрязняющих веществ и потенциала фиторемедиации.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 72-74. [Сформулирована концепция нового метода изучения толерантности макрофитов к химическому загрязнению, ассимиляционной емкости водной экосистемы и фиторемедиационного потенциала водных растений] ЗАКОНЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БИОИНЖЕНЕРИИ С.А. Остроумов 119991 Москва ГСП-1, Ленгоры, МГУ, биологический ф-т, лаборатория физико-химии биомембран, saostro@online.ru; ar55@yandex.ru …Не так проста природа. Поэт Серебряного века, 1915. В последнее время активизировались усилия по использованию организмов в рамках работ по созданию искусственных экосистем. Такие экосистемы используются и служат в различных целях, среди которых в качестве примеров можно назвать очищение воды и почв, создание полезных веществ, производство продуктов питания. Среди многих направлений этой работы - экологическая биоинженерия при создании и реабилитации водоемов и водотоков (Кривицкий, Oстроумов, 2006 а,б), работы по фиторемедиации (Соломонова, Остроумов, 2007). При использовании полезных свойств экосистем. В том числе водных, необходимо учитывать закономерности функционирования экосистем, рассмотрение которых – одна из основных направлений научных исследований в экологии (например, Абакумов, 2007а,б.в; Алимов, 2000; Kapitsa, 2007) и науках о биосфере (Добровольский, 2007). Для понимания функционирования искусственных экосистем, конечно, имеет значение весь научный багаж современной экологии. Вместе с тем, само создание искусственных экосистем и особенности их использования, акцентирующие важность вопроса о стабильности созданной системы, делают необходимым поиск таких закономерностей, которые особенно важны для этой сферы практической деятельности. До сих пор свод таких закономерностей или базисных принципов отсутствовал. Цель этого сообщения – сформулировать законы экологической биоинженерии. Учитывая, что это первая попытка в данном направлении, авто осознает, что она может потребовать дальнейших корректив и предлагаемые формулировки – лишь часть длительного процесса поиска законов и принципов экологической биоинженерии. Предлагается рассмотреть систему законов, включающую следующие семь формулировок. 1. Создание экосистемы, состоящей из одного вида живых организмов, теоретически возможно, но на практике такая система, как правило, не может существовать сама по себе как стабильная экологическая система, не требующая постоянного внимания и ухода. Такая система скорее всего окажется неустойчивой. 2. Для повышения стабильности созданной экосистемы скорее всего потребуется либо включение в систему популяций дополнительного вида (или нескольких видов) организмов, либо существенные усилия и затраты энергии для поддержания системы, либо и то и другое одновременно. 3. При создании экосистемы из нескольких видов нельзя ожидать, что отношения между ними будут полностью нейтральными. 4. После создания экосистемы следует ожидать, что появятся тенденции к изменению ее видового состава и соотношений численностей отдельных видов организмов. Если стоит задача сохранения фиксированного состава видов и относительно стабильного соотношения численностей видов, то следует быть готовым к необходимости существенных затрат энергии и усилий по управлению, менеджменту и уходу за системой. 5. Для формирования поведения созданной экосистемы важны все факторы, включая самые мелкие, влияющие на любую из стадий жизненного цикла организмов, входящих в систему. Следует быть готовым к тому, что влияние мелких факторов и незначительные воздействия на организмы могут привести к большим последствиям для популяции одного или нескольких видов организмов и существенным изменениям в самой экосистеме. 6. Чисто теоретическое и точное предсказание поведения и развития созданной экосистемы на длительный период времени во многих случаях малоэффективно или невозможно. Для приблизительного предсказания поведения вновь созданной экосистемы необходим ранее накопленный опыт неоднократных наблюдений за системами этого типа. 7. Экология, как и биология, зачастую проявляют себя как науки об исключениях. Следует быть готовым к тому, что созданная экосистема на протяжении некоторого отрезка времени может демонстрировать исключение из известных правил или ожидаемых закономерностей. Прокомментируем предложенные формулировки. О Законе 1. В приложении к вопросам очищения воды наглядным примером может служить биореактор, где на волокнах из синтетического материала иммобилизованы клетки гетеротрофных микроорганизмов, разрушающих органические поллютанты, которые содержатся в воде. Эффективность работы такого биореактора была проанализирована, например, в работе (Oстроумов, Самойленко, 1990). Такая система работает, но только как лабораторная система или часть технологии в промышленных условиях. Самостоятельно, без технологического сопровождения, эта система существовать не может. Есть и многочисленные другие примеры того, что системы на основе монокультуры одного вида (это относится и к водным, и к наземным организмам) неустойчивы. О законе 2. Рассмотрим вопрос о стабильности и поддержании искусственно созданной экосистеме на конкретном примере. Например, для поддержания функционирования упомянутой выше системы с иммобилизованными микроорганизмами необходимо искусственное поддержание потока воды через биореактор, а также постоянная подача воздуха (аэрирование), что, конечно, связано с существенными затратами энергии. В случае водных экосистем известно, что сложные водные системы с многозвенной трофической сетью более устойчивы, чем малочленные биоценозы. В случае наземных экосистем тоже известно, что включение в них дополнительных трофических звеньев также способствует устойчивости систем. О Законе 3. Рассмотрим искусственно созданную систему из организмов нескольких видов. Между организмами, как только они помещены в общее пространство и начали со-существовать, немедленно возникают и затем развиваются отнюдь не нейтральные отношения. Так, можно ожидать следующее: либо трофические отношения, либо конкуренция за общие ресурсы (субстрат, кислород, свет, элементы минерального питания и др.), либо те или иные симбиотические отношения, либо иные формы отношений, связанные с позитивным или негативным эффектом на популяции одного или обоих взаимодействующих видов. При обитании на одной и той же территории (акватории) взаимно нейтральные отношения скорее исключение, чем правило. Взаимодействия могут быть опосредованы и частично замаскированы общими элементами трофических цепей, в которые входят рассматриваемые виды организмов. О Законе 4. Рассмотрим численность популяций видов в искусственной экосистеме в течение некоторого периода времени. Начальные численности видов редко могут остаться неизменными. Из двух конкурирующих за общий ресурс видов один всегда будет использовать этот ресурс быстрее, чем другой, что создает предпосылки для более быстрого роста численности одного из видов. Аналогичным образом, из двух видов кормовых ресурсов для общего для них хищника или паразита, один из видов окажется более уязвимым, чем другой. На этой основе возникнет несимметричная динамика изменений численности упомянутых видов. Всегда имеется вероятность полной элиминации одного из видов, либо внедрения в систему нового вида из внешней среды. Даже относительно устойчивые природные экосистемы уязвимы и, как показывают наблюдения, многочисленны примеры внедрения в природные экосистемы видов-интродуцентов (вселенцев). Такие вселения видов, чужеродных для местных экосистем, стали обычным делом в условиях антропогенного изменения окружающей среды и нередко порождают экологические катастрофы (один из многочисленных примеров – вселение в Черное море гребневика). О Законе 5. Вопрос о роли даже мелких факторов, способных повлиять на численность вида, очень важен. Приведем пример очень больших последствий одного, казалось бы, незначительного воздействия на систему – это все тот же упомянутый выше пример вселения гребневика в Черное море. После его вселения этот вид быстро размножился, стал выедать планктон, который служил кормовым ресурсом для рыб, в результате чего снизилась численность популяций рыб, упали показатели рыбного промысла. Другой пример – относительно небольшие факторы могут стимулировать массовое развитиие цианобактерий, что затем приводит к существенному снижению качества воды. Примеры в этом направлении легко умножить. О Законе 6. Проблема прогнозирования экосистем всегда привлекала внимание экологов. Именно большое влияние первоначально мелких факторов делает предсказание экосистемы проблематичным. Рассмотрение существенных сторон этого вопроса проведено нами в других работах. О Законе 7. Особенность живых организмов – изменчивость не только поведения организмов, но и демографических параметров их популяций, а также изменчивость самой наследственной природы организмов. Последнее достигается в ходе мутационного процесса. Как установлено современной генетикой, мутагенез – не нарушение, а функция генетического аппарата (это неоднократно подчеркивал в своих публикациях и лекциях С.В.Шестаков). В некоторых случаях то, что формально представляется одной популяцией, превращается в две или более популяций. Так, популяции бактерий могут расщепляться на две и более форм, каждая из которых имеет свои особенности роста и с различной скоростью использует молекулы органического вещества как ресурс. В итоге возможно появление сосущестующих популяций или консорциумов тесно связанных друг с другом форм бактерий, которые существуют как единая «неразлучная» система. Подобные консорциумы или сосуществующие популяции неоднократно наблюдались (Например, при изучении гетеротрофных водных бактерий, разрушающих неионогенное поверхностно-активное вещество (ПАВ) Тритон Х100, автор выделил из системы биологической очистки сточных вод (г. Кардифф, Уэльс, Великобритания) консорциум, состоящий из двух тесно связанных друг другом форм бактерий. Одна из этих форм заметно быстрее, чем другая, разрушала молекулы Тритон Х100, а другая, хотя разрушала это вещество медленнее, зато обладала более высокой резистентностью. Разделить эти две формы при пересеве с одной чашки Петри на другую было невозможно. Происхождение этого консорциума неизвестно. Один из вариантов его возникновения – расщепление одной бактериальной популяции на две). Популяции организмов используют богатый арсенал физиологических и биохимических механизмов для выживания, в некоторых случаях могут активизировать запасные или ранее неизвестные для экологов механизмы. Поэтому могут проявиться свойства организмов и популяций, которые для внешнего наблюдателя будут выглядеть как отклонение от ожидаемых закономерностей. Сформулированные выше особенности и закономерности, которые на текущий момент рассматриваются как первый вариант законов экологической биоинженерии, могут прилагаться на практике в нескольких областях, касающихся и водных, и наземных искусственных и полуискусственных экосистем. В приложении к водным экосистемам могут затрагиваться такие сферы приложения, как очищение вод и поддержание экологической безопасности источников водоснабжения, аквакультура, создание рекреационных водоемов, создание и эксплуатация водоемов-охладителей тепловых электростанций и АЭС, создание полузамкнутых систем оборотного использования воды в технологических схемах, создание и эксплуатация гидротехнических сооружений и другое. Отмеченные выше закономерности указывают на фундаментальную невозможность простых решений ни на стадии дизайна, ни на этапе эксплуатации экологических биоинженерных систем. Элегантная простота, традиционно столь привлекательная при обычных «неживых», «неэкологических» технологиях, здесь невозможна. Сказанное ведет к существенному практическому выводу - к осознанию необходимости того, что практическое использование экосистем во всех указанные выше направлениях и областях должно сопровождаться обратной связью - то есть экологическим, биогеохимическим, гидробиологическим и гидрохимическим мониторингом, в котором должны быть постоянно задействованы не только технические работники и химики-аналитики, но и квалифицированные ученые с биологической подготовкой – биологи, биоэкологи, гидробиологи. Эти работы должны проводиться не только при запуске технологических или гидротехнических проектов, но и на постоянной основе в ходе всего времени использования экосистем. Литература Абакумов В.А. Новое о ремедиации и восстановлении загрязненных водных систем // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии 2007а, № 2(4) с. 98-100. Абакумов В.А.. Новое в изучении водных экосистем и организмов: концепция экологической репарации //Вода: технология и экология. 2007б. № 2. стр. 70-71. Абакумов В.А. Инновационные подходы к восстановлению и ремедиации загрязненных водных объектов //Вода: технология и экология. 2007в. № 3. стр. 69-73. Алимов А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем. СПб.: Наука, 2000. 147 с. Добровольский Г.В. К 80-летию выхода в свет книги В.И. Вернадского “Биосфера”. Развитие некоторых важных разделов учения о биосфере. - Экологическая химия. 2007, т. 16(3), с.135–143. Кривицкий С.В., Oстроумов С.А. Экобиоинженерия: создание (восстановление) и поддержание водных экосистем с заданными параметрами.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006а, v. 11, c. 51-55. Кривицкий С.В., Oстроумов С.А. Экобиоинженерия: экологическая реабилитация водоемов.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006б, v. 11, c. 55-60. Oстроумов С.А., Самойленко Л.С. Оценка эффективности биотехнологического разрушения анионных ПАВ с помощью биотестов // Вестник Московского ун-та, серия 16. Биология. 1990. № 3. С. 74-78. Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Изучение устойчивости водного макрофита Potamogeton crispus L. к додецилсульфату натрия // Вестник Моск ун-та. Сер. 16. Биология. 2007. № 4. С.39-42. Kapitsa A.P. Establishing the fundamental principles for the theory of the apparatus of the biosphere // Problems of biogeochemistry and geochemical ecology. № 2(4) 2007 с. 1-4. ИННОВАЦИОННАЯ ФИТОТЕХНОЛОГИЯ: ВКЛАД В THE BEST AVAILABLE TECHNOLOGIES КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ И ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДЫ Остроумов С.А., Капица А.П., Котелевцев С.В., Головня Е.Г., Горшкова О.М., Лазарева Е.В., МакКатчеон С., Соломонова Е.А., Шестакова Т.В. Innovative phytotechnology: contributing to the best available technologies of complex control and prevention of water pollution Ostroumov S.A., Kapitsa A.P., Kotelevtsev S.V., Golovnya E.G., Gorshkova O.M., Lasareva E.V., McCutcheon S., Shestakova T.V., Solomonova E.A. Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, биологический, химический, географический и геологический факультеты; University of Georgia, Athens, GA, U.S.A. Растения стали перспективным объектом для изучения новых возможностей расширения методического и технологического арсенала для предотвращения загрязнения среды, снижения содержания поллютантов в почвах и воде [3, 5, 9]. Использование растений в этих целях стали называть фитотехнологией (phytotechnology). Используется также понятие фиторемедиации (например, [9]). Под фиторемедиацией понимают следующее (дается несколько определений или трактовок из Интернета: 1) The use of plants to remediate contamination by the uptake (transpiration) of contaminated water by plants. Plants can be used to contain, remove, or degrade contaminants. 2) Biological remediation of environmental problems using plants. 3) The use of plants to remove or neutralize contaminants, as in polluted soil or water. Эти варианты определения фиторемедиации сводятся к тому, что используются растения для удаления или снижения концентрации загрязняющих веществ в среде (почве и воде). В нашей работе изучались возможности использования водных растений для целей фиторемедиации вод, содержащих перхлорат, синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ), смесевые препараты, тяжелые металлы. Получены следующие результаты. 1) В присутствии водных растений ускорялось снижение концентрации перхлората в воде. 2) С использованием метода измерения поверхностного натяжения воды (метод отрыва пластинки) показано, что в присутствии водных растений происходит ускорение снижения содержания в воде СПАВ додецилсульфата натрия. 3) Выявлены диапазоны толерантности нескольких видов водных растений к СПАВ и смесевым препаратам. 4) Выявлены виды водных растений, относительно более устойчивые к СПАВ, что делает их особенно перспективными для использования в фитотехнологиях очищения воды. 5) В условиях микрокосмов с макрофитами разработана методика рекуррентных добавок загрязняющих веществ [1], апробированная с использованием добавок СПАВ, нефти и тяжелых металлов. 6) С использованием метода анодной инверсионной вольтамперометрии (АИВ) показано, что в присутствии водных растений (Ceratophyllum demersum) происходит заметное снижение содержания в воде измеряемых этим методом форм нахождения Cu, Zn, Cd, Pb. Так, апробирован метод рекуррентных добавок ксенобиотиков (на примерах додецилсульфата натрия и синтетического моющего средства) для изучения диапазона устойчивости растений, потенциально перспективных для восстановления загрязненных водных систем. Метод апробирован на пяти видах водных макрофитов (Elodea canadensis Michx., Potamogeton crispus L., Najas guadelupensis L., Fontinalis antipyretica L., макрофите OST-1). В условиях проведенных опытов максимальная нагрузка додецилсульфата натрия для макрофита OST-1 составляла 460,0 мг/л, при этом время инкубации составляло 213 суток. Максимальная нагрузка синтетического моющего средства для этого макрофита – 1687,5 мг/л, при этом время инкубации составляло 314 суток. (Остроумов, Соломонова). Инновационная разработка экотехнологического подхода к очищению вод: фиторемедиация с использованием водных макрофитов. - Вода: технология и экология. 2008). Фиторемедиационный потенциал растений рассматривается нами как проявление одной из сторон полифункциональной роли биоты в самоочищении вод [13, 14]. Полученные результаты вносят вклад в разработку наилучших доступных технологий очищения воды от химических компонентов, по которым часто наблюдается превышение ПДК в воде (рыбохозяйственных ПДК, хозяйственно - бытовых ПДК, а также ПДК для питьевой воды): перхлората, СПАВ, нефтепродуктов, тяжелых металлов. Мы заинтересованы найти партнеров в области реальной экономики, которые хотели бы создать пилотную (экспериментальную, пробную) установку на основе фитотехнологии для очистки или доочистки загрязненных или недоочищенных вод, образующихся на предприятии или в условиях реально действующего бизнеса. Библиография: 1. Остроумов С.А. Модельная система в условиях рекуррентных (реитерационных) добавок ксенобиотика или поллютанта // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2006. Т. 11. С. 72-74. 2. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Изучение толерантности макрофита Najas sp. при воздействии додецилсульфата натрия в условиях рекуррентных добавок в течении периода времени более двух месяцев // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2005. Т. 10. С. 86-87. 3. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника: прибрежно-водная растительность. М.: Издательский центр «Академия», 2005. 240 с. 4. Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Разработка фитотехнологий снижения загрязнения водной среды // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2006. Т. 11. С. 94-99. 5. Эйнор Л.О. Ботаническая площадка - биоинженерное сооружение для доочистки сточных вод // Водные ресурсы. 1990. № 4. С. 149-151. 6. Соломонова Е.А., С.А. Остроумов. Изучение устойчивости водного макрофита Potamogeton crispus L. к додецилсульфату натрия // Вестник Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. 2007. № 4. С.39-42. [English edition: Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin [ISSN 0096-3925 (Print) 1934-791X (Online)]). 2007. Volume 62, Number 4. p. 176-179]. 7. Остроумов С.А., Е.А. Соломонова. Инновационная разработка экотехнологического подхода к очищению вод: фиторемедиация с использованием водных макрофитов. - Вода: технология и экология. 2008. № 3. стр. 48-56. 8. Остроумов С.А., Е.В. Лазарева. Поверхностное натяжение водных растворов додецилсульфата натрия в присутствии водных растений. - Вода: технология и экология. 2008. № 3. стр. 57-60. 9. McCutcheon S., Schnoor J. 2003. Phytoremediation. Wiley-Interscience. Hoboken. 987 p. 10. Ostroumov S.A. 2006. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Boca Raton. 280 p. 11. Ostгоumov S.A., McCutcheon S., Nzengung V. et. al. Plant ecology and phytоrеmеdiаtiоn: using potential of sоmе aquatic and tеrrеstriаl plants to deсоntаminаtе envirоnmеnt // EURECO 2005. Х European Ecological Congress. 2005. Kusadasi, Izmir, Turkey. Р. 171. 12. Ostroumov S.A., Yifru D., Nzengung V. et. al. Phytoremediation of perchlorate using aquatic plant Myriophyllum aquaticum // Ecological Studies, Hazards, Solution. 2006. V.11. P. 25-27. 13. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. т. 396. № 1. С.136-141 [ translated into Eng.: Ostroumov S.A.On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. Doklady Biological Sciences, V. 396, 2004, p. 206–211. (Translated from DAN, V.396, No.1, 2004, p.136–141). [ISSN 0012-4966. Distributed by Springer]. 14. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks // Hydrobiologia. 2002. v. 469 (1-3): P.203-204. К разработке вопросов мониторинга водной среды и экосистем: Изучение содержания элементов в моллюсках Unio методом нейтронно-активационного анализа Остроумов С.А., Колесов Г.М., Сапожников Д.Ю. МГУ им. М.В.Ломоносова Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН Водные моллюски используются для мониторинга состояния водной среды [1]. Определение содержания металлов в моллюсках проводили многие исследователи, в том числе на кафедре гидробиологии МГУ, в ИНБЮМ, Институте зоологии АН Молдовы и др. научных центрах. Двустворчатые моллюски Unio pictorum были собраны в р. Москве выше г. Звенигорода (за пределами города). Часть моллюсков инкубировали в микрокосмах с добавлением раствора М. Условия инкубации и состав добавленного раствора описаны в отдельной публикации (Остроумов, 2007) [2]. Другая часть моллюсков (контроль) инкубировалась в аналогичных микрокосмах без добавления раствора М. В микрокосмах использовалась отстоенная водопроводная вода (ОВВ). Во время инкубации кормление не производилось во избежание привнесения в систему дополнительных компонентов, содержащих измеряемые элементы. Моллюски были взяты для анализа после второго этапа опыта, описанного в [2]. Концентрацию элементов в мягких тканях и раковинах определяли с использованием инструментального нейтронно-активационного анализа. Методика была следующей. Образцы предварительно высушивали при 105º С. Отбирали навески проб, эталонов и образцов сравнения (стандартные образцы состава: KH, ST-1, SGD-1, FFA, RUS-1, Allende, BCR и др.) по 15-25 мг и упаковывали в пакеты из алюминиевой фольги. Пакеты с навесками помещали в алюминиевый пенал, который облучали в тепловом канале ядерного реактора (МИФИ; поток 2,8.1013 н/см2.с) в течение 15-20 ч. После облучения образцы охлаждали 5-7 суток и переупаковывали. Затем их активность измеряли 2-3 раза (5-7-й и 15-30-й день после облучения) в течение 1000-5000 сек. на германиевых детекторах ("ORTEC" и рижский), снабженных 4096-канальными высокоразрешающими анализаторами импульсов LP-4900 ("Nokia", Finland) и NUC-8192 (EMG, Hungary). Интерпретацию спектров и расчет содержаний элементов проводили по спектрам стандартных образцов с помощью компьютерных программ "ASPRO" и "NINA", разработанных сотрудниками ГЕОХИ. Результаты измерения элементов приведены в таблицах. Приведено содержание элементов в мягких тканях (табл. 1 и 2) и раковинах (табл. 3 и 4). Полученные данные дополняют базу данных о содержании элементов в водных моллюсках [3]. Часть работы была поддержана грантом РФФИ. Литература 1. Микус А.А. Водные моллюски как объект при мониторинге состояния окружающей среды // Ломоносов-2007. Секция "Биология". М.: МАКС-пресс, с.70-71. 2. Oстроумов С.А. Изучение толерантности моллюсков в условиях полиметаллического загрязнения воды и длительной инкубации.// ESHS, 2007, vol. 12, p.78-81. 3. Oстроумов С.А., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Колесников М.П., Колотилова Н.Н., Крупина М.В., Лихачева Н.Е. База данных для разработки статистической модели оценки роли моллюсков в биогенной миграции металлов: концепция и разработка элементов теоретических основ // Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 79-83. Таблица 1 (Часть 1). Элементы (лантан, церий и др.) в мягких тканях (сух. вес) U.pictorum после инкубации с металлами (1М-7М) и в контроле (11М-17М) La Ce Nd Sm Eu Tb Yb N Образец ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 54 мет1M 0,81 1,0 0,18 0,025 0,011 0,009 0,07 56 мет2M 2,0 2,63 0,61 0,11 0,049 0,031 0,18 58 мет3M 0,54 0,79 0,19 0,034 0,025 0,014 0,13 60 мет4M 1,48 1,5 0,19 0,028 0,021 0,013 0,17 62 мет5M 0,53 0,75 0,17 0,032 0,031 0,011 0,089 64 мет6M 0,67 1,1 0,36 0,083 0,011 0,024 0,14 66 мет7M 5,29 4,47 0,34 0,036 0,045 0,11 0,08 средн. 1,62 1,75 0,29 0,05 0,03 0,03 0,12 70 11M 0,047 0,12 0,087 0,023 0,018 0,012 0,11 72 12M 0,37 0,63 0,24 0,056 0,021 0,02 0,22 74 13M 0,12 0,3 0,22 0,071 0,057 0,024 0,17 76 14M 0,13 0,25 0,11 0,021 0,013 0,015 0,2 78 15M 0,094 0,23 0,16 0,051 0,006 0,017 0,11 80 16M 0,033 0,05 0,014 0,003 0,022 0,002 0,058 82 17M 0,26 0,41 0,14 0,03 0,007 0,012 0,11 средн. 0,15 0,28 0,14 0,04 0,02 0,01 0,14 La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Таблица 1 (Часть 2). Элементы (лютеций, рубидий и др. элементы) в мягких тканях (сух. вес) U.pictorum после инкубации с металлами (1М-7М) и в контроле (11М-17М) Lu Rb Cs Ca Sr Ba Sc Cr N Образец ppm ppm ppm % ppm ppm ppm ppm 54 мет1M 0,015 4,89 49,5 2,09 98 260 0,057 26,5 56 мет2M 0,035 1,88 42,3 8,22 400 0,087 30,1 58 мет3M 0,028 4,93 8,74 6,54 225 325 0,075 11,9 60 мет4M 0,038 45,6 4,18 60 255 0,014 19,1 62 мет5M 0,018 49,4 4,81 275 0,043 20,7 64 мет6M 0,028 61,6 4,86 98 0,037 21,5 66 мет7M 0,016 0,89 33,2 5,12 72 190 0,013 28,5 средн. 0,03 3,15 41,48 5,12 113,75 257,57 0,05 22,61 70 11M 0,023 1,31 0,25 2,96 19 180 0,041 3,79 72 12M 0,049 7,21 265 375 0,11 0,74 74 13M 0,033 0,31 7,04 175 525 0,064 5,99 76 14M 0,047 0,94 0,11 6,86 250 425 0,069 0,62 78 15M 0,021 0,8 7,21 445 0,075 2,68 80 16M 0,015 3,98 0,095 2,32 41 165 0,042 0,62 82 17M 0,023 0,82 4,8 295 0,13 2,2 средн. 0,03 1,76 0,32 5,49 150,00 344,29 0,08 2,38 Lu Rb Cs Ca Sr Ba Sc Cr Таблица 1. (Часть 3). Элементы (железо, кобальт и др. элементы) в мягких тканях (сух. вес) U.pictorum после инкубации с металлами (1М-7М) и в контроле (11М-17М) Fe Co Ni Zn Se As Sb Th N Образец % ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 54 мет1M 0,63 3,73 30 380 1,6 10,1 0,55 0,16 56 мет2M 0,37 2,71 40 1 360 0,99 1,04 0,64 0,22 58 мет3M 0,64 2,85 550 2,16 3,95 0,14 0,12 60 мет4M 0,31 3,4 350 2,52 3,45 0,81 0,58 62 мет5M 0,32 2,22 20 1 110 0,85 3,73 0,96 0,24 64 мет6M 0,34 3,0 30 520 1,69 4,76 1,27 0,37 66 мет7M 0,28 2,48 10,0 730,0 0,46 3,33 0,57 0,046 средн. 0,41 2,91 26,00 714,29 1,47 4,34 0,71 0,25 70 11M 0,28 2,14 20,0 510,0 0,32 6,87 0,03 72 12M 0,55 2,97 950,0 2,16 5,27 0,029 0,044 74 13M 0,66 3,55 910,0 2,07 5,27 0,49 76 14M 0,44 2,66 610,0 3,74 2,98 0,058 0,23 78 15M 0,76 2,09 40,0 150,0 0,85 2,98 0,029 0,21 80 16M 0,23 2,14 4,0 450,0 1,28 3,62 0,027 0,17 82 17M 0,27 3,07 730 0,57 3,26 0,02 0,027 средн. 0,46 2,66 21,33 615,71 1,57 4,32 0,03 0,20 Fe Co Ni Zn Se As Sb Th Таблица 1. (Часть 4). Элементы (уран, бром и др.) в мягких тканях (сух. вес) U.pictorum после инкубации с металлами (1М-7М) и в контроле (11М-17М) U Br Hf Ta Zr Au N Образец ppm ppm ppm ppm ppm ppm Образец 54 мет1M 0,63 34,0 0,24 0,002 мет1M 56 мет2M 3,1 23,4 0,28 0,003 мет2M 58 мет3M 1,51 26,7 0,067 мет3M 60 мет4M 0,53 21,6 0,22 31,8 0,008 мет4M 62 мет5M 0,23 25,5 0,12 9,32 0,002 мет5M 64 мет6M 0,5 28,8 0,055 113,2 мет6M 66 мет7M 0,6 21,1 0,021 22 0,004 мет7M средн. 1,01 25,87 0,14 44,08 0,004 70 11M 0,26 20,6 0,039 0,014 11M 72 12M 1,25 26,6 0,12 0,008 12M 74 13M 0,39 26,5 0,098 34 0,003 13M 76 14M 0,25 22,3 0,02 35 0,003 14M 78 15M 0,2 19,5 0,048 29 0,001 15M 80 16M 0,25 19,5 0,066 0,001 16M 82 17M 0,35 19,6 0,065 0,001 17M средн. 0,42 22,09 0,08 0,03 32,67 0,004 U Br Hf Ta Zr Au Таблица 2. (Часть 1). Элементы (лантан и др.) в раковинах U.pictorum после инкубации с металлами (1R-9R) и в контроле (11R-19R) содержание элементов La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu N Образец ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm Образец 53 мет1R 3,98 4,2 0,6 0,085 0,03 0,021 0,089 0,017 мет1R 55 2R 1,76 1,7 0,19 0,012 0,03 0,008 0,048 0,009 2R 57 3R 0,7 0,92 0,2 0,035 0,009 0,013 0,13 0,027 3R 61 5R 1,74 1,7 0,2 0,007 0,01 0,008 0,052 0,01 5R 63 6R 1,74 1,69 0,19 0,012 0,04 0,003 0,013 0,002 6R 65 7R 3,68 4,3 0,73 0,11 0,011 0,027 0,12 0,022 7R 67 8R 3,97 4,97 0,89 0,15 0,007 0,026 0,07 0,012 8R 68 9R 0,69 0,9 0,16 0,011 0,04 0,007 0,04 0,008 9R средн 2,28 2,55 0,40 0,05 0,02 0,01 0,07 0,01 средн 69 ко11R 0,053 0,13 0,11 0,039 0,042 0,011 0,05 0,009 ко11R 71 12R 0,01 0,023 0,014 0,004 0,004 0,002 0,025 0,005 12R 73 13R 0,014 0,026 0,011 0,002 0,026 0,002 0,023 0,005 13R 75 14R 0,12 0,22 0,1 0,014 0,015 0,004 0,018 0,003 14R 77 15R 1,73 3,22 1,38 0,36 0,007 0,043 0,051 0,006 15R 79 16R 0,082 0,12 0,028 0,005 0,031 0,002 0,022 0,005 16R 81 17R 0,092 0,19 0,091 0,019 0,01 0,008 0,058 0,012 17R 83 18R 0,16 0,16 0,021 0,003 0,003 0,001 0,013 0,003 18R 84 19R 0,078 0,17 0,1 0,03 0,014 0,007 0,023 0,004 19R средн 0,26 0,47 0,21 0,05 0,02 0,01 0,03 0,01 сред La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu Таблица 2. (Часть 2) Элементы (рубидий и др.) в раковинах U.pictorum после инкубации с металлами (1R-9R) и в контроле (11R-19R) содержание элементов Rb Cs Ca Sr Ba Sc Cr Fe N Образец ppm ppm % ppm ppm ppm ppm % Образец 53 мет1R 3,02 2,58 23,9 93 315 0,13 5,74 0,75 мет1R 55 2R 2,12 24,2 75 37 0,017 9,87 0,069 2R 57 3R 2,06 0,4 23,7 44 5 0,055 2,27 0,043 3R 61 5R 1,16 0,3 23,5 145 20 0,031 6,52 0,021 5R 63 6R 1,67 24,4 19 23 0,01 3,46 0,041 6R 65 7R 0,029 22,4 83 25 0,081 11,7 0,27 7R 67 8R 1,21 0,77 20,1 26 22 0,1 13,4 0,11 8R 68 9R 0,095 23,1 215 13 0,009 2,8 0,006 9R средн 1,86 1,00 23,2 88 58 0,05 6,97 0,16 средн 69 ко11R 3,38 0,18 23,1 110 7 0,057 0,76 0,065 ко11R 71 12R 0,054 22,6 235 7 0,015 0,011 12R 73 13R 0,055 22,1 70 1 0,012 0,67 0,017 13R 75 14R 2,15 0,016 22,9 170 6 0,003 0,17 0,029 14R 77 15R 0,14 20,0 110 0,21 0,32 0,19 15R 79 16R 22,0 98 9 0,026 0,49 0,015 16R 81 17R 20,6 31 20 0,018 0,19 0,032 17R 83 18R 0,037 20,5 150 20 0,007 0,08 18R 84 19R 21,6 140 26 0,019 0,39 0,02 19R средн 2,77 0,08 21,7 124 12 0,04 0,43 0,05 средн Rb Cs Ca Sr Ba Sc Cr Fe Таблица 2. (Часть3). Элементы (кобальт, никель и др.) в раковинах U.pictorum после инкубации с металлами (1R-9R) и в контроле (11R-19R) содержание элементов Co Ni Zn Se As Sb Th U N Образец ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 53 мет1R 11,9 50 1 160 0,41 12,8 0,12 0,13 0,32 55 2R 5,37 160 0,2 1,07 0,052 0,032 0,45 57 3R 3,4 140 0,26 0,1 0,1 0,28 61 5R 3,64 90 0,21 0,31 0,047 0,013 0,17 63 6R 6,12 30 120 0,26 0,6 0,021 0,09 0,038 65 7R 9,36 400 0,65 4,98 0,013 0,1 0,28 67 8R 11,2 340,0 0,15 1,41 0,12 0,1 0,28 68 9R 10,9 10 70,0 0,13 0,21 0,016 0,1 0,15 средн 7,74 30 310,0 0,28 3,05 0,06 0,08 0,25 69 ко11R 2,3 10 100,0 0,081 0,78 0,14 0,15 0,12 71 12R 2,65 50,0 0,54 0,076 0,034 0,17 73 13R 1,84 30,0 0,24 0,23 0,05 0,049 0,22 75 14R 1,87 50,0 0,14 0,53 0,03 0,037 0,3 77 15R 2,71 .015 0,56 3,15 0,073 0,74 0,26 79 16R 2,04 60,0 0,3 0,36 0,04 0,024 0,11 81 17R 0,3 80 0,23 0,48 0,009 0,017 0,16 83 18R 1,42 3 90 0,38 0,35 0,013 0,02 0,048 84 19R 0,96 10 0,48 0,33 0,022 0,11 0,12 средн 1,79 7 58,8 0,33 0,70 0,05 0,14 0,17 Co Ni Zn Se As Sb Th U Таблица 2. (Часть 4). Элементы (бром, гафний и другие) в раковинах U.pictorum после инкубации с металлами (1R-9R) и в контроле (11R-19R) содержание элементов Br Hf Ta Zr Au Ag N Образец ppm ppm ppm ppm ppm ppm Образец 53 мет1R 3,62 0,052 0,48 6,9 0,018 мет1R 55 2R 1,9 4,97 0,44 2R 57 3R 2,32 0,038 0,16 4,99 0,037 0,29 3R 61 5R 1,45 0,17 5R 63 6R 2,42 0,015 20,3 0,001 6R 65 7R 5,58 0,25 12,3 0,17 7R 67 8R 6,64 0,058 7 0,034 8R 68 9R 0,62 0,013 12 0,015 9R средн 3,07 0,07 0,32 9,8 0,11 0,29 средн 69 ко11R 3,71 0,06 0,055 ко11R 71 12R 0,95 0,014 14 0,06 12R 73 13R 1,1 0,018 11 0,14 13R 75 14R 1,82 0,053 0,097 0,059 14R 77 15R 5,4 0,43 16 0,016 15R 79 16R 1,04 0,01 21 0,086 16R 81 17R 2,42 0,007 0,006 17R 83 18R 2,28 0,009 10 0,063 18R 84 19R 1,01 0,006 0,016 19R средн 2,19 0,07 0,10 14,4 0,06 средн Br Hf Ta Zr Au Ag Содержание элементов в раковинах моллюсков Viviparus viviparus: изучение методом нейтронно-активационного анализа Остроумов С.А., Колесов Г.М., Сапожников Д.Ю. МГУ им. М.В.Ломоносова Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН Изучали элементный состав раковин Viviparus viviparus (Prosobranchia, Mesogastropoda,Viviparidae). Моллюсков собирали в июле 2007 г. в р. Москве выше г. Звенигорода (рядом с ЗБС) у правого берега в зарослях макрофитов. Затем моллюсков держали 3 мес. В лабораторных условиях на биологическом факультете МГУ в микрокосме с ОВВ (отстоенной водопроводной водой), в условиях аэрации с помощью аквариумного компрессора. Образцы предварительно высушивали при 105°С. Отбирали навески проб, эталонов и образцов сравнения (стандартные образцы состава: KH, ST-1, SGD-1, FFA, RUS-1, Allende, BCR и др.) по 15-25 мг и упаковывали в пакеты из алюминиевой фольги. Пакеты с навесками помещали в алюминиевый пенал, который облучали в тепловом канале ядерного реактора (МИФИ; поток 2,8×1013 н/см2 ∙ с) в течение 15-20 ч. После облучения образцы охлаждали 5-7 суток и переупаковывали. Затем их активность измеряли 2-3 раза (5-7-й и 15-30-й день после облучения) в течение 1000-5000 сек. на германиевых детекторах ("ORTEC" и рижский), снабженных 4096-канальными высокоразрешающими анализаторами импульсов LP-4900 ("Nokia", Finland) и NUC-8192 (EMG, Hungary). Интерпретацию спектров и расчет содержаний элементов проводили по спектрам стандартных образцов с помощью компьютерных программ "ASPRO" и "NINA", разработанных сотрудниками ГЕОХИ. Результаты определения элементов приведены в таблицах 1-4 ниже. Из таблиц видно, что концентрации некоторых элементов (предварительно можно отнести к ним Fe, Co, Ni, Zn, As) как представляется, нарастает в раковинах более крупных (свыше 1000 мг) и старых по возрасту моллюсков по сравнению с мелкими и более молодыми. Полученные данные дополняют ранее известные данные о содержании элементов в моллюсках этого вида, собранных в других водных объектах (например, см. [1-2]. Отметим, что в указанных работах [1-2] приведены сведения о содержании элементов во всем организме моллюсков, без выделения информации о раковинах. Литература 1. Oстроумов С.А., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Колесников М.П., Колотилова Н.Н., Крупина М.В.] О роли моллюсков в биогенной миграции элементов и самоочищении воды. — Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 77-79. 2. Oстроумов С.А., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Колесников М.П., Колотилова Н.Н., Крупина М.В., Лихачева Н.Е. База данных для разработки статистической модели оценки роли моллюсков в биогенной миграции металлов: концепция и разработка элементов теоретических основ. — Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 79-83. Таблица 1. Элементы (лантан и др.) в раковинах V.viviparus. Указан вес раковин. № вес La Ce Nd Sm Eu Tb Yb Lu Na мг ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm % 1 568 0,13 0,29 0,17 0,049 0,012 0,018 0,12 0,023 0,15 2 548 0,024 0,066 0,06 0,021 0,004 0,0047 0,018 0,0032 0,17 3 834 0,034 0,08 0,05 0,016 0,007 0,0044 0,021 0,0038 0,16 4 725 0,031 0,056 0,021 0,005 0,019 0,0017 0,011 0,0022 0,16 5 623 0,02 0,041 0,024 0,007 0,011 0,003 0,027 0,0055 0,13 6 848 0,035 0,092 0,073 0,025 0,001 0,0076 0,041 0,0072 0,17 7 825 0,11 0,14 0,025 0,004 0,019 0,0019 0,024 0,0052 0,16 8 718 0,005 0,012 0,009 0,003 0,004 0,0017 0,019 0,0045 0,16 9 653 0,1 0,2 0,1 0,028 0,008 0,0081 0,043 0,005 0,19 10 567 0,014 0,038 0,034 0,013 0,005 0,0048 0,039 0,0074 0,15 11 2538 0,2 0,5 0,4 0,14 0,057 0,035 0,14 0,025 0,14 12 2574 0,2 0,46 0,31 0,1 0,017 0,018 0,046 0,0062 0,13 13 2633 0,13 0,27 0,13 0,035 0,006 0,011 0,06 0,012 0,16 14 2149 0,71 1,49 0,78 0,22 0,086 0,05 0,18 0,033 0,17 15 1591 0,12 0,2 0,07 0,016 0,003 0,0047 0,029 0,0055 0,15 16 1455 0,02 0,034 0,013 0,003 0,043 0,0017 0,032 0,0076 0,15 17 1862 0,071 0,18 0,14 0,045 0,028 0,013 0,065 0,012 0,15 18 1781 0,34 0,67 0,33 0,093 0,038 0,022 0,083 0,015 0,14 19 1881 0,085 0,22 0,18 0,063 0,017 0,017 0,064 0,012 0,14 20 1557 0,059 0,13 0,09 0,027 0,003 0,0095 0,06 0,012 0,14 Таблица. 2. Элементы (K, Rb и др.) в раковинах V.viviparus № вес K Rb Cs Ca Ba Sc Cr Fe Co мг % ppm ppm % ppm ppm ppm % ppm 1 568 0,15 16,7 18 0,012 0,24 0,027 0,15 2 548 0,044 17,2 28 0,015 0,57 0,024 0,42 3 834 0,061 17,9 65 0,009 0,21 0,017 0,13 4 725 0,023 17,9 2 0,016 0,36 0,01 1,34 5 623 0,099 1,4 13,6 20 0,003 0,37 0,034 0,33 6 848 0,009 16,5 46 0,003 0,16 0,014 0,15 7 825 2,73 0,094 18,3 16 0,009 0,09 0,03 0,38 8 718 6,8 17,8 9 0,004 0,11 0,021 0,12 9 653 0,24 2,4 0,19 17,7 2 0,002 0,36 0,005 0,2 10 567 5,1 17,6 17 0,009 0,97 0,004 0,31 11 2538 0,15 11,9 0,56 17,6 475 0,052 1,34 1,5 2,65 12 2574 0,17 0,17 17,9 58 0,023 0,36 1,72 13 2633 1,7 0,014 20,2 25 0,047 0,32 0,17 0,32 14 2149 0,33 18,4 230 0,021 2,16 1,25 1,64 15 1591 0,1 1,52 0,18 19,9 18 0,003 0,38 0,043 1,1 16 1455 5,37 0,092 17,9 70 0,011 0,41 0,006 1,23 17 1862 0,12 2,81 19,1 44 0,017 0,29 0,13 0,088 18 1781 0,067 6,34 0,086 19,4 52 0,065 0,18 0,44 0,27 19 1881 0,074 18,1 125 0,036 0,52 0,19 0,53 20 1557 2,72 0,16 18,1 87 0,034 0,34 0,18 0,51 Таблица 3. Элементы (никель, цинк и др.) в раковинах V.viviparus № вес Ni Zn Se As Sb Th U мг ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm 1 568 40 0,4 0,67 0,039 0,063 0,34 2 548 1,03 60 0,078 0,22 0,12 0,013 0,12 3 834 60 0,065 0,26 0,18 0,029 0,16 4 725 20 0,17 0,38 0,077 0,047 0,24 5 623 0,97 50 0,28 0,54 0,065 0,057 0,13 6 848 3,81 50 0,18 0,48 0,064 0,018 0,35 7 825 50 0,19 0,41 0,057 0,021 0,4 8 718 40 0,3 0,27 0,044 0,026 0,037 9 653 0,65 40 0,23 0,16 0,021 1,27 10 567 2,57 20 0,57 0,27 0,063 0,16 11 2538 9,15 220 0,5 35,0 0,042 0,29 0,24 12 2574 3,9 120 0,25 10,3 0,068 0,031 0,02 13 2633 120 0,23 2,85 0,14 0,1 0,2 14 2149 290 0,87 47,5 0,25 0,1 0,74 15 1591 2,06 90 0,23 0,43 0,045 0,13 0,15 16 1455 1,95 70 0,08 0,024 0,044 0,13 17 1862 150 0,41 2,63 0,17 0,003 0,18 18 1781 0,98 200 0,42 9,45 0,036 0,074 0,066 19 1881 1,21 160 0,17 2,4 0,09 0,26 0,12 20 1557 140 0,65 2,11 0,019 0,13 0,072 Таблица 4. Элементы (бром и др.) в раковинах V.viviparus № вес Br Hf Ta Au Ag мг ppm ppm ppm ppm ppm 1 568 0,72 0,062 0,003 2 548 1,97 0,011 0,74 3 834 1,98 0,014 0,009 4 725 0,9 0,067 5 623 2,31 0,014 0,083 0,03 6 848 0,12 0,066 7 825 1,52 0,073 8 718 0,37 0,095 0,15 9 653 1,02 0,033 0,002 10 567 0,28 0,056 0,003 1,49 11 2538 20,8 0,23 12 2574 9,45 0,004 0,007 13 2633 4,72 0,1 0,003 14 2149 19,1 0,13 15 1591 3,03 0,14 16 1455 2,37 0,066 0,006 17 1862 2,48 0,051 0,003 18 1781 6,07 0,048 0,002 19 1881 6,67 0,14 0,17 20 1557 5,0 0,038 0,077 О роли и месте концепций экологической безопасности в системе биологической и химической безопасности Остроумов С.А., Котелевцев С.В. МГУ, биологический факультет На основании научного анализа проблем национальной безопасности [1] было рекомендовано «…организовать проведение фундаментальных междисциплинарных исследований и разработку теоретических проблем обеспечения экологической безопасности Российской Федерации» [2]. Цель данного сообщения – внести вклад в выделение некоторых ключевых аспектов экологической безопасности как комплексной и междисциплинарной области интеллектуальной и практической деятельности. Проблематика экологической безопасности разнопланова и включает множество междисциплинарных тематик для исследования. Не претендуя на исчерпывающую полноту, выделим несколько следующих плоскостей этой тематики: 1. Ресурсная безопасность. Сюда входит сохранение каждого из видов природных ресурсов. Примеры (далее следует список неоднородных компонентов, только как примеры): водные ресурсы, ресурсы почв, водно-биологические ресурсы, ресурсы генофонда в целом и отдельных категорий генофонда (такие, как генофонд лекарственных и эфирно-масличных растений, с/х культур и животных, плодово-ягодных культур, лесных ресурсов), рекреационные ресурсы и др. 2.Сохранение элементов и компонентов экосистем, в т.ч. биоразнообразия. Без этого немыслимо сохранение многого из относящегося к п.1. 3.Сохранение функциональной активности популяций и экосистем , которые выполняют те или полезные функции, в том числе относящиеся к ecosystem’s services.Примеры таких полезных функций – регенерация элементов нормальной и здоровой среды обитания, поддержание должного и необходимого качества и количества ресурсов, упомянутых в п.1, и объектов, относящихся к п.2. Среди многих примеров: -поддержание состава и очищение воздуха; - самоочищение вод. Исключительно важный практический аспект самоочищения вод – вклад в экологическую безопасность источников водоснабжения. 4. Сохранение материальной и природно-ландшафтной основы этнической и общефедеральной идентичности народа. Этот пункт можно проиллюстрировать на примерах некоторых других стран. Так, Австралия будет делать все для сохранения кенгуру, поскольку без кенгуру – Австралия потеряет часть своей национальной идентичности. Китай учредил смертную казнь за нанесение ущерба популяциями панды и тигра по той же причине. Нанесение ущерба природным символам национальной идентичности равносильно подрыву морального духа и сплоченности нации. Это следует твердо и ясно осознать, и это особенно важно в современной Российской Федерации - особенно в то время, когда продолжается пока малопродуктивный поиск «национальной идеи» и национальная идентичность подверглась эрозии. 5. Использование организмов (биоты) для целей контроля, восстановления и нормализации качества среды. В рамках этого выделяются следующие направления: -использование организмов для биоиндикации и диагностики состояния среды. Организмы могут выступать как биодатчики ценной информации, необходимой для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и реализации сказанного в пп. 1-4. -использование организмов для очищения, ремедиации, реабилитации среды - например, для очищения загрязненных вод и почв (в т. ч. фиторемедиация). 6. Использование организмов для выявления и оценки опасностей, создаваемых многообразными антропогенными факторами. Например, получение в ходе научных исследований информации о результатах воздействия химических загрязняющих веществ на организмы различных видов вносит вклад в оценку опасности этих веществ для жизнедеятельности человека. Полезную работу по накоплению информации в этом направлении ведет Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ. Полезно и необходимо также изучение путей метаболизма загрязняющих веществ в организмах разных видов. Ввиду общности путей метаболизма в мире живой природы это помогает понять и прогнозировать возможные последствия воздействия этих веществ на человека. Взаимосвязь проблем экологической, биологической и химической безопасности выявлена и в других публикациях (например, [3-6]). Суммируя широкий круг научных публикаций и сведений, известных авторам, следует отметить, что на многих примерах видно следующее. 1. Особенность проблематики экологической безопасности – сочетание и слияние элементов биологической и химической безопасности. 2. При формулировке приоритетов экологической безопасности необходимо не упускать из виду значимость и потенциальную опасность нелетальных биологических эффектов, вызываемых воздействием антропогенных факторов в сублетальных дозах (например, воздействием сублетальных концентраций загрязняющих веществ). 3. Для количественной оценки опасности конкретных антропогенных факторов необходимо поддерживать в состоянии готовности максимально более широкую батарею биотестов, для чего необходимы постоянные усилия широкого круга специалистов по культивированию и поддержанию в лабораторных условиях максимального числа видов тест-организмов. 4. Необходимо активизировать усилия и финансирование работ по выявлению видов, пригодных для биологической ремедиации в широком смысле слова (включая использование и микроорганизмов, и растений, и животных как факторов биоконтроля и ремедиации). Необходимо усилить (т.е. дополнительно финансировать) работы с целью поиска соответствующих экотехнологий и выявления режимов использования этих технологий. Примером одного из таких направлений могут служить поиск фитотехнологий очищения воды (работы С.А.Остроумова и cоавторов, в том числе Е.А.Соломоновой и Е.В. Лазаревой) [7-9], причем авторы заинтересованы найти партнеров в сфере реальной экономики, готовых инвестировать средства в НИОКР и применение этих фитотехнологий на практике. Литература. 1. Проблемы национальной безопасности / ред. Н.П.Лаверов, РАН. М.: Наука. 2008. 459 с. 2. Лаверов Н.П., Макоско А.А., Ахметханов Р.С. и др. // Проблемы национальной безопасности. 2008, с. 413. 3. Котелевцев С.В., Стволинский С.Л., Бейм А.М. Эколого-токсикологический анализ на основе биологических мембран. М.: Изд-во Моск. ун-та.-1986. 4. В.М.Глазер, С.В.Котелевцев. Тест-система Эймса для анализа мутагенной и канцерогенной активности химических соединений в окружающей среде // Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование. Ред. О.П.Мелехов, Е.И. – М., изд. «Академия», 2006. С.271-276. 5. Остроумов С.А. Критерии экологической опасности антропогенных воздействий на биоту: поиски системы // ДАН. 2000. Т. 371. № 6. С.844-846. [English translation: Criteria of ecological hazards due to anthropogenic effects on the biota: searching for a system. - Doklady Biological Sciences, 2000. Vol. 371, P. 204-206]. 6. Остроумов С.А. Экологическая безопасность и предупреждение экологического терроризма.— Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 146-151. 7. Соломонова Е.А., С.А. Остроумов. Изучение устойчивости водного макрофита Potamogeton crispus L. к додецилсульфату натрия // Вестник Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. 2007. № 4. С.39-42. [English edition: Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin [ISSN 0096-3925 (Print) 1934-791X (Online)]). 2007. Volume 62, Number 4. p. 176-179]. 8. Остроумов С.А., Е.А. Соломонова. Инновационная разработка экотехнологического подхода к очищению вод: фиторемедиация с использованием водных макрофитов. - Вода: технология и экология. 2008. № 3. стр. 48-56. 9. Остроумов С.А., Е.В. Лазарева. Поверхностное натяжение водных растворов додецилсульфата натрия в присутствии водных растений. - Вода: технология и экология. 2008. № 3. стр. 57-60. К РАЗРАБОТКЕ ТИПОЛОГИИ ЭКОБИОИНЖЕНЕРНЫХ ПОДХОДОВ К РЕАБИЛИТАЦИИ И РЕМЕДИАЦИИ ВОДОЕМОВ И ВОДОТОКОВ Остроумов С.А., Кривицкий С.В. Москва 119991, МГУ им. М.В. Ломоносова Введение Для успешного выполнения работ по реабилитации и ремедиации водных объектов необходимо опираться на четкую типологию основных экобиоинженерных подходов, используемых для этих целей. Цель данной статьи – внести вклад в разработку такой типологии. Она существенно использует как опыт практической работы в данной области, так и сумму соответствующих экологических и гидробиологических знаний, систематизированную в теории самоочищения воды в водных экосистемах [5, 6]. 1. Реабилитация водных объектов в условиях города В настоящее время Правительством Москвы реализуется экологическая Программа реабилитации водных объектов [1, 2], которая имеет своей целью восстановление деградированных городских водоемов и малых рек. Специалисты Инновационной компании «Экология и природа» принимают активное участие в экологической реабилитации водных объектов, предлагая для восстановления прудов и водотоков биоинженерные природоохранные мероприятия (экобиотехнологии) [3, 4]. Накопленный практический опыт восстановления качества воды в водных объектах позволяет сформулировать основные рекомендации по их экологической реабилитации. Проведение экологической реабилитация водных объектов можно разбить на три этапа: Этап 1. Сбор исходных данных. Проводится сбор исходных данных по санитарно-экологическому состоянию водоема, его гидрологической и гидробиологической характеристикам, ботанической характеристике береговой зоны, оценивается состояние гидротехнических сооружений. Собранные данные служат основой для разработки практических мероприятий по экологической реабилитации. Этап 2. Техническая реабилитация. Проводится техническая рекультивация водоема, а именно: осуществляется выемка загрязненных иловых отложений, проводится ремонт гидротехнических сооружений (плотин, колодцев), выполняется укрепление берега. Этап 3. Биологическая реабилитация. Проводится высадка специальных растений-макрофитов, водоем заселяется живыми организмами и зарыбляется. Прибрежная защитная полоса озеленяется, снижая количество загрязняющих веществ, попадающих в воду вместе с поверхностными стоками Биологический этап экологической реабилитации является самым важным, поскольку от него зависит качество воды в водоеме. Обычно природный водоем представляет собой биологически сбалансированную экосистему, настроенную на самоочищение и самовосстановление [5-8]. Однако экосистемы городских водоемов, как правило, не справляются с восстановлением качества воды из-за сильного загрязнения попадающих в них стоков. Предлагаемые биоинженерные мероприятия позволяют восстановить компоненты экологического механизма самоочищения водоема. При этом особо стоит остановиться на наиболее важном компоненте экологической реабилитации – этапе биологической рекультивации водного объекта. 2. Биологическая рекультивация водоема В биологической рекультивации водоема выделяют несколько наиболее важных биоинженерных мероприятий. 1. Создание гидроботанической площадки (или биоплато). Для очищения и улучшения качества воды в водоеме служат природоохранные мероприятия, к которым в первую очередь относится создание искусственных водно-болотных участков (constructed wetlands) [9-13]. Такие участки являются прототипом естественных водно-болотных угодий, в которых происходит накапливание и естественная очистка загрязнений с помощью экосистемы (гидробиосистемы) – растений-макрофитов и микроорганизмов, населяющих водную толщу. Давно было известно, что заболоченные территории выполняют важную функцию в очистке воды. Они зачастую рассматриваются как «черные ящики», в которых очищаются загрязненные воды. Они являются емкостью для отложения нерастворимых химических веществ, механическим фильтром для частиц; резервуаром, позволяющим деактивировать болезнетворные микроорганизмы и прочие патогенные факторы; являются компонентом физико-химических реакций образования нерастворимых соединений и их дальнейшего осаждения; микробиологическим реактором («котлом»), в котором происходит уменьшение количества питательных веществ и создаются благоприятные условия для аэробного разложения органических соединений [13]. 2. Проведение биоремедиации. В природных объектах, не подверженных антропогенной нагрузке, экосистема проводит самоочищение, т.е. сама справляется с переработкой лишней органики. Переработка осуществляется в природных экосистемах (в водоемах – гидроэкосистемах) с помощью живого компонента. Экосистема водоемов включает в себя множество гидробионтов. Среди них – растения (макрофиты), микроорганизмы, планктон (фито- и зоопланктон), бентос, рыбы. В чистом природном водоеме его экосистема осуществляет самоочищение воды и справляется с переработкой попадающего органического материала. В загрязненных водоемах естественная биота в той или иной мере подавляется, меняется соотношение между отдельными группами живых организмов. Нарушение естественных процессов самоочищения приводит к снижению качества воды, увеличению сапробности водоема, т.е. происходит трансформация его экосистемы к типу полисапробного, что серьезно изменяет санитарное состояние водоема и, в конечном итоге, может ухудшать потенциальную полезность водоема и снижать возможности его использования человеком. Для восстановления экосистемы водоема необходимо воспользоваться такой технологией, которая помогает изменить сценарий действующих в водоеме физико-химических процессов, способствует улучшению качества воды. Для восстановления качества воды используется биоинженерная технология, называемая биоремедиацией. Биоремедиация водоема – это восстановление (реконструкция, активизация процессов самоочищения) его экосистемы с помощью гидробионтов, улучшающих качество воды. Один из вариантов или одна из составляющих технологии биоремедиации заключается в использовании способности организмов-фильтраторов, входящих в состав экосистемы, путем фильтрации загрязнений способствовать восстановлению качества воды. Может использоваться также способность организмов подвергать загрязняющие вещества деструкции или детоксикации. В результате частично или почти полностью нейтрализуется неблагоприятное воздействие загрязняющих веществ на организмы и естественные процессы биологического самоочищения воды, нормализуется метаболизм, восстанавливается аборигенный для относительно чистых водных объектов видовой состав биоты экосистемы. Если в водоеме, загрязненном ксенобиотиками, отсутствуют или малоактивны организмы, способные к деструкции или связыванию загрязняющих веществ, то необходима интродукция (заселение) организмов-деструкторов. 3. Биоинженерное укрепление берега Комплекс озеленительных мероприятий в прибрежной зоне: залужение береговых откосов, высадка влаголюбивых деревьев и кустарников, – позволяет достаточно быстро и сравнительно недорого укрепить приурезовую зону водоема, а также стабилизировать гидрогеологический режим в системе “берег-водоем”, не нарушая его искусственными инженерными сооружениями. Биоинженерный метод укрепления берега решает такие задачи, как: • стабилизация приурезовой зоны водоема; • создание прибрежной защитной полосы; • сохранение естественного гидрогеологического режима в системе “водоем-берег; • противоэрозионная защита подводного склона водоема; • снижение антропогенной нагрузки на прибрежную зону рекреационного водоема; • использование принципов ландшафтного дизайна для усиления экологической составляющей. Предлагаемый биоинженерный метод восстанавливает защитные функции водоохранной зоны, что позволяет снизить негативную нагрузку на водоем и, в конечном итоге, замедлить процесс его эвтрофикации. Заключение Экобиоинженерный подход к реабилитации водных объектов состоит из трех важных этапов: • Сбор исходных данных, которые служат основой для разработки практических рекомендаций по проведению экологической реабилитации водного объекта. • Проведение инженерных мероприятий по восстановлению водного объекта: выемка иловых отложений, формирование оптимальной морфологической формы чаши водоема, укрепление эродированных берегов, – формирующих контур и морфологию (образно говоря, «скелет») водного объекта. • Проведение биологической рекультивации водного объекта, в процессе которой производится высадка специальных растений-макрофитов, заселение живыми организмами и зарыбление водной толщи, что способствует формированию или активизации механизмов, которые можно сопоставить с ролью «печени» и «почек» в функционирующей экосистеме водного объекта и тем самым способствует восстановлению качества воды. Таким образом, разработка экобиоинженерных технологий применительно к экологической реабилитации водных объектов требует комплексного подхода с привлечением разных специалистов: биологов (гидробиологов), географов (гидрологов, геоморфологов), экологов (специалистов по охране окружающей среды), инженеров (мелиораторов-гидротехников, дендрологов). Целесообразно активизировать подготовку кадров в этой важной междисциплинарной области, для чего может быть использована программа спецкурса по экологической инженерии [14]. Некоторые дополнительные заключительные замечания и выводы 1. Искусственные и природные заболоченные территории играют все более важную роль в охране окружающей среды, сохранении биологического разнообразия. 2. Биоремедиация – заселение водной толщи живыми организмами, – является ключевым элементом процесса восстановления экосистемы водного объекта и, как итог, восстановления биологической полноценности воды в результате активизации гидробиологического механизма самоочищения. 3. Высаженные вдоль уреза растения – деревья, кустарники и водные макрофиты – выполняют различные экологически полезные функции: - служат природным берегоукрепительным сооружением, что способствует защите береговой полосы от эрозионного размыва; - формируют прибрежную защитную полосу, защищающую водный объект от попадания загрязняющих веществ. 4. Изложенная в статье типология экобиоинженерных подходов может служить в качестве концептуальной основы и отправной точки при подборе оптимальных экоинженерных технологий при реабилитации и ремедиации водоемов и водотоков, а также использоваться при совершенствовании экологического образования. Литература 1. Постановление Правительства Москвы №355-ПП от 17.04.2001 г. «О Генеральной схеме отвода и очистки поверхностного стока с территории г. Москвы на период до 2010 г.». 2. Постановление Правительства Москвы №102-ПП от 25.02.03 года «О целевой среднесрочной экологической программе г. Москвы на 2003 – 2005 годы». 3. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Экобиоинженерия: создание (восстановление) и поддержание водных экосистем с заданными параметрами//Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.51-55. 4. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Экобиоинженерия: экологическая реабилитация водоемов // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol.11. P.55-60. 5. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН, 2004, т. 396, № 1. С. 136-141. 6. Остроумов С.А. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем.- М.: МАКС-Пресс, 2005. 7. Ostroumov S.A., McCutcheon S. Defining a modern interface between water quality engineering and aquatic ecosystem research // Limnology and Oceanography: Research Across Boundaries. June 5-9, 2000, Copenhagen. (SS25-07) ASLO, Waco, TX. 2000, p.63. 8. Ostroumov S.A., S. McCutcheon, Steinberg C. (Editors) Ecological Processes and Ecosystems: Functioning towards Water Purification. 2002. Dordrecht, Boston, London: Kluwer Press. P.204. (Hydrobiologia, vol. 469). 9. Эйнор Л.О. Макрофиты в экологии водоема. – М.: Изд-во ИВП РАН, 1992. 256 с. 10. Patrick Denny. Implementation of constructed wetlands in developing countries // Wat. Sci. Tech., 1997, Vol. 35, № 5, p. 27. 11. Верещагина И.Ю., Василевская Н.В. Искусственное биоплато в Арктических широтах.// Журнал «Экология производства» № 4, 2004. C.50-54. 12. Калантаров О.К., Каргер М.Д., Кривицкий С.В. Система отвода и очистки поверхностного стока. Патент на изобретение № 2137884. Зарегистр. в Госреестре изобретений РФ 20.09.1999. 13. Кривицкий С.В., Остроумов С.А. Гидроботанические площадки: экобиоинженерные подходы к восстановлению, реабилитации и ремедиации водных объектов // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2007, Vol.12. P.58-62. 14. Ostroumov S.A.. Ecological engineering: general and selected issues. Additional focus on water (towards developing the curriculum of a new course) // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, p.185-187. Количественный учет биомассы моллюсков в мелководном местообитании р. Москвы и некоторые другие данные о биомассе моллюсков Остроумов С.А., Моисеева Ю.А. МГУ, биологический факультет Определяли биомассу массовых видов водных моллюсков в р. Москве. Сбор моллюсков проведен 28.8.07 выше г. Звенигорода у правого берега вблизи зарослей макрофитов. Сбор проводили с площади 4 кв. м. Табл. 1. Биомасса массовых видов моллюсков Виды моллюсков Биомасса, сырой вес с раковинами, г Количество экземпляров На площади 4 м2 (измерено) На площади 1 м2 (расчет) На площади 4 м2 (подсчет в полученной выборке) На площади 1 м2 (расчет на единицу площади) Viviparus viviparus 1131.4 282.85 297 74.25 Unio pictorum 1465.6 366.4 114 28.5 Cуммарно два вида 2597 649.25 - - Биомасса отдельных моллюсков варьировала. Диапазон варьирования указан в следующей таблице 2. Табл. 2. Минимальные и максимальные значения биомассы отдельных особей моллюсков изученных выборок Viviparus viviparus и Unio pictorum Виды моллюсков Сырой вес с раковинами, г min max Viviparus viviparus 0.8 6.3 Unio pictorum 2.2 23.2 Для обоих видов моллюсков полученные значения биомассы (на единицу площади дна) имеют приблизительно один порядок - в диапазоне 200-400 г/м2. Биомасса Viviparus viviparus превышала 200 г на 1 м2. Биомасса Unio pictorum превышала 300 г/м2. В литературе имеются данные о биомассе ряда видов моллюсков. Некоторые данные приведены в табл. 3. Для охвата широкого диапазона экосистем в таблицу включены данные и о биомассе морских моллюсков – как относительно теплых (Черное море), так и относительно холодных (Белое море, Северный Ледовитый океан, Шпицберген) местообитаний. Табл. 3. Биомасса некоторых видов моллюсков (на 1 м2) Виды моллюсков Значения биомассы г на 1 м2 , сырой вес с раковинами (если не указано иное) Место Ссылки и комментарии Viviparus viviparus 282.85 Р. Москва, верхнее течение Новые результаты Unio pictorum 366.4 Р. Москва, верхнее течение Новые результаты Pitar rudis > 130 Черное море, у южного побережья Крыма 1 Mytilaster lineatus > 680 Черное море, у южного побережья Крыма 1 Mytilus galloprovincialis > 1100 Черное море, у южного побережья Крыма 1 Mytilus edulis варьировала в диапазоне от 200 до 9300 г на 1 м2 Белое море (губа Зеленецкая Западная) Костылев, 1989; См. следующую таблицу Mya truncata, Serripes groenlandicus Средняя биомасса достигала 980 Кутовая часть фьорда в районе ледникового стока, о. Зап. Шпицберген 4; 2 вида -доминанты в сообществе двустворчатых моллюсков из более 30 видов Liocyma fluctuosa Средняя биомасса 548 Берег фьорда в районе стока ледниковой реки; Глубина 2 м 4 Mya truncata Наибольшая средняя биомасса 1265 Там же, глубина 5 м 4 Доминант Tridonta borealis Средняя биомасса биоценоза 484 Участок , не подверженный влиянию беревого стока, глубина 1,5-18 м 4; субдоминанты-Mya truncata, Ciliatocardium ciliatum Подробно изучена биомасса мидий Белого моря (Mytilus edulis L.) на примере губы Зеленецкая Западная (табл. 4). В работе Костылева (1989) биомассу изучали на доступных участках литорали общей площадью около 14 тыс м 2. Индивидуальную массу каждого моллюска определяли после предварительного обсушивания вскрытого моллюска на фильтровальной бумаге. Благодаря этому, как можно полагать, удалялась внутриполостная жидкость или ее значительная часть. Табл. 4. Биомасса мидий Mytilus edulis (сырой вес, г на 1 м2, среднее значение) экосистем Белого моря (губа Зеленецкая Западная) Год Среднее значение биомассы Ссылка, комментарий 1985 (июль) 2468 ± 227.5 Костылев, 1989 1982 200 Антипова и др., 1984; цит. по Костылев, 1989 1977 4500 Федоров, 1987; цит. по Костылев, 1989 1975 9300 То же 1971 500 Антипова и др., 1984; цит. по Костылев, 1989 1961 3800 Романова, 1969; цит. по Костылев, 1989 Из последней таблицы видно, что в изученных местообитаниях губы средняя биомасса моллюсков Mytilus edulis варьировала в диапазоне от 200 до 9300 г на 1 м2. Вместе с тем необходимо указать, что в некоторых других водных экосистемах биомасса моллюсков значительно ниже. Примером служат моллюски прибрежной зоны Рыбинского водохранилища – см. табл. 5. Эта зона подвергается пересыханию. После спада воды и обнажения грунта моллюски, за некоторым исключением, погибают. В этой зоне наиболее распространены: Viviparus contectus, Bithynia tentaculata, Sphaerium corneum, Musculium cperlini, Euglesa casertana. Часто наблюдались Anodonta piscinalis, Dreissena polymorpha. Табл. 5. Биомасса моллюсков (г/м2) прибрежной зоны Рыбинского водохранилища (по данным Семерного, Митропольского, 1978, из таблицы 12 и текста, с модификациями формата) Тип грунта Биомасса (г/м2) Среднее значение, 1971 Среднее значение, 1972 Песок 1,44 2,43 Заиленный песок 1.66 2,33 Заиленная лесная почва 0.23 0.97 торф 0.2 0.76 Заиленные растительные остатки 13.00 3.4 Серый ил 0.33 1.24 Переходный ил 1.36 2.04 В таблице выше приведены средние значения. Максимальные значения достигали в августе 1975 г 26,7 г на 1 м2 на станции 2 (Семерной В.П., Митропольский, 1978, стр.90). Общая биомасса моллюсков осенью нередко достигала 20-21 % общей биомассы зообентоса. Среди других доминирующих групп зообентоса были хирономиды с биомассой в июне до 31 г на 1 м2 (станция 3, 1975), в июле до 13,8 г на 1 м2 (станция 2, 1974). Станции 1, 2, 3, 4 находились у пос. Борок. Данные о биомассе моллюсков в сочетании с данными об элементном составе дают возможность расчета количества накопленных ими элементов на единицу площади экосистемы. Литература 1. Карадаг. Гидробиологические исследования. Симферополь, изд-во СОНАТ, 2004. 500 с. 2. Костылев В.Э. Состояние мидиевых поселений в губе Зеленецкая Западная. // Трофические взаимоотношения организмов бентоса и донных рыб Баренцева моря. Апатиты: Кольский научный центра АН СССР , 1989, с. 92 -95. 3. Семерной В.П., Митропольский В.И. Зообентос прибрежных мелководий Рыбинского водохранилища // Труды Института биологии внутренних вод АН СССР. Вып. 39 (42). Фауна беспозвоночных и условия воспроизводства рыб в прибрежной зоне Верхне-Волжских водохранилищ. Рыбинск: Ин-т биологии внутр. вод. 1978, с.74-103. 4. Фролова Е.А. Бентосные сообщества верхней сублиторали Грён-Фьорда (Шпицберген) // Биологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях океанического перигляциала. 1996, Мурманск: Изд-во Русская Лапландия, с.67-68. Остроумов C.А., Орлов С.Н., Тодераш И.К., Данилова В.Н., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Камнев А.Н., Колесов Г.М., Котелевцев С.В., Крупина М.В., Сапожников Д.Ю., Сизов А.Д., Смуров А.В., Соломонова Е.А., Тропин И.В., Хушвахтова С.Д., ИЗУЧЕНИЕ НАКОПЛЕНИЯ МЕМБРАНОАКТИВНЫХ И ГЕНОТОКСИЧНЫХ МЕТАЛЛОВ В ВОДНЫХ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ И РАСТЕНИЯХ: ПЕРСПЕКТИВЫ ДЛЯ МОНИТОРИНГА И НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕМЕДИАЦИИ 119991, Москва ГСП-1, Ленгоры, МГУ им. М.В.Ломоносова, биологический факультет, ar55@yandex.ru, тел. (495) 939-22-60; 119991, Москва ГСП-1, ул. Косыгина, 19, Институт геохимии и аналитической химии им. В.И.Вернадского РАН; Молдова, Кишинев, Институт зоологии АНМ Загрязнение биосферы химическими поллютантами делает актуальным исследование накопления тяжелых металлов в водных беспозвоночных (например, [2]). Изучено содержание ряда металлов в моллюсках Unio pictorum и других видах беспозвоночных. По данным проведенных анализов, содержание хрома в раковинах Unio pictorum варьировало от 0,17 до 0, 76 нг/г, а в мягких тканях - от 0,62 до 5,99 нг/г. Содержание ртути в раковинах Unio pictorum варьировало от 129 до 207 нг/г, а в мягких тканях - от 133 до 217 нг/г. Изучали содержание и других металлов в пресноводных и морских беспозвоночных. Ряд исследованных металлов способны нарушать структуру и функционирование биомембран и/или их компонентов (кадмий, хром, медь и другие), обладают генотоксичностью (кадмий, уран и др.). Данные о способности беспозвоночных, в том числе моллюсков, накапливать металлы, необходимы для разработки вопросов об использовании этих водных животных для целей мониторинга, для разработки новых вариантов ремедиации загрязненной водной среды [1], а также для детализации теории биотического самоочищения вод [4-7]. Ведутся также разработки вопросов, касающихся накопления металлов водными растениями (макрофитами). Среди многих изученных видов макрофитов выявлены виды, наиболее перспективные для технологий фиторемедиации. Изучали эффекты воздействия анионного поверхностно-активного вещества додецилсульфата натрия (ДСН) на макрофит Potamogeton crispus L. Концентрации 83-133 мг/л вызывали фрагментацию стеблей растений. Устойчивость P. crispus к негативному воздействию ДСН была выше в весенний период (в апреле), чем в осенний период (в сентябре) [3]. Литература 1. Остроумов C.А., Фиторемедиация и зооремедиация водных экосистем в связи с теорией биотического самоочищении вод // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007 т. 1 (3). С. 83-97. 2. Тодераш И.К., Остроумов C.А., Зубкова Е.И. (ред.) Проблемы экологии и гидробиологии. М.: МАКС Пресс. 2008. 80 с. 3. Соломонова Е.А., С.А.О. Изучение устойчивости водного макрофита Potamogeton crispus L. к додецилсульфату натрия. - Вестник Моск ун-та. Сер. 16. Биология. 2007. № 4. С.39-42. (Translated into English and published: E.A. Solomonova, S.A. Ostroumov. Tolerance of an aquatic macrophyte Potamogeton crispus L. to sodium dodecyl sulphate. - Moscow University Biological Sciences Bulletin [ISSN 0096-3925 (Print) 1934-791X (Online)]). 2007. Volume 62, Number 4. p.176-179). 4. Остроумов C.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. Т.396. № 1. С.136-141. 5. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. 6. (the same author) Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 7. (the same author) Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ИНКУБАЦИИ МОЛЛЮСКОВ И ИЗУЧЕНИЕ ТОЛЕРАНТНОСТИ Viviparus viviparus К 15 МЕТАЛЛАМ Остроумов С.А., Тодераш И.К., Зубкова Е.И., Моисеева Ю.А., Микус А.А., Тропин И.В., Сизов А.Д., Казаков Г. Ю., Клюшников В.Ю. Developing the method of incubation of mollusks and studying tolerance of Viviparus viviparus to 15 metals Ostroumov S.A., Toderash I.K., Zubkova E.I., Moiseeva Yu.A., Mikus A.A., Tropin I.V., Sizov A.D., Kazakov G. Yu., Klyushnikov V.Yu. Москва, Московский гос. университет им. М.В.Ломоносова; Кишинев, Институт зоологии АН Молдовы Водные моллюски играют существенную роль в функционировании водных экосистем. Взаимодействие моллюсков с металлами как компонентами водной среды изучалось несколькими научными коллективами, в том числе в Институте зоологии АН Молдовы. В данной работе в микрокосмы помещали моллюсков Viviparus viviparus (собраны в р. Москве выше г. Звенигорода, вблизи ЗБС, у правого берега) и Сeratophyllum demersum (макрофиты собраны в пруду между Парком культуры им. М.Горького и заказником "Воробьевы горы", г. Москва). Объем микрокосмов 5 л ОВВ (отстоянной водопроводной воды). Количество моллюсков и фитомасса макрофитов указаны в таблице. № микрокосма Кол-во Viviparus viviparus Общая биомасса моллюсков (сыр. вес с раковинами), г Биомасса одного моллюска, г Макрофиты С. demersum сыр. вес, г мин макс 13 6 33,7 4,7 6,7 16,3 14 6 31,6 4,1 6,7 15,1 Инкубация начата 13.08.07. Режим инкубации: 23º С ± 3 ºС, естественная фотопериодичность, постоянная аэрация, компрессор Mouse Air Pump M-102 (мощность 2,3 W, 1,8 л/мин); использованы крестообразные переходники 5 мм Art No. 8040 (Trixie, ФРГ) и распылители Aquarium Air Stone (Fritz Pet Products, США, голубые, ¾"). В микрокосме 14 сделаны добавки растворов М и P. Добавки сделаны в период с 17.08.07 по 17.09.07. Суммарно добавлено: 8 добавок. В результате в микрокосм добавлено 8 мл раствора М и 8 мл раствора P. Моллюски сохранили жизнеспособность. Состав раствора М описан ранее (см. табл. 1 на стр.79 в работе: Остроумов, 2007, ESHS, v.12 c.78-81). Раствор P содержал в 250 мл: Pt 300 мкг и Pd 900 мкг. Таким образом, в расчете на 1 л концентрации составляли: Pt 1200 мкг /л и Pd 3600 мкг/л. Инкубацию продолжали до 27.09.07. Гибели моллюсков не отмечено. Таким образом, в течение довольно длительной инкубации в указанных условиях (40 суток) моллюски проявили толерантность к воздействию 15 металлов. Следующий этап моллюсков проводили в измененных условиях. Режим освещенности создавался искусственно: 12 ч свет, 12 ч темнота. Для освещения использовали 2 лампы дневного света ЛБ20-1 (длина стеклянной трубки 565 мм), на расстоянии 50 см от поверхности воды в микрокосмах. Температура инкубации на втором этапе 22 ºС ± 2 ºС. Результаты второго этапа инкубации будут изложены в отдельном сообщении. Литература Остроумов С.А. 2007. Изучение толерантности моллюсков в условиях полиметаллического загрязнения воды и длительной инкубации // ESHS, том 12, c. 78-81. УДК 575.174:595.773.4 АНАЛИЗ СООБЩЕСТВ, ПОПУЛЯЦИЙ И ГЕНОМА ХИРОНОМИД (DIPTERA) В БИОМОНИТОРИНГЕ ГИДРОЭКОСИСТЕМ Полуконова Н.В.1, Демин А.Г.2, Катаева И.В.2, Федорова И.А.1 1 Саратовский государственный медицинский университет, г. Саратов, 410012, ул. Б.Казачья, 112 2 Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, г. Саратов, 410012, ул. Астраханская, e-mail ecoton@rambler.ru ANALYSIS OF COMMUNITIES, POPULATIONS AND GENOMS OF MIDGES (DIPTERA) IN BIOMONITORING OF HYDROECOSYSTEMS Polukonova N.V., Djomin A.G., Kataeva I.V., Fedorova I.A. Представлены возможности и перспективы всестороннего подхода альтернативными методами биомониторинга водных экосистем на разных уровнях организации живого вещества – биоценотического, популяционно-видового, организменного, клеточного и молекулярного. Показана эффективность взаимного дополнения методов: анализа сообществ хирономид (Chironomidae, Diptera) с помощью математических индексов количественной оценки среды (Johnson, 1995; Балушкина, 1976; Тодераш, 1984 и др.) и кариологического анализа, позволяющего провести точную видовую идентификацию; - учета морфологических деформаций, как морфологического выражения нарушений развития организма в процессе онтогенеза (Hamilton, Saether, 1971), и хромосомного мониторинга с помощью учета частоты и спектра хромосомных аберраций; - контроля за генетической активностью политенных хромосом клеток слюнных желез и нуклеотидного полиморфизма генов мтДНК. При анализе генома хирономид возможно исследовать кариотип в гигантских клетках слюнных желез личинок, проводить учет хромосомных аберраций, а также устанавливать нуклеотидные последовательности генов и транскрипционную активность функциональных участков интерфазных хромосом - ядрышковых организаторов, колец Бальбиани и пуфов. В результате для получения целостной картины функционирования сообществ и качественного долгосрочного мониторинга необходимо использовать разные, дополняющие друг друга подходы. УДК 504(470.26)(06) ИЗМЕНЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОЗЕРА ВИШТЫНЕЦКОГО Ecological state change of the Vistynetskoe Lake Е.А. Пронькина, М.Н. Шибаева Maria Shibaeva (ass. prof.), Evgeniya Pronkina (PhD student) Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Калининградский государственный технический университет» 236000 Калининград, Советский проспект 1, Россия, fisheco@klgtu.ru Озеро Виштынецкое самое крупное в Калининградской области. Площадь его водной поверхности 16,6 км2, наибольшая протяженность 8 км, ширина 2 км. Начиная с 1964 года, интенсивно изучались зоопланктон и зообентос, ихтиофауна и макрофиты. До настоящего времени общее трофическое и экологическое состояние озера всегда оценивалось как переходное от олиго- к мезотрофному. Последние исследования показывают, что мелководная часть озера по зообентосу перешла в мезотрофную стадию развития, а также имеются участки и с более высокой кормностью. Последние исследования проводились летом 2006г. Качество воды оценивалось по методу Пантле и Букка в модификации Сладечека. Индикаторами экологического состояния озера Виштынецкого были организмы зообентоса и зоопланктона. За все время исследований найдено 115 видов зоопланктона. В озере обитает реликтовый веслоногий рачок Heterocope appendiculata. Доминирующими по численности и биомассе являются одни и те же виды зоопланктона, их число невелико и равно 3-4 (по данным исследования за 2006 г). В составе зообентоса озера Виштынецкого за все время исследования обнаружено 143 вида. Индексы сапробности, рассчитанные для зообентоса и зоопланктона не превышают 1,6. Это соответствует олиго-β-мезосапробному классу качества вод, но имеются станции, где уровень сапробности изменяется до полисабропного. Кафедрой ихтиологии и экологии возобновлены ежегодные комплексные исследования озера Виштынецкого, которые помогают отслеживать изменения различной интенсивности. УДК 581.192; 577.7.15 Изменение состава и содержания липидов и жирных кислот водных растений в условиях загрязнения среды тяжелыми металлами Розенцвет О.А., Нестеров В.Н. Change of structure and the contents of lipids and fatty acids of water plants in conditions of pollution of environment heavy metals Rozentsvet О.А., Nesterov V.N. Институт экологии Волжского бассейна РАН 445003,Тольятти, ул. Комзина, 10. e-mail: ievbras2005@mail.ru Тяжелые металлы (ТМ) представляют серьезную угрозу для биоты вследствие их острой токсичности для организмов. Данные о реакциях на «металлический стресс» высшей водной растительности весьма ограниченны. Исследованы особенности аккумуляции и элиминации ТМ водным растением Hydrilla verticillata, состав и содержание липидов и жирных кислот (ЖК) при воздействии ТМ (Zn2+, Cu2+, Pb2+) (стресс) и после прекращения воздействия («постстресс»). Атомно-абсорбционным анализом установлено, что при действии солей ТМ (100мкмоль/л) в первые сутки воздействия содержание Cu2+ составило - 5,0, Pb2+ - 9,3, Zn2+- 0,2 мг/г сухого веса растения. Максимальное содержание Cu2+и Pb2+ отмечено на 3-ьи сутки, а ионов Zn2+ -на 10-ые сутки экспозиции. Аккумуляция ТМ сопровождалась снижением содержания общих и полярных липидов. Содержание фосфолипидов при воздействии в течение 10 суток Cu2+ уменьшалось на 50%, Pb2+- на 5,1-19,0 % и продолжало снижаться в «постстрессовый» период. При максимальном накоплении ТМ отмечено уменьшение относительного содержания фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина и фосфатидилинозитола и количества ненасыщенных кислот (18:3 и 18:2). Полученные результаты позволяют углубить знания о механизмах адаптации и устойчивости живых систем на уровне биологических молекул, и использовать их для регулирования техногенного влияния на окружающую среду. УДК 581.192:546 ВЛИЯНИЕ МЕЛАФЕНА НА ФИТОПЛАНКТОННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ Effects of melafen on phytoplankton microorganisms Саванина Я.В., Шандиева И.О., Лебедева А.Ф., Лобакова Е.С., Барский Е.Л. (кафедра физиологии микроорганизмов биологического факультета МГУ, Email: gene_b@mail.ru) Мелафен – меламиновая соль бис(оксиметил)-фосфиновой кислоты, вероятно, является регулятором роста для высших растений. Исследовали влияние мелафена на рост периодической культуры цианобактерии Anacystis nidulans и зеленых микроводорослей Chlorella vulgaris и Dunaliella maritima. Мелафен в концентрации 10-8 - 10–6 М несколько стимулирует, а в концентрации > 10-4 М подавляет развитие культуры A. nidulans. Сходный по характеру, но существенно больший эффект мелафен оказывает на рост клеток Chl. vulgaris. В концентрации 10-7 М этот агент в 2-2,5 раза ускоряет рост клеток в экспоненциальной фазе, а в концентрации > 10-6 М в несколько раз замедляет переход культуры от лаг-фазы к экспоненциальной фазе роста. Эффект мелафена на культуру D. maritima резко отличается от такового для микроводоросли Chl. vulgaris и цианобактерии A. nidulans. Начиная с концентрации 10-6 М и вплоть до 10-2 М мелафен в 1,5-2 раза увеличивает как скорость роста, так и количество биомассы, накопленной культурой D. maritima. Мелафен в широком диапазоне концентраций незначительно влияет на характер изменений pH и окислительно-восстановительного потенциала среды культивирования, а также на токсический эффект тяжелых металлов V и Cu в динамике развития исследуемых культур. Существенные различия в эффекте мелафена на рост культуры D. maritima от такового для других культур могут быть обусловлены высокой устойчивостью D. maritima к действию низких значений pH среды, высоких концентраций солей, включая соли тяжелых металлов. Предполагается, что действие мелафена на характер развития культур фототрофных микроорганизмов связан с изменениями структурно-функционального состояния клеточных мембран. УДК 579.26 САНИТАРНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СОЛЕНЫХ ОЗЕР Sanitary-ecological characteristic of saline lakes. Селиванова Е.А., Немцева Н.В. Selivanova E.A., Nemtseva N.V. Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская 11, e-mail: ikvs@esoo.ru Группа континентальных карстовых гипергалинных и солоноватых Соль-Илецких озер (Оренбургская область) используется в качестве санаторно-курорной базы. Однако факторы, определяющие их санитрно-экологическое состояние, не изучены. На основании комплексной характеристики планктонных сообществ этих озер установлена зависимость структуры микробиоценозов и трофического статуса от уровня минерализации водоема. Показано, что по мере уменьшения солености среди негалофильных бактерий нарастала доля эвтрофных бактерий (в том числе и санитарно-показательных) по сравнению с олиготрофными, увеличивался индекс трофности, ухудшалось санитарное состояние воды. У бактерий выявлены персистентные свойства, экспрессивность и пенетрантность которых нарастала по мере снижения солености. Показано, что в формировании гетерогенности популяции бактерий по персистентным свойствам принимают участие простейшие, роль которых усиливается по мере уменьшения солености. Выявлены разнонаправленные эффекты галофильного сообщества на выживание аллохтонной микрофлоры в гиперосмотических условиях. Установлено, что санитарное и экологическое состояние гиперсоленых водоемов наряду с соленостью определяется соотношением протективного и антагонистического эффектов автохтонной микрофлоры по отношению к аллохтонной. К ПРОБЛЕМЕ МИКРОБНОГО ОКИСЛЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ В АКВАТОРИЯХ СЕВЕРНЫХ МОРЕЙ TO THE PROBLEM OF THE MICROBIAL OXIDATION OF HYDROCARBONS IN THE AQUATORIES OF THE NORTHERN SEAS Семенова Е.В1., Милько Е.С1., Семенов А.М1., Иванов М.Н2., Шеляков О.В2, Ботвинко И.С1., Нетрусов А.И1 1- Кафедра микробиологии биофака МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва Ленинские Горы 119991 2 - Национальный комитет по науке и промышленности. Москва 115184 ул. Бахрушина 1/7, 31 А. Исследование микробиологии окисления углеводородов в акваториях северных морей была и остается важнейшей задачей Российской науки. Планируемое правительством РФ активное освоение акваторий северных морей в качестве полигонов добычи нефти и других полезных ископаемых предполагает и организацию защиты этих экосистем от возможных загрязнений углеводородами (УВ) и другими ископаемыми. В связи с этим проведен комплекс экспериментально-теоретических исследований и натурных наблюдений с целью создания баз данных о климатических, физико-химических и экологических условиях и характеристиках района исследований. Избраны два полигона для таких исследований. Один из них – это район морской акватории Белого моря, (Кандалакшкий залив). Другой – акватория Балтийского моря в районе г. Светлогорска. С морской акватории и прибрежных зон Кандалакшкого залива и прибрежной зоны Светлогорска отобраны многочисленные образцы морской воды, бурых водорослей, грунта и УВ загрязнений для выделения чистых культур и микробных сообществ (МС) с УВ-окисляющими способностями. Следует отметить, что УВ загрязнения в этих местах являются крайне спорадическими и представлены главным образом моторными топливами и/или маслами, т.е. являются следствием локальной антропогенной активности. Были поставлены многочисленные эксперименты для получения накопительных культур УВ микроорганизмов, в частности с использованием бурых водорослей, собранных в отмеченных районах. Эксперименты поставлены с учетом ранее созданного банка данных о морфо-функциональных характеристиках бурых водорослей северных морей на разных стадиях онтогенеза для выявления возможных симбиотических связей макрофитов и УВ бактерий. В экспериментах использован ряд УВ, от сырой нефти до легких фракций алифатических УВ. С целью максимального приближения к естественным условиям эксперименты поставлены при разных температурах и различной соленостью среды. Первичный анализ заложенных экспериментов по получению накопительных культур УВ микроорганизмов показал достаточно активное окисление фактически всех УВ в том числе в условиях низких температур. Исследования поддержаны Государственным контрактом № 02.515.11.5071 от 25 июня 2007 г. в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса на 2007-2012 годы». ВОДА И УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ А.В.Синева*, А.Е. Кузьмина** *Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, кафедра коллоидной химии **Московский государственный лингвистический университет, факультет экономики и права Вода – важный компонент биосферы и один из необходимых факторов существования живых организмов. Основная ее часть (95 %) находится в Мировом океане, который занимает около 70 % поверхности земного шара. Однако, только 3% всей имеющейся на Земле воды является пресной. Озеро Байкал является крупнейшим озером в России и одним из самых больших озер планеты, запасы пресной воды в котором составляют 20% поверхностных пресных вод Земли. Согласно данным Юнеско (World Water Development Report), по меньшей мере 2 биллиона людей в 48 странах будут страдать от недостатка воды в середине этого века. Загрязнение воды является проблемой как в развивающихся, так и в развитых индустриальных странах. Так, список загрязняющих веществ, поступающих в оз. Байкал со сточными и дренажными водами ОАО «БЦБК», внушителен (см. таблицу). Табл. Динамика валового сброса загрязняющих веществ, поступивших со сточными и дренажными водами ОАО «БЦБК» в оз. Байкал в 1998—1999 гг. Загрязняющие вещества Сброшено, т Изменения 1998 1999 1. БПК полн. 424,8 331,4 −93,4 2. Взвешенные 74,3 104,5 +30,2 3. Нефтепродукты 1,2 1,5 +0,3 4. Азот аммон. 14,4 1,9 −12,5 5. Лигнин 145,9 185,9 +40 6. Хлороформ 0,97 1,96 +0,99 7. Формальдегид 0,59 0,35 −0,24 8. Сульфат. мыло 40,9 66,95 +26,05 9. Метанол 10,6 12,4 +1,8 10. Нитраты П.9 13,4 +1,5 11. Сероорганика 0,55 0,48 −0,07 12. Ртуть 0,03 0 −0,03 .13. СПАВ 0,59 1,47 +0,88 14. Сульфаты 4215 4808 +593 15. Скипидар 2,95 4,2 +1,25 16. Хлороорганика 25,8 32,8 +7 17. Фосфор общий 0 0 0 18. Хлориды 1596 2767 +1171 19. Алюминий 2,37 2,6 +0,23 20. Фенолы 0,78 0,26 −0,52 Среди них чрезвычайно опасные для экосистемы озера стойкие органические загрязнители (фенолы, диметилсульфид, хлорорганика, поверхностно-активные вещества - ПАВ), а также тяжелые металлы и т.п. По оценке Юнеско 95 % всех сточных вод поступает неочищенными в грунтовые и поверхностные воды. Так, в 1999 гг. в бассейне оз. Байкал сброшено в поверхностные источники 586,3 млн куб.м сточных вод; из них без очистки поступило 137,1 млн куб.м, что почти в 4,5 раза выше чем в 1995 г. По причине сброса сточных вод в водоемы около половины больших рек земного шара сильно загрязнены. Следствием химической и биологической загрязненности рек и озера является ухудшение здоровья популяции в прилегающих регионах. Ресурсо-сберегающее использование водных ресурсов является одной из важнейших задач достижения устойчивого развития в регионе, что должно гарантировать устойчивый менеджмент природных ресурсов будущих поколений в национальных и глобальных масштабах в рамках EU-WED (European Unions Water Frame Work Directive), 2001 г. В настоящее время синтетические ПАВ (СПАВ) или детергенты являются одними из самых распространенных загрязнителей водоемов. Значение детергентов как фактора загрязнения поверхностных вод примерно можно сравнить с нефтяным загрязнением Мирового океана. Существующие рецептуры синтетических моющих средств (СМС) представлены в основном смесями анионных ПАВ (алкилбензолсульфонаты, алкилсульфаты и алкилсульфонаты натрия) и неионогенных ПАВ, в т. ч. не являющихся биоразлагаемыми. По нашему мнению, меры достижения экологической безопасности производства и применения СМС могут быть следующие:1) целенаправленная замена компонентов в рецептурах на биоразлагаемые анионные ПАВ (мыла) и биоразлагаемые неионогенные ПАВ; 2) применение экологически безвредных и экономически эффективных методов очистки от ПАВ сточных вод, в частности, вторичное использование отходов без нанесения ущерба окружающей среде; 3) создание на базе местных предприятий бытовой химии (бань, прачечных и т.д.) замкнутых локальных циклов по схеме стирка (мойка) — очистка сточных вод от ПАВ – регенерация ПАВ Главным гигиеническим требованием к качеству питьевой воды является отсутствие в ней патогенных микроорганизмов, токсичных веществ, цветности, посторонних веществ и запахов. Традиционные технологические схемы водопроводных станций включает стадию реагентного обеззараживания при использовании хлора либо его соединения (диоксид хлора, хлорная известь, гипохлорат натрия). Микроорганизмы удаляются из поверхностных источников водоснабжения на стадиях коагуляции, осветления, фильтрования. Около 20 лет назад выявлено негативное влияние хлорированной водопроводной воды на здоровье человека. Это вызвано наличием токсичных хлорорганических соединений образующихся в воде и обладающих мутагенной и канцерогенной активностью. Наиболее эффективными современными методами являются озонирование и ультрафиолетовое облучение, однако на заключительной стадии обработки питьевой воды необходимо консервирующее хлорирование минимальными дозами хлора. В нашей работе также была изучена сравнительная эффективность двух адсорбентов – оксида алюминия (квалификации чда) и углеродсодержащего минерала шунгита 1 типа и показано, что природный минерал шунгит является универсальным адсорбентом для ионогенных и неионогенных ПАВ независимо от их строения. УДК 574.6:574.635 ВОЗДЕЙСТВИЕ ДОДЕЦИЛСУЛЬФАТА НАТРИЯ НА БИОМАССУ МАКРОФИТОВ Najas guadelupensis L. Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Ранее были установлены биоэффекты, вызванные воздействием додецилсульфата натрия (ДСН) на моллюсков [7] и на наземные растения [1; 3; 7]. Воздействие этого вещества на водные растения (макрофиты) было изучено недостаточно. Важность изучения этого вопроса подчеркивается тем фактом, что в присутствии макрофитов ускорялось снижение концентрации ДСН в воде, что было установлено по регистрации поверхностного натяжения [11]. Цель данного сообщения – представить результаты исследовать возможное воздействие додецилсульфата натрия (ДСН) на жизнеспособность водных макрофитов вида наяда гваделупская (Najas guadelupensis L.). ДСН (додецилсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, формула С12Н25 SO4 Na, молекулярная масса 288.5) – анионное поверхностно-активное вещество (АПАВ), является одним из широко применяемых представителей первичных алкилсульфатов. Свойства: растворим в воде, хлороформе, метаноле, бутаноле, не растворим в диэтиловом эфире, бензоле, диоксане (до 40°С); ККМ (критическая константа мицеллообразования) 8,1 ммоль/л; ГЛБ (гидрофильно-липофильный баланс)=42,0. Широко применяется как пенообразователь, эмульгатор, солюбилизатор, смачиватель, диспергатор. ЛД50=2,7 г/кг (белые крысы, внутрибрюшинно) [7]. В лабораторных экспериментах в условиях микрокосмов было изучено воздействие ДСН на вес биомассы макрофита N. guadelupensis в условиях длительной инкубации и внесения ДСН в форме неоднократных (повторяющихся) добавок. В опытах использовали лабораторные микрокосмы (объем 1,2 л), содержащие макрофиты N. guadelupensis суммарной биомассой (сырой вес): 4,4-4,5 г. Опыты проводились с использованием метода рекуррентных добавок [9]. Прирост количества ДСН после каждой добавки составлял: 0,5; 0,8; 1,7; 8,3; 16,7; 50,0; 100,0 мг/л. Опыты проводились в двукратных повторностях при температуре воды в сосудах 20С +3С. Инкубация проводилась в условиях естественной фотопериодичности. Длительность опыта составляла 372 суток. В микрокосмах использовали отстоенную водопроводную воду (ОВВ). Результаты даныпредставлены в таблице 1. Из данных, приведенных в колонке 4 таблицы 1 видно, что следующее: длительность периода выживания растений снижалась при увеличении количества ДСН, вносимого с каждой из добавок. При увеличении количества ДСН, вносимого в одной добавке, в 200 раз (с 0,5 мг/л до 100,0 мг/л) период выживания снизился в 53 раза (с 372 дней до 7 дней). Результаты, приведенные в колонке 10, свидетельствуют, что в присутствии ДСН произошло некоторое снижение биомассы макрофитов. Сопоставление веса биомассы через 30 дней (данные колонки 9) с ее весом в конце опыта после более длительной инкубации (данные колонки 10) показывает, что в трех вариантах опытов (сосуды № 3, 4, 5, 6, 7, 8) снижение веса биомассы произошло только при инкубации с ДСН за период, превышающий 1 месяц. Однако, при более крупных разовых добавках и соответственно при большей общей нагрузке добавленного ПАВ (сосуды № 9, 10, 11, 12) снижение веса фитомассы зарегистрировано уже через 30 дней после начала инкубации. Обращает на себя внимание совпадение веса биомассы в колонках 9 и 10 в сосудах 11 и 12. Однако, это не удивительно, если учесть, что в этом варианте опыта различие в возрасте биомассы, вес которой использовался для расчета указанных в таблице показателей, всего лишь 2 дня (в колонке 9 использован вес биомассы через 30 дней инкубации, а в колонке 10 для этого варианта опыта – через 32 дня). За 2 дня вес биомассы не успел измениться. В целом результаты, содержащиеся в колонках 9 и 10, дают количественную меру негативного воздействия нарастающих нагрузок ДСН на водные макрофиты данного вида. Полученные результаты дополняют другие опыты, показавшие нарушениеи биологических функций организмов при воздействии ПАВ и смесевых препаратов, содержащих ПАВ. Так, ранее было показано, что ДСН ингибировал рост водорослей Scenedesmus quadricauda, проростков горчицы белой, кукурузы и огурца [1]. При действии ДСН 1 мг/мл (=1 г/л) рост проростков гречихи Fagopyrum esculentum прекращался через 74 ч. Концентрация ДСН 0,1 мг/мл оказывала ингибирующее действие: а именно, – степень ингибирования роста проростков Fagopyrum esculentum составляла 24-37% [3]. Показано, что ДСН ингибировал фильтрационную активность мидий Mytilus edulis [2] и других видов моллюсков - Mytilus galloprovincialis и Crassostrea gigas [7]. Установлен ряд биологических эффектов при воздействии на организмы ПАВ-содержащих смесевых препаратов, в том числе синтетических моющих средств (СМС). Было показано нарушение роста культур эвглен Eugleпa gracilis Klebs при воздействии СМС «Кристалл» и «Лотос-Автомат» [5], снижение фильтрации воды моллюсками Uпio tuтidus при воздействии СМС «ОМО» [6], депигментация и опадение листьев водного мха Fontinalis antipyretica Hedw. [10], торможение роста проростков покрытосеменных растений (включая Fagopyrum esculentum и Oryza sativa) при действии нескольких СМС [4; 7; 8]. Таким образом, используемая методика позволила получить разностороннюю информацию (длительность периода выживания, суммарная нагрузка на единицу биомассы макрофитов, воздействие на вес биомассы) о негативном воздействии поверхностно-активного вещества (ПАВ) ДСН на макрофиты, что количественно характеризует опасность ДСН для этого вида и степень устойчивости (толерантности) макрофитов к данному химическому веществу. Новые результаты о действии ДСН на макрофиты N. guadelupensis, полученные в условиях инкубации в микрокосмах в течение 7 - 372 дней, дополняют знания о потенциально опасных воздействиях ПАВ на организмы. Литература 1. Горюнова С.В., Остроумов С.А. Воздействие анионного детергента на зеленую протококковую водоросль и проростки некоторых покрытосеменных растений // Научн. доклады высшей школы. Биол. науки. № 7. 1986. С.84-86. 2. Донкин П., Остроумов С.А. Экологическая опасность додецилсульфата натрия // Токсикологический вестник. 1997. № 3. C.37. 3. Нагель Х., Остроумов С.А., Максимов В.Н. Ингибирование роста проростков гречихи под воздействием додецилсульфата натрия // Научн. доклады высшей школы. Биол. науки. 1987. № 12. С. 81 – 84. 4. Остроумов С.А., Хорошилов В.С. Биотестирование вод, загрязненных поверхностно-активными веществами // Изв. Академии наук, серия. биологическая. 1992. № 3. С.452-458. 5. Остроумов С.А., Галяма Д., Блажей А., Леготский И., Слугень Д. Синтетические моющие средства (СМС) "Кристалл" и "Лотос-Автомат" [Воздействие на Eugleпa gracilis Klebs.] // Токсикологический вестник. 1998. № 5. С.29-30. 6. Остроумов С.А., Колотилова Н.Н. Синтетическое моющее средство ОМО [ингибирование фильтрации воды Uпio tuтidus] // Токсикологический вестник. 2000. № 5. С.43-44. 7. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы // М.: МАКС Пресс. 2001. 344 с. 8. Остроумов С.А., Хорошилов В.С. Жидкие моющие средства Biospül l и "Каштан" // Токсикол. вестник. 2001. № 6. С.41-43. 9. Остроумов С.А. Модельная система в условиях рекуррентных (реитерационных) добавок ксенобиотика или поллютанта // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2006. – Т. 11. – С. 72-74. 10. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический Вестник. – 2007. – № 1. – С.40-41. 11. Остроумов С.А., Лазарева Е.В.Поверхностное натяжение водных растворов додецилсульфата натрия в присутствии водных растений – Вода: технология и экология. 2008. № 3. С. 57-60. Таблица 1. Воздействие ДСН на вес биомассы макрофитов N. guadelupensis . Для облегчения комментирования таблицы в тексте все 10 колонок пронумерованы (примечания, помеченные звездочками, даны внизу таблицы) № сосуда Биомасса макрофитов, помещен-ных в микрокосм (сырой вес), (г) Прирост количества ДСН после одной добавки, (мг/л) Время, через которое наступала гибель > 50% макрофи-тов, (сут.) Количество добавок, после которых наступала гибель макрофитов Суммарное количество ДСН, после добавления которого наступала гибель макрофитов* (мг) Соотношение суммарного количества ДСН (вызвавшего гибель растений, колонка 6) и начальной биомассы макрофитов (колонка 2, мг/г) Отношение биомассы после 30 дней к биомассе начала опыта (%) Отношение биомассы макрофитов в конце опыта (после инкубации в течение периода, указанного в колонке 5) к биомассе в начале опыта (%) мг/количество, добавленное в весь микрокосм объемом 1,2 л мг/л количество, пересчитанное на 1 л воды Колонка 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1,2 4,45 0,0 -** -** -** -** -** 110,1 131,5 (372 дня) 3,4 4,4 0,5 372 160 78,5 65,4 17,8 103,4 89,8 5,6 4,35 0,8 372 160 132,8 110,7 30,5 111,5 85,1 7,8 4,4 1,7 334 144 240,45 200,4 54,6 108,0 86,4 9,10 4,4 8,3 40 18 149,4 124,5 34,0 79,5 78,4 11,12 4,5 16,7 32 14 233,8 194,8 52,0 67,8 67,8 13,14 4,4 50,0 15 7 350 291,7 79,5 -*** 70,5 15,16 4,5 100,0 7 4 400 333,3 88,9 -*** 72,2 * Суммарное количество ДСН (нагрузка ДСН), которое было добавлено и вызвало гибель макрофитов после инкубации в течение периода, длительность которого указана в колонке 4. ** За время проведения опыта (372 суток) гибели растений не произошло. *** Опыт к указанному времени (30 суток) уже не проводится, поскольку макрофиты в этих вариантах опытов погибли значительно раньше (время, через которое наступала гибель более 50% макрофитов, указано в колонке 4). О СХОДСТВЕ МОРФО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КУМЖИ ИЗ РЕК КАСПИЙСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ ИРАНА Строганов А.Н., Новиков Г.Г., Семенова А.В., Андреева А.П., Тагизадэ В. Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет, кафедра ихтиологии; andrei_str@mail.ru Реки Карганруд, Хараз и Чалус, из которых были взяты выборки кумжи Salmo trutta L., берут свое начало в горах Алборзе на севере Ирана и впадают в Каспийское море, максимальное расстояние между ними 420 километров, т.о. практически полностью было охвачено каспийское побережье Ирана. Пойманных рыб в замороженном виде (целиком) доставляли на кафедру ихтиологи МГУ для дальнейшей обработки. Были проведены биологический, морфометрический, генетический анализы. В связи с выявленным в ходе наших исследований выраженным аллометрическим ростом у молоди кумжи сравнение морфометрических индексов проводили между одновозрастными особями в выборках из рек Карганруд и Чалус. Из 17 исследованных морфометрических признаков достоверные отличия выявлены по t-тесту только по индексам hA/Ls и lV/Ls, а по критерию Колмогорова-Смирнова только по индексам C/Ls и lV/Ls. По остальным морфометрическим индексам достоверных отличий не обнаружено. Для проведения популяционного-генетического анализа кумжи из рек Ирана всего было использовано 19 ферментных маркерных локусов, из которых 8 были полиморфны (LDH-5* sMDH-4* G3PDH-2* sSOD-2* sMEP-3* EST-D* EST-5,6*). При попарном сравнении (по Фишеру) достоверные отличия частот аллелей выявлены только в локусе sМDH-4* (при этом значение критерия U было близко к граничному). Таким образом, учитывая тот факт, что р.Карганруд находится на западе, а река Хараз почти на самом востоке каспийского побережья Ирана, с достаточной степенью надежности можно констатировать, что иранские популяции кумжи проявляют сходство между собой на морфологическом и генетическом уровнях. УДК [581.526.44: (556.155:581.5)] (285.33)(477) ЭПИФИТНЫЕ АЛЬГОГРУППИРОВКИ РЕЧНОГО УЧАСТКА КАНЕВСКОГО ВОДОХРАНИЛИЩА (УКРАИНА) Таращук О.С. Epiphytic algal communities of the river section of the Kanev reservoir (Ukraine) Tarashchuk O.S. Институт гидробиологии НАН Украины, 04210, г. Киев, просп. Героев Сталинграда, 12, Украина; e-mail: hydrobiol@igb.ibc.com.ua Впервые изучали структуру эпифитных альгогруппировок речного участка Каневского водохранилища в зависимости от его гидрологического режима. Обнаружено 180 видов (189 внутривидовых таксона), принадлежащих к двум царствам, 7 отделам, 13 классам, 29 порядкам, 44 семействам, 78 родам, с качественным и количественным преобладанием Bacillariophyta. Наиболее обильное развитие фитоэпифитона наблюдали на станциях со слабым течением и незначительными колебаниями уровня воды. Сильное течение и большие перепады уровня воды при попусках Киевской ГЭС снижали показатели численности и биомассы водорослей (иногда на один - два порядка). Впервые выявлена зависимость структуры эпифитных альгогруппировок (состав доминантов и субдоминантов, соотношение эпифитонтов, облигатных и факультативных, и аллохтонов) от эколого-морфологических особенностей растительного субстрата и гидрологического режима водохранилища. Актуальность работы определяется рекреационным значением исследуемого участка водохранилища, находящегося под сильным антропогенным прессом мегаполиса. КРЕМНИЙ И БИОЦЕНОЗ В ГИДРОТЕРМАЛЬНОМ ИСТОЧНИКЕ (КАМЧАТКА ) A silicon and a biocenosis in a hydrothermal source ( Kamchatka) Тембрел Е.И. *, Карпов Г.А.*, Орлеанский В.К.**, Жегалло Е.А.*** * Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский ** Институт микробиологии РАН, Москва *** Палеонтологический институт РАН, Москва Задачей настоящего исследования является изучение преобразования кремневого компонента в ручье термального потока и роль биоценоза в его осаждении. Работа проведена на источнике «Термофильный» в кальдере вулкана Узон (Камчатка), где по стоку горячего ручья с температурой 57-35ºС обильно развивается альго-бактериальное сообщество, которое формирует слоистый водорослевый мат толщиной от 1 до 2.5 мм, в растущей верхней зеленой части. Особенностью данного источника является высокое содержание кремния до 400 мг/л в пересчете на ортокремневую кислоту. Водорослевый мат, структурообразующим компонентом которого являются представители осциллаториевых синезеленых водорослей, развивается поверх слоя дресвы, представляющей собой слоистое осадочное образование в виде пластинок размером от долей мм до 1 см. Мощность отложения такой дресвы достигает порой 30 см на территории действия источника. Химический анализ валовой пробы показал, что на кремнезем прихо¬дится более 80% вещества по весу. Залегание пластинок горизонтальное, пластинки не скреплены между собой в монолит. Cодержание кремнезема в термальных растворах совре¬менных гидротермальных систем не достигает предела насыщения и произвольного осаждения кремния не должно происхо¬дить. Однако, обследование потока ручья источника и растущего водорослевого мата показало непосредственную связь отложений таких слоистых осадков с жизнедеятельностью растущего альго-бактериального мата. Это проявляется в том, что на поверхности мата данного источника, растущего по шлейфу стока, часто можно видеть отдельные обсохшие бугорки высотой до 5 см, покрытые минерализованной коркой белого цвета толщиной до 3 мм. При разламывании по внешнему виду ее частички идентичны дресве. Наши наблюдения показали, что образование таких бугров обусловлено активным выделением газов (из многочисленных точечных проколов) под циано-бактериальным матом. Газ способствует приподниманию растущей водорослевой биопленки над поверхностью потока воды. Структура верхнего минерализованного слоя представляет собой отмершие слои водорослей, где происходит отложение кремния, который аккумулируется здесь из протекающей рядом воды путем подсоса (принцип фитиля) с последующим испарением. При искусственном высушивании участка мата, расположенного в потоке, подобного эффекта белых прослоек не отмечено. Слоистость водорослевого мата, на изучаемом источнике, имеет ту специфику, что слои не скрепляются друг с другом, а наоборот, относительно легко расслаиваются. Эта особенность далее генетически переходит и в осадочные образования,где пластинки автономны. Образование породы происходит при обязательном сочетании двух факторов, геохимического (разгрузка кремнесоединений) и биологического (в данном конкретном случае микробиологического) участвующего в осаждении этих кремнесоединений и запечатываемых в образующую породу. Подобные образования имеют большое значение при палеонтологическом изучении вулканогенных пород, а также зафиксированного в окремненном состоянии в них биологического разнообразия организмов. Таким образом, впервые, в результате проведенной работы, описан механизм, обуславливающий выпадение соединений кремния при участии термофильного биоценоза с образованием породы, названной нами, биосилицит. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Программы Президиума РАН "Происхождение и эволюция биосферы" и гранта CRDF № RUB2-10618NO-04(LNBL). Исследование биодеструкторов памятников архитектуры Тетенькина А.В., студентка 5 курса Биологический факультет МГУ им. М.В.Ломоносова, Москва В последние десятилетия проблема разрушения памятников архитектуры стоит наиболее остро. Процесс деструкции памятников включает физическую, химическую и биогенную составляющую. Загрязнение окружающей среды, вызванное техническим прогрессом, интенсифицирует процесс как деструкции как таковой, так и биодеструкции. Если ранее полагали, что абиотические факторы оказывают наиболее повреждающее воздействие на камень памятников, то теперь ученые все больше склоняются к мнению о ведущей роли микроорганизмов. Для сохранения памятников архитектуры следующим поколениям, необходимо исследовать причины повреждений каменного строительного материала, чтобы разработать и оптимизировать неповреждающие методы отбора проб и защиты. В качестве объектов исследования были выбраны различные памятники архитектуры, расположенные на территории Международного центра Рерихов и музея-усадьбы Архангельское. Количественный учет биодеструкторов проводили путем последовательных десятикратных разведений в физиологическом растворе, после чего производили посевы на чашки Петри (для хемоорганотрофов) и в пробирки (для хемолитотрофов) с соответствующими питательными средами. Для выявления хемоорганотрофных микроорганизмов использовались среды ПДГ и Чапека. Для выявления хемолитотрофных микроорганизмов использовались среды Бейеринка (для тионовых бактерий), Сориано и Вокера (для нитрификаторов 1 фазы) и среда для нитрификаторов 2 фазы. В пробах строительных материалов помещения 17 века бывшей усадьбы Лопухиных, храма-памятника Екатерине II и Розового фонтана были обнаружены хемоорганотрофные микроорганизмы в большом количестве, значительно превышающем норму. Содержание нитрификаторов I фазы также было велико. Нитрификаторы II фазы и тионовые бактерии либо не были обнаружены, либо были обнаружены в малых количествах, не играющих весомой роли в биодеструкции. В данном направлении продолжается работа по изучению влияния различных биоцидов на рост биодеструкторов и исследованию корреляции между содержанием тяжелых металлов в пробах строительных материалов и степенью зараженности различными физиологическими группами микроорганизмов. УДК 574.632:582.263 Фотодинамические эффекты действия метиленового голубого и профлавина-ацетата на состояние культур водорослей и бактерий Ткебучава Л.Ф., Худяков В.И., Братковская Л.Б., Плеханов С.Е. каф. гидробиологии биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова Photodynamic action of methylene blue and proflavin-acetate on the state of algae and bacteria cultures Tkebuchava L.F., Hudyakov V.I., Bratkovskaya L.B., Plekhanov S.E Dept. of Hydrobiology, Biological Faculty, Lomonosov Moscow State University Исследовали воздействие метиленового голубого и профлавина-ацетата как источников активных форм кислорода на состояние культур водорослей и бактерий из коллекций биологического факультета МГУ - Scenedesmus quadricauda, Bacillus subtilis и Escherichia coli. Метиленовый голубой и профлавин использовали в концентрациях 0,125-5 мкг/мл. Водоросли и бактерии инкубировали с красителями 10-15 мин при освещении белым светом 50 мВт/см2 . Профлавин в высоких концентрациях (0,25-0,5 мг/л) вызывал стимуляцию роста водоросли S. quadricauda, а при 5 мг/л подавлял его. Метиленовый голубой при 0,125 мг/л стимулировал рост численности,.а при 2,5 мг/л был токсичен. Убыль кислорода в среде за 15 суток составляла 0,2 мг/л О2 при 1 мг/л профлавина и 0,5 мг/л О2 при 2,5 мг/л метиленового голубого. В целом метиленовый голубой в 2 раза более токсичен по сравнению с профлавином. Данные по эффективности фотодинамического воздействия на бактерии показали, что антибактериальная активность метиленового голубого значительно выше таковой профлавина. Увеличении концентрации метиленового голубого до 5 мкг/мл приводило к снижению КОЕ грамотрицательного штамма в 100 раз, а грамположительного – в 250. Увеличение концентрации профлавина с 0,5 до 5 мг/л приводило к снижению КОЕ в 15 раз. Бактерии B. subtilis оказались более чувствительны к фотодинамическому воздействию по сравнению с E. сoli. Очевидно, исследованные препараты в низких концентрациях могут использоваться для улучшения качества природных вод. ОБ ОТКРЫТИИ НОВОЙ ОПАСНОСТИ ВОЗДЕЙСТВИЙ НА БИОСФЕРУ. О книге «Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами». Москва. Издательство МАКС-Пресс, 2008. М.А.Федонкин, академик РАН On the discovery of new hazards of impact on the biosphere. Review of the book ‘Discovery of a New Type of Hazardous Anthropogenic Impact in Ecology of Animals and the Biosphere: Inhibition of the Filtration Activity of Bivalves by Surfactants’ M.A. Fedonkin, Academician, Russian Academy of Sciences In the paper a review of and comments on a new book (‘Discovery of a New Type of Hazardous Anthropogenic Impact in Ecology of Animals and the Biosphere: Inhibition of the Filtration Activity of Bivalves by Surfactants’, MAX-Press, Moscow, 108 p., ISBN 978-5-317-02370-6) is presented. In the book, a variety of materials is collected on the discovery of new hazards of impact on the biosphere. The discovery was made by the scientist, a member of faculty of Moscow State University, Dr. S.A.Ostroumov. In a series of his publications it was shown that synthetic surfactants inhibited the filtering activity of freshwater and marine bivalves. Both individual surfactants and the commercial mixtures of chemicals that contained surfactants inhibited the filtering activity. As a result, the process of removal of suspended matter from water decreased. The natural ability of bivalves to filter water is a vital contribution to the natural self-purification of water. The importance of those ecological hazards to aquatic ecosystems and the biosphere is analysed in the paper. В 2008 году издательство МАКС-Пресс выпустило новую книгу под редакцией академика РАН, доктора биологических наук Г.В. Добровольского, директора Института экологии Волжского бассейна РАН члена-корреспондента РАН Г.С. Розенберга и академика-секретаря Отделения биологических, химических и экологических наук АН Молдовы И.К. Тодераша «Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами». Книга освещает материалы научного открытия (Диплом № 274) «Свойство синтетических поверхностно-активных веществ снижать фильтрационную активность двустворчатых моллюсков» (автор открытия – ведущий научный сотрудник МГУ имени М.В. Ломоносова, доктор биологических наук Сергей Андреевич Остроумов). В первом разделе книги (с. 5) излагается суть открытия. Оно касается важного компонента водных природных систем – двустворчатых моллюсков. Они фильтруют и тем самым очищают воду, что имеет весьма большое значение для поддержания чистоты водоемов. Новизна открытия состоит в том, что была выявлена способность загрязняющих воду поверхностно-активных веществ ПАВ ингибировать (подавлять и снижать) скорость фильтрации воды, что создает новые опасности для биосферы. В разделе 2 на стр. 9-21 дана библиография научных публикаций автора открытия С.А. Остроумова за период c 2000 года, в которых излагаются материалы открытия и последующих логически связанных с ним работ. Некоторые ссылки даны с краткими аннотациями. Ввиду растущего международного сотрудничества, отрадно, что список продублирован также и на английском языке. Даны также заключения экспертов по заявке на открытие, отзывы специалистов на публикации, связанные с материалами открытия. В разделе 5 на стр. 39-40 - список рецензий, опубликованных на книги, которые содержат материалы открытия и материалы последующих работ, использующих и развивающих материалы открытия – в том числе на следующие книги автора открытия: «Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы» (2001), «Биотические механизмы самоочищения пресных и морских вод» (2004), «Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем» (2005). Работа С.А.Остроумова выявила свойство синтетических поверхностно-активных веществ различных классов (анионных, катионных, неионогенных ПАВ) воздействовать на двустворчатых моллюсков (и морских, и пресноводных) так, что снижалась важная и полезная функция моллюсков – их фильтрационная активность. В результате снижалась скорость экологически важного процесса – фильтрации воды и извлечения из воды взвесей. Роль таких фильтраторов, как моллюски, в формировании геохимической среды и в биосфере исключительно велика [8, 11, 12]. В чистой, незагрязненной воде скорость фильтрации и связанного с ней очищения воды очень высока. Один моллюск средних размеров (например, мидия Mytilus edulis) профильтровывает за час около 2 литров воды. Аналогичным образом, и пресноводные моллюски (например, массовые виды обитающих в реках перловиц Unio pictorum, Unio tumidus и другие) профильтровывают большие объемы воды. По оценкам, моллюски, обитающие на площади 1 кв. м дна водотока или водоема, профильтровывают за сутки от 1 до 10 кубометров воды. Например, весь объем воды залива Laholm Bay (Дания) профильтровывается моллюсками за 3 дня, залива South San Francisco Bay (США) - за 0.6 дня (см. обзор в [12]. При фильтрации моллюсками из воды извлекаются взвеси как органических, так и неорганических частиц и вода становится чище и прозрачней. Один из результатов фильтрационной активности моллюсков – перенос вещества, содержащегося в форме взвесей в воде. Как результат активности моллюсков, существенная часть отфильтрованного вещества взвесей либо накапливается в их биомассе этих беспозвоночных, либо в форме выделяемых моллюсками пеллет опускается на дно и затем включается в состав донных отложений. Таким образом, благодаря моллюскам формируются биогеохимические потоки элементов [8, 11, 12]. Например, в прибрежных водах Балтики благодаря мидиям на дно за год осаждается (г на 1 м2): С до 80.7; N до 10.4; P до 1.6 ( Kautsky, Evans, 1987; цит. по [12]). Общее количество вещества, осаждаемого моллюсками Mytilus edulis, может достигать 11.9 кг на 1 м2 в год (по сухому веществу; данные Tsuchiya, 1980; цит. по [12]). Автор открытия в многочисленных опытах, проведенных им в трех странах (России, Англии и на Украине) на моллюсках нескольких видов, проверил действие нескольких видов синтетических ПАВ (СПАВ) доказал, что эти вещества подавляют фильтрацию воды. Открытая им способность СПАВ подавлять фильтрацию воды моллюсками очень важна, поскольку СПАВ загрязняют водные объекты (реки, озера, водохранилища, моря). Использование СПАВ и СПАВ-содержащих смесевых препаратов современным человеком нарастает и связанное с этим поступление СПАВ в водные объекты составляет в РФ свыше 2,5 г на человека в день, в некоторых странах свыше 10 г на человека в день (например, в ФРГ 12 г на человека в день). СПАВ присутствуют в сточных водах почти всех отраслей экономики и всех видов промышленности. Например, на 1 м3 целлюлозы расходуется около 1,5 кг ПАВ нонилфенолэтоксилатов. При отмыве краски от перерабатываемой макулатуры расходуется 2-3 кг алкилфенолэтоксилатов на 1 т бумаги. СПАВ входят в состав моющих и пенообразующих препаратов бытового и промышленного использования, в том числе стиральных порошков, шампуней, жидкого мыла и других. Работы автора открытия показали, что снижение фильтрационной активности наблюдается при концентрации СПАВ в воде на уровне 1 мг в литре и ниже. Следовательно, загрязнение этими веществами вод в результате использования детергентов и моющих средств за день всего лишь одним человеком может приводит к появлению опасных концентраций в более чем 10 тоннах (10 кубических метрах) воды. Практическое значение открытия велико по нескольким причинам. Двустворчатые моллюски – важный объект аквакультуры (марикультуры), имеющий значение как ценный пищевой ресурс – источник вкусных и диетически высококачественных пищевых продуктов. Сделанное открытие указывает на повышенную опасность загрязнения среды обитания и культивирования моллюсков такими веществами, как СПАВы. Вещества, относящиеся к СПАВ, представляют собой очень интересный класс загрязняющих веществ, воздействующих на биомембраны, то есть они представляют собой мембранотропные вещества (т.е. вещества, имеющими своей мишенью биологические мембраны – важные компоненты живых клеток). Исследования биомембран активно проводятся в МГУ, среди более ранних работ С.А.Остроумова – исследования одного из важных видов биомембран – так называемых сопрягающих мембран, играющих ключевую роль в преобразовании энергии в живой клетке. В работах, суммируемых в рецензируемой книге [3-5, 7-14], выявлены новые виды экологической опасности антропогенного загрязнения биосферы и водной среды, уточняются и дополняются приоритеты в проведении экологической экспертизы и в природоохранных мероприятиях по снижению загрязнения биосферы. Недавно были подведены итоги конкурса научных и учебных публикаций, проведенного Московским обществом испытателей природы (МОИП), и одна из книг автора открытия («Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем» [4]) вошла в число книг, отмеченных дипломами лауреатов конкурса. Экспериментальные работы автора открытия имели своим результатом также создание теории полифункционального участия биоты (водных организмов) в самоочищении воды - короче говоря, экологической теории самоочищения воды и биоконтроля ее качества [3, 4, 6, 10], - которая основана на обширном фактическом материале, включая исследования, проведенные им на моллюсках-фильтраторах (а также других организмах). В рецензируемой книге приведена также ценная информация о ранее проведенных научных исследованиях экспертов и авторов отзывов на материалы данного открытия. Это полезно, поскольку в силу междисциплинарного характера данного исследования экспертизу материалов проводили и давали отзывы представители многих научных дисциплин, среди которых были ученые не только России, но и других стран – Белоруссии (акад. Л.М.Сущеня), Украины (акад. В.Н.Еремеев, член-корр. Г.Е.Шульман, Ю.Н.Токарев, О.Г.Миронов), Молдавии (акад. И.К.Тодераш, Е.И.Зубкова), Литвы (акад. В.Л.Контримавичус), Германии (Р. Трибкорн). Информация о научной специализации и результатах работы этих ученых полезна и благодаря этой книге становится более доступной. Полученные в ходе работ результаты были использованы для модернизации нескольких учебных курсов и учебно-методических материалов. Список этих курсов дан в приложении к книге (стр. 100-103). В ходе работ автора открытия было детализировано одно из фундаментальных положений учения В.И.Вернадского о биосфере – положение о том, что живые организмы в очень большой степени формируют свойства биосферы и окружающей среды, в том числе водной среды. Актуальность это положения сохраняется и в наши дни [1]. Итак, выявлен новый вид опасности химического загрязнения – подавление важной для биосферы функции живых существ, необходимой для формирования качества воды и очищения водной среды. Характеризуя книгу в целом, можно использовать ту же оценку, которая сделана в отношении другой книги, недавно выпущенной тем же издательством: «…не вызывает сомнений, что данная книга и содержащаяся в ней обширная библиография (многие источники с аннотациями) будет полезна не только ученым, но и преподавателям – всем тем, кто работает … в области экологии, биологии, наук о Земле» [2]. Книга выпущена малым тиражом и ее следует переиздать. В новом издании желательно дополнить некоторые разделы – например, в разделе 5 следует упомянуть и другие книги автора открытия по данной тематике. Библиография 1. Добровольский Г.В. К 80-летию выхода в свет книги В.И. Вернадского “Биосфера”. Развитие некоторых важных разделов учения о биосфере. - Экологическая химия. 2007, т. 16(3), с.135–143. 2. Лаверов Н.П., Кирпичников М.П., Добровольский Г.В. Предисловие. В кн.: Научная библиография. С.А.Остроумов. М.: МАКС-Пресс, 2008, с. 3-4. 3. Остроумов С.А. Водная экосистема: крупноразмерный диверсифицированный биореактор с функцией самоочищения воды // ДАН (Доклады РАН), 2000, Т. 374, №3. C.427-429. Далее того же автора: 4. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем. М. МАКС-пресс. 2005. 5. Ostroumov S.А. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification // Hydrobiologia. 2002. vol. 469. P.117-129. The following publications were by the same author: 6. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks // Hydrobiologia. 2002. v. 469 (1-3): P.203-204. 7. Studying effects of some surfactants and detergents on filter-feeding bivalves // Hydrobiologia. 2003, Vol. 500, No. 1-3, p.341-344. 8. Biological filtering and ecological machinery for self-purification and bioremediation in aquatic ecosystems: towards a holistic view // Rivista di Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221-232. 9. Anthropogenic effects on the biota: towards a new system of principles and criteria for analysis of ecological hazards // Rivista di Biologia / Biology Forum. 2003. vol. 96, No.1. P.159-170. 10. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions. Rivista di Biologia / Biology Forum. 2004. vol. 97. p. 39-50. 11. Some aspects of water filtering activity of filter-feeders // Hydrobiologia. 2005. Vol. 542, No. 1. P. 275 – 286. 12. Suspension-feeders as factors influencing water quality in aquatic ecosystems. In: The Comparative Roles of Suspension-Feeders in Ecosystems, R.F. Dame, S. Olenin (Eds), Springer, Dordrecht, 2004. p. 147-164. 13. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p. 14. Ostroumov S.А., Widdows J. Inhibition of mussel suspension feeding by surfactants of three classes. // Hydrobiologia. 2006. Vol. 556, No. 1. Pages: 381 – 386. Академик М.А. Федонкин УДК 620.92:641.1:663 ВОДОРОСЛИ КАК ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ КУЛЬТУРА Чернова Н.И., Коробкова Т.П., Киселева С.В. 119991 Москва, Ленинские горы, МГУ имени М.В.Ломоносова, географический факультет, НИЛВИЭ. rsemsu@mail.ru Биоэнергетика в последние 10-15 лет стала самостоятельной отраслью большой энергетики и занимает все более заметное место в мировом производстве тепла, электричества и биотоплив. В настоящее время в стадии масштабно используемых или только разрабатываемых находятся значительное количество различных технологий применения биомассы в энергетических целях. Идет поиск нетрадиционных источников биомассы, среди которых особый интерес представляют водоросли. Сравнение известных видов водных макро- и микроводорослей с наземной растительностью (деревья, травы) показывает, что водоросли превосходят их по продуктивности и энергетическому потенциалу (4.9 и 1,5 кг/м2/год; 2.85 и 2.3 тыс. ккал/кг соответственно). Это позволяет рассматривать их в качестве перспективных источников биомассы для биоэнергетики. Наиболее оптимальными способами переработки биомассы водорослей является метаногенез и сжижение биомассы. Отсутствие в водорослях лигнина, высокое содержание углерода (26-29%, а при предобработке – 36%), азота, фосфора и воды определяет использование метаногенеза для получения из них биотоплива (метана), причем на метан приходится 90% энергии субстрата. Сжижение биомассы представляет собой получение жидкого топлива путем взаимодействия измельченной биомассы в жидкой среде в присутствии СО или H2 и щелочного катализатора при высоких температуре (300ºС) и давлении (10МПа). Энергоемкость получаемой топливной жидкости по массе в 4 раза, а по объему – в 10 раз превышает энергосодержание исходной биомассы. В настоящее время большой интерес специалистов вызывает одноклеточная колониальная водоросль Botryococcus вraunii, которая рассматривается как потенциальный источник возобновляемого топлива, благодаря ее способности продуцировать значительное количество углеводородов. Показано, что В.вraunii – один из основных источников углеводородов в различных богатых нефтью отложениях, начиная с Ордовикского периода до наших дней. Проводятся исследования для организации широкомасштабного культивирования В.вraunii, экстракции из него углеводородов, каталитический крекинг которых приводит к получению высокооктанового моторного топлива. Производство В.вraunii может быть организовано с использованием сточных вод, загрязненных нитратами и фосфатами, а также газовых выбросов теплоэлектростанций, что позволяет придать экологическую составляющую производству биотоплива. УДК 574.64 ВЛИЯНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ЗАМЕДЛЕННУЮ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЮ ХЛОРОФИЛЛА У ЦИАНОБАКТЕРИИ Synechocystis aquatilis Effect of heavy metals to chlorophyll fluorescence of the cyanobacterium Synechocystis aquatilis Шавырина О.Б. МГУ им. М.В.Ломоносова, биологический факультет, кафедра гидробиологии Исследование флуоресценции хлорофилла широко используется в качестве одного из экспресс-методов в мониторинге состояния фитопланктона природной среды. Вместе с тем, разработка этого метода опирается на исследование различных параметров флуоресценции в лабораторных условиях. В данной работе было исследовано изменение замедленной флуоресценции (ЗФ) хлорофилла у цианобактерии Synechocystis aquatilis под действием Cr, Cu и Hg в острых опытах в лабораторных условиях. В первом варианте опыта металл вносили дробно, с равными промежутками времени (10 мин) до достижения сублетальной концентрации металла. Второй вариант опыта представлял собой батарею интактных культур, в каждую из которых металл вносили однократно, но в повышающихся дозах, соответствующих первому варианту и с такими же интервалами времени. Таким образом, оба варианта были идентичны по количеству металла в среде, но различались способом затравки. ЗФ регистрировали непосредственно после внесения металла и для сравнения использовали стационарный уровень послесвечения. В результате экспериментов обнаружено, что все три металла существенно различаются по воздействию на динамику изменения ЗФ, хотя исходно для эксперимента были выбраны концентрации этих металлов, оказывающие одинаковый токсический эффект. Вместе с тем, для каждого из металлов показано различие динамики ЗФ в зависимости от способа интоксикации (при постепенном нарастании концентрации или же при ее разовом воздействии). Это может быть связано с существенным различием исследованных металлов по их роли в метаболизме клеток, различными способами и скоростью репарации повреждений фотосинтетического аппарата при токсическом воздействии, а так же свидетельствует о высокой чувствительности метода регистрации ЗФ в токсикологических экспериментах. ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИКИ КОНЦЕНТРАЦИЙ Cu, Zn, Cd, Pb В ВОДЕ МИКРОКОСМОВ С Ceratophyllum demersum МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ Шестакова Т.В., Остроумов C.A., Головня Е.Г. Москва, Московский государственный университет, биологический и геологический факультеты Инверсионная вольтамперометрия (ИВ) считается одним из лучших методов исследования сосуществующих форм металлов в природных водах [1]. Метод характеризуется высокой чувствительностью, удовлетворительной избирательностью и разрешающей способностью, хорошей воспроизводительностью, экспрессностью, отсутствием необходимости концентрирования и отделения мешающих анализу веществ, возможностью автоматизации [1]. В проведенных опытах создавали микрокосмы объемом 500 мл, в которых в воду вносили смесь солей Cu, Zn, Cd, Pb и макрофиты Ceratophyllum demersum. Макрофиты были собраны в пруду вблизи р. Москвы на относительно экологически чистом участке в районе г. Звенигорода. Изучена динамика концентраций металлов Cu, Zn, Cd, Pb в микрокосмах в присутствии макрофитов Ceratophyllum demersum методом инверсионной вольтамперометрии с использованием инверсионного вольтамперометрического анализатора АКВ-МК07 (производство ООО Аквилон). Показано, что в течение нескольких дней происходило снижение концентрации форм этих металлов, определяемых данным методом. Начальные концентрации Cu, Zn, Cd, Pb превышали значения ПДК для этих металлов. После нескольких дней инкубации измеренные концентрации форм металлов, определяемых методом ИВ, были ниже ПДК. В контрольных сосудах без макрофитов такого значительного снижения концентрации определяемых форм металлов не обнаружено. В ходе опыта наряду с измерениями концентраций металлов регистрировали состояние растений. Эти наблюдения выявили признаки токсического воздействия водной среды, содержащих смесь металлов. После нескольких дней инкубации наблюдали фрагментацию растений в форме отделения листовых пластинок от стеблей. 1. Линник Р.П., Линник П.Н., Запорожец О.А. Методы исследования сосуществующих форм металлов в природных водах(обзор).- Методы и объекты химического анализа. 2006, т.1, № 1, С. 4-26. ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ И ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВЕННОМ ИНФИЛЬТРАЦИОННОМ СТОКЕ Щеглов А.И., Цветнова О.Б. Факультет почвоведения МГУ, каф. радиоэкологии и экотоксикологии (tsvetnova@mail.ru) Dynamics of radionyclides and heavy metals in infiltrations flow of soils. Shcheglov A.I., Tsvetnova O.B. Глобальное загрязнение окружающей биосферы тяжелыми металлами (ТМ) и радионуклидами (РН) в результате выбросов промышленных предприятий и транспорта, аварий на объектах ЯТЦ придают особое значение и актуальность современным исследованиям по загрязнению водных источников, в том числе грунтовых вод. Содержание ТМ и РН в грунтовых водах во многом определяется их поступлением с нисходящими потоками влаги в почвенном профиле. Вопросам динамики их содержания в водах почвенного инфильтрационного стока посвящены настоящие исследования. Работы проводились в 1986-2006 гг. на стационарных полигонах, заложенных в радиоактивно загрязненных регионах РФ и Украины, включая 30-км зону отселения ЧАЭС. Здесь были организованы учетные площади для изучения состава атмосферных осадков, кроновых, стволовых и лизиметрических вод. Это позволило оценить особенности трансформации нисходящих потоков РН и ТМ на различных этапах после аэральных выпадений. Проведенные исследования показали, что в исследуемых БГЦ первым выраженным биогеохимическим барьером на пути вертикальной миграции элементов аэральных выпадений, в максимальной степени препятствующим их поступлению в грунтовые воды, является верхняя 0-10 см толща. Наибольшими уровнями концентрации элементов характеризуются лизиметрические воды из лесной подстилки, а наибольший перехват (50 - 70%) элементов, мигрирующих с влагой из подстилки, происходит в слое 5 – 10 см. В нижележащих слоях степень поглощения элементов уменьшается, однако 10-15% их количества, вынесенного из подстилки, проникает глубже 20 - 30 см. В настоящее время с нисходящим током влаги мигрирует незначительное количество РН по сравнению с их общим содержанием в почве. Так, годовой вынос РН с вертикальным внутрипочвенным стоком (ВПС) из слоя 0-5см составляет 0,1-0,3% от общего запаса в этом слое, из слоя 0-20 см – 0,02-0,07%. Относительный вынос 90Sr из слоев 0-10, 0-20 см значительно опережает таковой 137Сs. Вместе с тем при высоких плотностях загрязнения вынос этих элементов, особенно 90Sr, может быть значительным. В отличие от РН техногенных выпадений, концентрация ТМ в лизиметрических водах в основном определяется литогенным фактором и формами нахождения этих элементов в почвах. На большей части территории исследований фактор аэральных выпадений ТМ играет подчиненную роль в формировании состава и концентрации лизиметрических вод. Учебно-методические материалы УДК 574 Химическое загрязнение окружающей среды. Программа учебного курса Остроумов С.А. Москва, Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова Курс разработан на основе опыта преподавательской работы автора и предназначен для студентов высших учебных заведений, а также для магистрантов, которые учатся в магистратуре. Преподаватель может выбрать различные подходы к структуризации материала. Поэтому излагаемая ниже очередность отдельных пунктов не является обязательной, преподаватель может излагать вопросы в другом порядке и полностью или частично изменить расположение отдельных вопросов в потоке излагаемого материала. Некоторые пункты программы продублированы в двух местах программы – с тем, чтобы подчеркнуть для преподавателя имеющуюся у него возможность излагать эти пункты в одном или другом месте, по своему усмотрению. В данном курсе акцент сделан на изложение фактов о загрязнении как таковом, а не на биологические эффекты, вызываемые загрязнением (что является основным предметом внимания другого курса – экотоксикологии). Поэтому вопросы биологических последствий загрязнения почти не представлены в формулировках пунктов данной программы. Однако, конечно же, полностью избегать изложения этих вопросов невозможно; меру представленности этих вопросов определяет сам преподаватель исходя из объема курса, профиля и заинтересованности обучаемых студентов, а также с учетом того, слушают ли студенты отдельный курс по экотоксикологии. Необходимо отметить, что существует заразительная точка зрения, основанная на полузнании и связанная с особенностями менталитета части населения, что высокий уровень загрязнения среды является национальной особенностью именно РФ. Это иллюзия, которая опровергается более полным ознакомлением с фактами о загрязнении среды в странах ближнего и дальнего зарубежья. Острота проблем, связанных с загрязнением, ничуть не меньше в Западной и Центральной Европе, США, многих странах Азии. Например, загрязнение воды и продуктов питания (в том числе пестицидами, перхлоратом и другими веществами) – серьезная проблема в США, где автор программы стажировался и знакомился с материалами Агентства охраны окружающей среды США. Хотелось бы отметить это в предисловии к программе, чтобы не повторять эту важную мысль во всех разделах программы. Одной из целей курса является объективное, сбалансированное просвещение слушателей о реальном уровне загрязнения, о путях решения проблем. Преподаватель должен стремиться избежать опасности преувеличений тех или иных аспектов проблематики. Существенно, что проблемы загрязнения носят глобальный характер, присущи всем странам. Более высокий уровень комфорта и потребления неизбежно связан с более высокими затратами энергии и материальных ресурсов. Поэтому более высокий уровень жизни почти автоматически связан с более высоким уровнем загрязнения среды, хотя это загрязнение бывает искусно замаскировано или частично перенесено в те регионы и страны, где добывается сырье и вырабатывается электроэнергия. Можно рекомендовать преподавателю заранее приготовиться к ответу на вопросы слушателей, в той или иной степени порожденные малоквалифицированными или тенденциозными высказываниями в средствах массовой информации, которые обладают очень большим воздействием на сознание широкой аудитории. Научный подход к трудным проблемам несовместим с подыгрыванием элементам тенденциозности и истерии, которые нередко сопровождают обсуждение вопросов химического загрязнения. Необходимость различать две вещи: одно – это серьезные и точные факты, их анализ и поиск путей решения проблем; другое – это одностороннее освещение фактов или их тенденциозное пропагандирование, которое ведет к созданию негативных ассоциаций, отравляющих общественное сознание. Задача преподавателя – вести работу в первом направлении и противодействовать второму. Легких решений в борьбе с загрязнением среды нет, но поиск и реализация решений могут стать еще более затрудненными, если решать эти проблемы силами недостаточно образованных или необъективно информированных людей. Часть 1. Историческое введение. Творчество В.И.Вернадского, его основные труды, в которых сформулированы важные положения о влиянии человека на биосферу. Другие крупные ученые и их научные труды, сформировавшие современное видение проблем загрязнения. Место проблем химического загрязнения в современной экологии и биогеохимии. Концептуальные связи проблем химического загрязнения, экологической безопасности, санитарно-эпидемиологического благополучия населения. Часть 2. Загрязнение атмосферы. 2.1.Пыль и аэрозоли (см. Фелленберг, 1997). Время пребывания загрязнений в атмосфере. Влияние загрязнений на тепловой режим в атмосфере. Химические реакции в тропосфере и стратосфере. Роль загрязнений в разрушении материалов, включая коррозию металлов и разрушение др. материалов. Влияние загрязнений воздуха на здоровье человека, в том числе: снижение УФ облучения и образования витамина Д; силикоз и асбестоз; воздействие пылевидных частиц металлов; пыль и аллергия. Влияние пыли на растения. Технические методы пылеочистки. Очистка воздуха с помощью растительности. 2.2. Газы. Выбросы в атмосферу, перенос и проникновение в организм. Предельные концентрации. Монооксид углерода. Источники образования СО. Токсичность. Связывание СО в природе и обезвреживание этого вида загрязнения. Диоксид углерода. Химические и биотические факторы баланса диоксида углерода в атмосфере. Диоксид серы. Естественные и антропогенные источники. Реакции в атмосфере и образование смога. Роль для разрушения металлов, облицовки зданий и стекол. Физиологическое воздействие на людей, животных и растения. Окислы азота. Естественные и антропогенные источники. Окисление и химические превращения. Фотохимическое образование смога с окислительными свойствами. Озон. Суточные и годовые концентрации фотохимического озона. Действие окислов азота и озона на организм человека. Проблемы гибели лесов, вызванной загрязнением воздуха. Фторхлоруглеводороды, N2O и стратосферный озон. Метан. Понятие тепличных газов (green-house gases), их роль в глобальных изменениях климата и глобальном потеплении. Необходимость международных усилий по ограничению выбросов тепличных газов. Практические шаги в этом направлении, позитивный и негативный вклад конкретных стран в связи с участием или неучастием в международных соглашениях. Другие виды загрязнения воздуха. Атмосферный воздух как среда для трансграничного и межконтинентального переноса загрязняющих веществ. Часть 3. Загрязнение вод. 3.1. Органические загрязняющие вещества. Пестициды. Нефть и нефтепродукты (см. Патин, 1997). Поверхностно-активные вещества (см. Остроумов, 2001-2004). Другие органические вещества, загрязняющие воды. 3.2. Неорганические загрязняющие вещества. Ионы, поступающие из удобрений. Ионы, поступающие из солей, используемых для снеготаяния при уборке снега и льда. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, олово, медь, цинк, никель, кобальт и др.). Перхлорат. 3.3. Закисление вод и его негативные последствия для биоты (см. Моисеенко, 2003). 3.4. Особенности загрязнения пресных и морских вод. Подземные, артезианские воды, их загрязнение в РФ и других странах. 3.5. Загрязнение донных осадков как часть проблем загрязнения водных объектов. 3.6. Очистка вод. Методы очистки вод. Биологические методы очистки вод (см. Жмур, 2003). Иные способы очистки вод. Очистка питьевой воды. Часть 4. Загрязнение почв. 4.1. Кислотные загрязнения и их последствия. 4.2. Загрязнение тяжелыми металлами (см. Алексеев, 1987; Мотузова, 1999; Ладонин, 2003). 4.3. Пестициды в почве. 4.4. Загрязнение нефтью и нефтепродуктами. 4.5. Загрязнение почв в связи с утилизацией и захоронением ила очистных сооружений. 4.6. Роль водно-солевого режима почвы. 4.7. Особенности загрязнения почв в условиях городов. 4.8. Другие проблемы загрязнения почв. 4.9. Междисциплинарный характер проблем загрязнения на примере почв. Загрязнение снега выпадениями из воздуха (см. Раткин, 2002). Его роль для дальнейшего загрязнения почв и вод. Связь между загрязнением почв и поступлением загрязняющих веществ в биомассу растений, в том числе имеющих сельскохозяйственное значение (см. Панин, Касымова, 2007). Рекомендуемая литература о загрязнении почв: Орлов и др., 1991. Часть 5. Особенности загрязнения продуктов питания и питьевой воды. Загрязнение продуктов питания. Трофические цепи и перенос загрязняющих веществ по трофическим цепям. Загрязнение питьевой воды неорганическими и органическими веществами. Побочные продукты дезинфекции воды (disinfection by-products, DBPs) хлором и хлорамином в РФ, США и других странах. Основные классы веществ, являющихся побочными продуктами дезинфекции воды: галометаны, галонитрометаны, галокислоты, галогенированные производные фуранона, галоацетонитрилы, галокетоны, галоальдегиды, галоацетаты, галоамиды, негалогенированные вещества и другие. Роль хлорированных, бромированных и иодированных веществ как побочных продуктов дезинфекции, риск их негативного воздействия на здоровье. Законодательство, направленное на защиту качества и безопасности пищевых продуктов, а также питьевой воды. Часть 6. Загрязнение радиоактивными веществами. Особенности загрязнения основных компонентов окружающей среды. Используемые единицы: Беккерель, Кюри и др. Ситуация в Чернобыльской радионуклидной аномалии и других регионах, где имелось место существенное загрязнение радиоактивными веществами (см. Романенко, 2004, гл. 23, стр.448-452). Зона Киштымского следа на Урале. Озеро Карачай. Радиоэкология океана (Поликарпов, Егоров, 1989; Матишов, Матишов, 2001). Глобальный перенос радионуклидов. Обеспечение радиационной безопасности населения. Часть 7. Особенности некоторых конкретных групп веществ, выступающих как загрязнители среды. 7.1. Свойства поллютантов, важные для проявления экологической опасности. Резистентность. Персистентность. Мутагенные и канцерогенные свойства. 7.2. Органические вещества. Пестициды. Хлорорганические вещества. Бифенилы. Полихлорбифенилы (ПХБ). Диоксины. Полиароматические углеводороды (ПАУ). Нефть и нефтепродукты (см. Патин, 1997). ПАВ (см. Остроумов 2001-2004). Группа веществ, классифицируемые как стойкие органические загрязнители (СОЗ). 7.3. Неорганические вещества. Тяжелые металлы. Связь проблем загрязнения среды тяжелыми металлами и вопросов биогеохимии этих элементов (Алексеев, 1987; Христофорова, 1989; Мотузова, 1999; Ладонин, 2003; Янин 2003; Ермаков, 2006). Асбест. Перхлорат. 7.4. Металлорганические вещества. Метилртуть и другие алкилированные производные тяжелых металлов. Причины опасности этого класса веществ. 7.5. Отходы производства и потребления как фактор загрязнения среды. Часть 8. Взаимодействие поллютантов с биотой. Некоторые подходы к борьбе с загрязнением с использованием биоты и разработке соответствующей научной базы. 8.1. Взаимодействие поллютантов с микроорганизмами, грибами, растениями, животными. 8.1.1. Негативные воздействия поллютантов на биоту. Накопление поллютантов в организмах, употребляемых человеком и домшними животными в пищу. 8.1.2. Механизмы самоочищения экосистем с участием биоты. Роль биоты на примерах наземных, почвенных и водных экосистем. 8.2. Биоремедиация и фиторемедиация. 8.3. Проблемы биотестирования и оценки экологической опасности и токсичности загрязняющих веществ. Токсикометрия. LC50, LT50. 8.4. Нормирование уровня токсического загрязнения. ПДК. Различие ПДК для водоемов различных типов – для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения, для водных объектов рыбохозяйственного назначения. 8.5. Мониторинг среды и ее загрязнения (см. Израэль, 1984). Часть 9. Методы и единицы измерения концентрации загрязняющих веществ. Инструментальные методы измерения концентрации поллютантов в объектах окружающей среды. Основные типы используемых приборов. Важность пробоподготовки. Влияние вариантов пробоподготовки на получаемые результаты. Обработка и интерпретация результатов измерений с учетом гетерогенности объектов природной среды и вариабельности данных. Наиболее распространенные ошибки в использовании статистического анализа данных и представлении его результатов. Примеры использования различных единиц для предельно допустимых уровней загрязнения среды. Часть 10. Законодательная база борьбы с загрязнением среды. Международные конвенции. Национальное законодательство. Конституционные основы охраны окружающей среды и Конституция РФ как источник экологического права. Федеральные законы (ФЗ) Об охране окружающей среды, Об экологической экспертизе, О животном мире, Об охране атмосферного воздуха, О гидрометеорологической службе, Об охране озера Байкал, О континентальном шельфе Российской Федерации, Об исключительной экономической зоне Российской Федерации, О внутренних морских водах, территориальном море и прилежащей зоне Российской Федерации, О государственном регулировании обеспечения плодородия земель сельскохозяйственного назначения, Об использовании атомной энергии, О специальных экологических программах реабилитации радиационно загрязненных участков территории, О радиационной безопасности населения, О промышленной безопасности опасных производственных объектов, Об уничтожении химического оружия, О безопасном обращении с пестицидами и агрохимикатами, Об отходах производства и потребления, О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, Об охране здоровья, О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения, О качестве и безопасности пищевых продуктов, О техническом регулировании, О защите прав потребителей, О лицензировании отдельных видов деятельности, О недрах, Водный кодекс РФ, Земельный кодекс РФ, Градостроительный кодекс РФ и др. Проблемы неполноты и противоречивости законодательной базы. Необходимость дальнейшей работы по совершенствованию экологического законодательства. Рекомендуемая литература об экологическом законодательстве: Дубовик, 2007. Часть 11. Экономические рычаги для борьбы с загрязнением среды. Двоякая роль экономических рычагов как факторов, которые могут и снижать, и стимулировать загрязнение среды. Экономические факторы, стимулирующие загрязнение среды, в том числе некоторые особенности примитивных форм рыночной экономики. Примеры потенциальной опасности дополнительного загрязнения среды, фактически создаваемой новым текстом Водного кодекса РФ (принятым в 2006 году) вследствие снятия многих ограничений на хозяйственную деятельность в прибрежной полосе на участках территорий, примыкающих к водным объектам. Использование экономической аргументации как основы для отказа вносить активный вклад в снижение загрязнения атмосферного воздуха двуокисью углерода администрацией США на фоне более конструктивной позиции подавляющего большинства других стран. Проблемы оценки ущерба окружающей среде в результате химического загрязнения. Часть 12. Загрязнение среды как глобальная и международная проблема. Международные организации, участвующие в работе по снижению загрязнения среды. Конференция ООН по окружающей среде и развитию. Принятая этой конференцией Повестка дня на 21-й век. Глава 19 этой Повестки, содержащая программу действий по устойчивому развитию – основа международной стратегии в отношении химикатов. ЮНЕП. Продовольственная и сельскохозяйсвтенная организация Объединенных наций (ФАО). Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ). Организация Объединенных наций по промышленному развитию (ЮНИДО). Организация по экономическому сотрудничеству и развитию (ОЭСР). Международная организация торуда (МОТ). Межправительственный форум по химической безопасности. Межорганизационная программа по правильному использованию химикатов и обращению с ними (ИОМК, учреждена в 1995). ИОМК как механизм для координации усилий других международных и межправительственных организаций в области оценки химикатов, их использования и обращения с ними. Международная программа химической безопасности. Проблемы, связанные с экспортом и импортом опасных химикатов, являющихся объектом международной торговли. Международная морская организация (ИМО). Дополнение. Источники дополнительной информации: публикации и сайты интернета. Научные журналы, публикующие материалы по проблемам химического загрязнения и борьбы с ним, многочисленны. Среди них: "Вода: технология и экология" (новый журнал, издается в С.-Петербурге с 2007 г.); "Гигиена и санитария"; "Проблемы биогеохимии и геохимической экологии" (издается с 2006 г. в Семипалатинске, Республика Казахстан); "Токсикологический вестник" (Москва); "Экологическая химия" (С.-Петербург); "Экологическое право" (с 1998, Москва); "Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности" (Киев); "Ecological Studies, Hazards, Solutions" (Москва), "International Journal of Phytoremediation" (США), "Aquatic Ecosystem Health and Management" (Канада), "Наша планета" (издание Программы ООН по окружающей среде) и др. Благодарность. Автор использовал результаты работ, поддержанных грантом РФФИ (проект 06-04-90824-Мол_а) и другими грантами, сделавшими возможными его стажировки по вопросам прикладной экологии. Благодарю Г.В.Добровольского, Т.И.Моисеенко, А.В.Цыбань, В.А.Абакумова, С.В.Котелевцева, С.С.Ставскую, Г.Е.Шульмана, О.Г.Миронова, А.А.Солдатова, В.В.Ермакова, С.Н.Сидоренко, J. Widdows, S.McCutcheon, S.Richardson и многих других коллег за обсуждение некоторых затронутых вопросов. Литература Абакумов В.А. Разработка некоторых концепций и проблем экологии и гидробиологии // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol. 11, с.34-37. Акимова Т.А., Хаскин В.В., Сидоренко С.Н., Зыков В.Н. Макроэкология и основы экоразвития. М.: Изд-во Российского ун-та дружбы народов. 2005. 368 с. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. Л., Агропромиздат, 1987. Башкин В.Н., Касимов Н.С. Биогеохимия - М.: Науч. мир, 2004. - 647 с. Безель В.С. Экологическая токсикология в системе естественных наук.// Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2006. № 1 (1). С.32-44. Безносов В.Н. Экологическое право // Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, с.94-98. Безносов В.Н. Экологическая экспертиза, экологическое аудирование и менеджмент // Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, с.99-101. Безносов В.Н. Безопасность при чрезвычайных ситуациях // Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, с.102-106. Бертокс П., Радд Д. Стратегия защиты окружающей среды от загрязнений. М.: Мир. 1980. 606 с. (защита от загрязнения сточными водами, биогенами, тяжелыми металлами, осадком сточных вод). Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. М.: Мир, 1988. 350 с. Биохимические методы в экологических и токсикологических исследованиях. / Под ред. В.С.Сидорова. Петрозаводск, 1993. 250 с. Биргер Т.И. Метаболизм водных беспозвоночных в токсической среде. Киев: Наукова думка, 1979. 192 с. Брагинский Л.П., Л.А. Сиренко. Всесторонний анализ токсикологической опасности поверхностно - активных веществ для гидробионтов. // Гидробиологический журнал. 2003, т. 39, № 3, с. 115-118. Гизлер С. В., Светушкова Н.М., Озерова Е.М. Применение дисперсионного анализа для выявления влияния загрязнителей атмосферы в крупном городе // Экологическая химия. 2005. т. 14 (3). с.193-196. Бурдин. К.С. Основы биологического мониторинга. М.: Изд-во МГУ, 1985. 158 с. Даувальтер В.А., Моисеенко Т.И., Кудрявцева Л.П., Сандимиров С.С. Накопление тяжелых металлов в оз. Имандра в условиях его промышленного загрязнения // Водные ресурсы. 2000. Т. 27, № 3. С. 313-321. Добровольский Г.В. О развитии некоторых концепций учения о биосфере // Вода: технология и экология" 2007. №1. С.63-68 (о новых концепциях в понимании экологической опасности химического загрязнения – на стр. 64). Доклад о состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации (водно-ресурсный потенциал) /ред. И.Ф.Баришпол. М.: НИА Природа. 2006. 276 с. Доклад о состоянии окружающей среды в Москве за 2000-2001 годы. М.: НИиПИЭГ. 2002. 84 с. (подготовлен НИиПИ Экологии города по заказу Департамента природопользования и охраны окруж. среды Правительства Москвы). Дубовик О.Л. Экологическое право. 2-е издание. М.: Проспект. 2007. 312 с. Еремеев В.Н., Игумнова Е.М., Тимченко И.Е. Моделирование эколого-экономических систем. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2004. 322 с. Ермаков В.В.Техногенные аспекты биогеохимии и геохимической экологии. // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2006. № 1 (1). С.8-23 (на англ. языке). Ермаков В. В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. М.: Наука, 2008. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М.: Издательство Акварос. 2003. 512 с. Зайцев Ю.П. Введение в экологию Черного моря. Одесса: Изд-во "Эвен". 2006. 224 с. (гл. 6: Влияние человека на состояние экосистемы Черного моря; гл. 7. Возможности и пути оздоровления экологической системы Черного моря; после каждой главы даны вопросы для самоконтроля и проведения семинаров и тренингов). Ивантер Э.В., Медведев Н.В. Экологическая токсикология природных популяций птиц и млекопитающих Севера. М., Наука. 2007. 229 с. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. М.: Гидрометеоиздат, 1984. 559 с. Израэль Ю.А., Цыбань А.В. Антропогенная экология океана. Л.: Гидромет. 1989. 526 с. (есть материал о загрязнении морской среды). Исидоров В.А. Введение в курс химической экотоксикологии. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та. 1997. 88 с. (Есть разделы о ртути и кадмии, полихлорированных пестицидах и полихлорбифенилах). Капинос Н.Н., Мальцева М.В. Экологическая безопасность подземных вод Альминского артезианского бассейна. // Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности. 2004. № 4. С.28-30. (О загрязнении подземных вод на примере артезианского бассейна в Крыму). Касимов Н. С., Курбатова А. С., Башкин В. Н. и др.; Экология города: Учеб. пособие для вузов по спец. геоэкология, экология, охрана окружающей среды и др. / Н. С. Касимов (ред.) . — М.: Научный мир, 2004. — 620 с. Колотвин А.А., Лобачева А.А. Влияние техногенных органических загрязняющих веществ на биологическую активность почв // Экологическая химия. 2005. т. 14 (3), с.197-201. (Загрязнение почв нефтяными углеводородами вызывало некоторое снижение роста корней проростков пшеницы). Коркишко Н.Н., Крылова Ю.В., Курашов Е.А. Способ контроля загрязнения окружающей среды токсичными химическими соединениями в крупных промышленных центрах страны // Экологическая химия. 2005. т. 14 (3). с.150-158. Кривошеин Д.А., П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков : Учеб. пособие для вузов. -М.: Высш. шк., 2003. -344 с. Кудрявцева Л.П. Оценка качества питьевой воды в г. Апатиты // Водные ресурсы. 1999. Т. 26. № 6. С. 735-742. Курбатова А.С. и др. Экология города. М., 2004. Курляндский Б. А., Филов В. А. (ред.) Общая токсикология. М.: Медицина. 2002. 308 c. Лаверов Н.П. (ред.) Проблемы национальной безопасности: экспертные заключения, аналит. материалы, предложения. - М.: Наука, 2008. - 459 с. [В издании приведена часть работ, выполненных в рамках программы "Исследования обеспечение выполнения поручений Президента Российской Федерации, Правительства Российской Федерации и Совета Безопасности Российской Федерации по проблемам национальной безопасности и обороны страны"]. Ладонин Д.В.. Соединения тяжелых металлов в почвах - проблемы и методы изучения. Почвоведение, 2003, №6, стр. 682-692. Лозановская И.Н., Д.С.Орлов, Л.К.Садовникова. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М., Высшая школа, 1998. Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология. М.: Легкая и пищевая пром-ть, 1983. 320 с. Малахов В.В., Медведева Л.А. Эмбриональное развитие двустворчатых моллюсков в норме и при воздействии тяжелых металлов.- М.: Наука. 1991.-132 с. Матишов Д.Г., Матишов Г.Г. Радиационная экологическая океанология. Апатиты: Кольский научный центр РАН. 2001. – 417 с. Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. / Под ред. Филенко О.Ф., Соколова С.А. М.: Изд-во ВНИРО. 1998. 148 с. Мелехова О.П., Е.И.Егорова, Т.И.Евсеева, В.М.Глазер, С.А.Гераськин, Ю.К.Доронин, А.А.Киташова, А.В.Киташов, Ю.П.Козлов, И.А.Кондратьева, Г.В.Коссова, С.В.Котелевцев, Д.Н.Маторин, С.А.Оcтроумов, С.И.Погосян, А.В.Смуров, Г.Н.Соловых, А.Л.Степанов, Н.А.Тушмалова, Л.В.Цаценко. «Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование» / Ред. О.П. Мелехова, Е.И. Егорова. М.: Издательский центр «Академия» 2007, 288 с. Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Алёмов С.В. Санитарно-биологические аспекты экологии севастопольских бухт в ХХ веке. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2003.185 с. Моисеев Н.Н. Заслон средневековью (сборник работ). М. 2003. 312 с. Моисеенко Т.И. Закисление вод: Факторы, механизмы и экологические последствия. - М.: Наука, 2003. -278 с. Моисеенко Т.И., Даувальтер В.А., Каган Л.Я. Горные озера как маркеры загрязнения воздуха // Водные ресурсы. 1997. Т. 24, № 5. С. 600-608. Мотузова Г.В.. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М., УРСС, 1999. Немова Н. Н. Биохимические эффекты накопления ртути у рыбы. М. : Наука 2005, - 165 c. (освещены биохимические показатели клеточного метаболизма, используемые для изучения эффектов влияния ртути на рыб, в том числе низкомолекулярные пептиды, тиоловые (сульфгидрильные) группы, коллаген и коллагеназа, внутриклеточные протеолитические ферменты, ферменты углеводного обмена, липиды и жирные кислоты). Орлов Д.С., М.С.Малинина, Г.В.Мотузова и др. Химическое загрязнение почв и их охрана. М.: Агропромиздат, 1991. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. М.: Издательство МГУ. 1986. 176 с. (глава 6: "Химическое воздействие человека на биосферу. Масштабы загрязнений", стр. 116-131; детоксикация и биодеградация загрязняющих веществ – глава 7, стр.132-157; судьба загрязняющих веществ в экосистемах – стр.147-153). Далее публикации того же автора: Критерии экологической опасности антропогенных воздействий на биоту: поиски системы // ДАН (Доклады РАН). 2000. Т. 371. № 6. С.844-846; Водная экосистема: крупноразмерный диверсифицированный биореактор с функцией самоочищения воды // ДАН, 2000, Т. 374, №3. C.427-429; Принципы анализа экологической опасности антропогенных воздействий, в том числе химического загрязнения: концепция и новые данные // Вестник Моск. ун-та. Сер.16. Биол. 2000. № 4. С.27-34; Биологические эффекты при воздействии ПАВ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. 334 с.; Идентификация нового вида опасности химических веществ: ингибирование процессов экологической ремедиации // ДАН. 2002. т. 385. № 4. C. 571-573; О функциях живого вещества в биосфере // Вестник РАН. 2003. Т. 73. № 3. С.232-238; О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // Доклады академии наук (ДАН). 2004. т.396. № 1. С.136-141; Основы теории биотического формирования качества воды и самоочищения водных экосистем // Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности. 2004. № 4. С.12-18; Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на гидробиологические механизмы самоочищения водной среды // Водные ресурсы 2004. т. 31. № 5. С.546-555; Об экологическом механизме формирования качества воды в водных объектах. Элементы теории и ее приложения // Вода и экология. 2004. №. 3. С. 66-74; Сульфат кадмия: действие на мидий // Токсикологический вестник. 2004. № 6. С. 36-37; Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и практика // Успехи современной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429-442; Геохимический аппарат водных экосистем: биокосная регуляция // Вестник РАН. 2004. т.74. № 9. C.785-791; Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод. Элементы теории и приложения . М.: МАКС Пресс. 2004. 96 с. ; Поиск подходов к решению проблемы глобальных изменений: элементы теории биотическо-экосистемного механизма регуляции и стабилизации параметров биосферы, геохимической и геологической среды // Вестник Моск. ун-та. Сер. биол. 2005. № 1. С.24-33. [Анализируется роль биоты (живых организмов, совокупности экологических и гидробиологических факторов) в регуляции и стабилизации параметров биосферы, геофизических и геохимических процессов и в результате этого, в предотвращении экстремальных погодных явлений и глобальных изменений климатической системы. Сформулирован и обсуждается список связанных с этим важнейших семи функций биоты.] ; О некоторых вопросах поддержания качества воды и ее самоочищения // Водные ресурсы. 2005. т.32. № 3. С. 337-347; О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем // Экология. 2005. № 6. С. 452–459; О воздействии ПАВ на фильтрационную активность морских моллюсков в связи с вопросами самоочищения воды // Экологическая химия 2005. т. 14 (3), с. 181-192; Загрязнение, самоочищение, восстановление водных экосистем. Москва: МАКС Пресс, 2005. 100 с.; Проблемы экологической безопасности источников водоснабжения // Экологические системы и приборы. 2006. № 5. С.17-20; Фиторемедиация и зооремедиация водных экосистем в связи с теорией биотического самоочищении вод // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007 т. 1 (3). С.83-97; Гидробиологическое самоочищение вод: от изучения биологических механизмов к поиску экотехнологий . М.: Изд-во «Нефть и газ», 2007. - 53 с. Остроумов С.А., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Колесников М.П., Колотилова Н.Н., Крупина М.В. О роли моллюсков в биогенной миграции элементов и самоочищении воды // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol. 11. P. 77-79. Остроумов С.А., Ермаков В.В., Зубкова Е.И., Колесников М.П., Колотилова Н.Н., Крупина М.В., Лихачева Н.Е. База данных для разработки статистической модели оценки роли моллюсков в биогенной миграции металлов: концепция и разработка элементов теоретических основ // Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, Vol. 11. P.79-83. Остроумов С.А., Соломонова Е.А. К разработке гидробиологических вопросов фиторемедиации: взаимодействие трех видов макрофитов с додецилсульфатом натрия.// Вода и экология. 2006. № 3. стр. 45-49. Панин М.С., Касымова Ж.С. Влияние различных доз тяжелых металлов на их содержание в проростках и биопродуктивность растений // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007 т. 1 (3). С.37-57. (Влияние доз меди, цинка, свинца, кадмия на содержание в проростках яровой пшеницы, а также на их биомассу). Патин С. А. Экологические проблемы освоения нефтегазовых ресурсов морского шельфа.- М.: ВНИРО. 1997. 350 с. Перечень рыбохозяйственных нормативов: предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) вредных веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО. 1999. 304 с. Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н. Морская динамическая радиохемоэкология. - М.: Энергоатомиздат. 1989. -176 с. (О проблемах загрязнения вод химическими веществами и радионуклидами). Помазкина Л.В., Котова Л.Г., Зорина С.Ю., Колесова С.В. Загрязнение пахотных почв фторидами алюминиевого производства и способы их ремедиации. растений // Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007. т. 1 (3). С.31-36. Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, 136 с.; Протасов В.Ф. Экология, здоровье и охрана окружающей среды в России. М.: Финансы и статистика, 2000. 672 с. Распопов И.М. Зарастание водохранилища Сестрорецкий разлив и накопление высшими растениями химических веществ // Экологическая химия. 2005. т. 14 (3). с.159-162. (накопление марганца, железа, цинка, меди). Раткин Н.Е. Снежный покров и его роль в количественной оценке аэротехногенного агрязнения подстилающей поверхности. Известия АН. Серия географическая, 2002, № 6. С. 46-54. Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания. Пер. с англ.: в 4-х книгах. М.: Мир. 1120 с. Решетников А.И., Зинченко А.В., Образцов С.П. Методы измерений концентрации и эмиссии парниковых газов. Экологическая химия. 2005. т. 14 (3). с.137-149. Романенко В.Д. Общая гидроэкология. Киев : Генеза, 2004. 664 с. [проблемы загрязнения, связанные с водными и водно-биологическими ресурсами водоемов и водотоков Украины. Глава 22: Токсическое загрязнение и его последствия. Глава 23: Радиоактивное загрязнение]. Романкевич Е.А. Загрязнение морей России // Актуальные проблемы сохранения и восстановления биоресурсов морей и внутренних водоемов России. Мурманск: Изд-во ПИНРО. 2006. с.51-61. Сидоренко Г. И., Можаев Е.А. Вопросы гигиены воды за рубежом // Гигиена и санитария. -1994. -№ 3. - С. 12 -17. Соломонова Е.А., Остроумов С.А. Биоэффекты воздействия додецилсульфата натрия на водные макрофиты.// Водное хозяйство России. 2006. №6. с.32-39. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990. 286 с. (биотрансформация загрязняющих веществ в организмах и экосистемах – глава 6, стр. 174-208; оценка биологической активности загрязняющизх веществ и биотестирование – раздел 7.5 в главе 7, стр.224-235). Торочешников Н.С., Родионов А.И., Кельцев Н.В., Клушин В.Н. Техника защиты окружающей среды. М. Химия. 1981. 368 с. (очистка воздуха, воды, обезвреживание и утилизация отходов производств минеральных удобрения, кислот, отходов нефтепеработки и нефтехимии, материалов и изделий на основе резины, пластических масс, отходы горнодобывающей промышленности, металлургических производств и тепловых электростанций; пестициды). Трахтенберг И.М. и др. Проблема нормы в токсикологии М.: Медицина, 1991. 206 с. Уайтло Дж. Осуществляя план. // Наша планета. т.8, № 6. с.22-25. (о работе международных организаций по снижению риска воздействия вредных химикатов). Федоров В.Д. Новое в изучении водных экосистем // Ecol.Stud. Haz.Sol. 2007. vol.12. p.112-113 [о новых публикациях по вопросам взаимодействия поллютантов с гидробионтами, самоочищения вод и фиторемедиации]. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. 232 с. Филенко О.Ф. Водная токсикология. - Черноголовка, 1988.-156 с. Филенко О.Ф., Соколова С.А. (ред.) Методические рекомендации по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: Изд-во ВНИРО, 1998, -145 с. Флеров Б.А. Эколого-физиологические аспекты токсикологии пресноводных животных.-Л.: Наука, 1989.-144 с. Хильчевская Р.И., Остроумова Н.К. Проблемы экологии (тематический справочник РАН). Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. 2000. 428 с. Холина В.Н. (ред.) Основы экономики природопользования. М.: 2005. 672 с. Христофорова Н.К. Биоиндикация и мониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. Л.: Наука, 1989. 192 с. Эйхлер В. Яды в нашей пище. М.: Мир, 1985. 216 с. Экологическая безопасность России. Вып. 4. Материалы Межведомственной комиссии Совета Безопасности РФ по экологической безопасности. Москва. 2002. С.467-487. Экологическая химия / ред. Ф. Корте. М.: Мир. 396 с. Экологическая экспертиза. Обзорная информация ВИНИТИ. Вып.№3. М.: ЦЭП, 1999. 100 с. Экологическое право (федеральный журнал, зарегистрирован в РФ в 1998, гл. редактор чл.-корр. РАН А.К.Голиченков). Экология и гидробиология. Программы учебных курсов. М.: МАКС-Пресс, 2005. 36 c. (программы нескольких учебных курсов, в том числе курсов по самоочищению воды). Экология человека. М.: Изд-во МНЭПУ (Московский независимый эколого-политологический университет). 2001. 440 с. (глава 6 – данные о загрязнении воздуха и воды в РФ, о влиянии загрязнения на заболеваемость и смертность населения). Яблоков A.В., Oстроумов С.A. Охрана природы: проблемы и перспективы. 1983. М.: Леспромиздат. 272 с. (впервые детально разработана концепция и классификация воздействий загрязняющих веществ и других антропогенных факторов в соответствии с уровнями организации живых систем; сформулирована концепция экологизации экономики и жизни общества в целом). Яблоков A.В., Oстроумов С.A. Уровни охраны живой природы. М.: Наука, 1985.- 176 с. (загрязнение биосферы – с.11-18; воздействие поллютантов на организмы на молекулярно-генетическом уровне – гл. 2, с. 20-49; воздействие поллютантов на организмы на онтогенетическом или организменном уровне – гл. 3, с. 50-74; перенос токсических веществ животными-мигрантами – с.129; перенос поллютантов по пищевым цепям и биоаккумуляция загрязнителей – с.130-133; кислые осадки – с. 133). Янин Е.П. Тяжелые металлы в малой реке в зоне влияния промышленного города. -М., 2003. -90 с. Anke M., Seifert M., Jaritz M., Schafer U., Müller R., Hoppe Ch. The transfer of strontium in the food chain of plants, animals and man – problems and risks // Problems of biogeochemistry and geochemical ecology. 2006. No. 1(1). p. 45-64. Ecological Studies, Hazards, Solutions (MAX Press) (серия сборников, издается с 1999 года). McCormick J. Environmental Policy in the European Union. Palgrave Press. Houndmills and New York. 2001. - 329 p. Ostroumov S.A., Walz N. Role of biogilters in self-purification of aquatic ecosystems. // Problems of biogeochemistry and geochemical ecology. 2007. No. 1 (3). P. 98-117. Schneider S. Global Warming. San Francisco. Sierra Club Books. 1989. 343 c. (анализ причин глобального потепления, в особенности загрязнения воздуха диоксидом углерода). State of the World 2001. Norton Co. New York and London. 2001. 275 p. и последующие издания этой серии книг. Chemical pollution of the environment. Lecture course curriculum. Ostroumov S.A. Faculty of Biology, Moscow State University, Moscow119991 The course is intended for the university students including graduate students. The course is intended to show the problems of modern environment and importance of the data on chemical pollution of the environment. It is important to make point stressing the role of science in finding the solutions. The course can be included in the program of education of the students majoring in both science and engineering as well as international affairs. The lecture course can be supplemented by the assignment of writing a course work on any relevant topic mentioned in the course. The course work can be focused on any aspect of environmental pollution or on relevant issues of environmental law or on implementing environmental law and agreements, or some other relevant topics. The course is structured into several blocks. Because the parts are of unequal size, they do not coincide with the division into lectures. УДК 502: 572.2: 574 Проблемы устойчивого развития. Концепция и программа лекционного курса. Issues of sustainable (ecological) development. The program and conceptualization of the lecture course. Остроумов С. А. МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва S.A.Ostroumov M.V.Lomonosov Moscow State University, Moscow Курс предназначен для студентов, магистрантов и аспирантов высшей школы (университетов и институтов). Среди задач курса – показать проблемы современной окружающей среды и важность фундаментальных концепци экологического (устойчивого) развития. Важно подчеркнуть роль науки в решении проблем. Курс может быть включен в подготовку студентов как естественно-научных, так и гуманитарных спеиальностей. Лекции могут быть дополнены заданием написать курсовую по любому из ключевых вопросов, упомянутых в курсе. Курсовая может быть посвящена научным проблемам изменений окружающей среды, вопросам экологического законодательства, проблемам его воплощения в жизнь или другим важным вопросам. Курс структурирован и содержит несколько частей. Поскольку части неравного объема, они могут не совпадать с подразделением курса на отдельные лекции. Структура краткого варианта программы учебного курса включает в себя следующие разделы. Часть 1. 1.1. Введение и основные понятия. Концепция устойчивого развития, ее возникновение, связь с другими концепциями. Экологическая политика (environmental policy), экологическоге развитие (экоразвитие) (Акимова, Хаскин, Сидоренко, Зыков, 2005), устойчивое развитие (sustainable development). Экологическая безопасность. Концепция эколого-экономических систем и социоэколого-экономических систем (Акимова, Хаскин, Сидоренко, Зыков, 2005, стр. 94). 1.2. Поресурсное изложение основных проблем в области окружающей среды (см. Состояние мира..., 2003). Загрязнение среды и конкретных компонентов природной среды (воздуха, воды, почв). Истощение ресурсов. Повышение стоимости ресурсов, повышение стоимости комплекса природоохранных мер при добыче и транспортировке ресурсов. Экологические проблемы топливно-энергетического комплекса. 1.3. Проблема глобальных изменений. Характеристика глобальных изменений. Роль биоты (живых организмов, совокупности экологических и гидробиологических факторов) в регуляции и стабилизации параметров биосферы, геофизических и геохимических процессов и в результате этого, в предотвращении экстремальных погодных явлений и глобальных изменений климатической системы (Вестник Моск. ун-та. Сер. биол. 2005. № 1. С. 24-33). Часть 2. Реагирование на проблемы окружающей среды на законодательном уровне. Основные международные соглашения. United Nations Conference on Environment and Development (UNCED, 1992). Встреча на высшем уровне в Иоханнесбурге (2002). Основные законы на национальном уровне. Экологическое законодательство РФ. Технологические регламенты. Часть 3. Воплощение экологического законодательства. Основные международные организации, работающие в области окружающей среды. Часть 4. Проблемы экоразвития. Комиссия ООН по устойчивому развитию (United Nations Сommission on Sustainable Development, CSD). Поиск баланса между давлением экономических факторов и требованиями экологического законодательства. Экологический аудит и менеджмент. Часть 5. Проблемы и специфика экологической политики в Украине и РФ. Экологическая доктрина РФ (одобрена распоряжением Правительства РФ 31.8.2002). Государственые ведомства (министерства, агентства), участвующие в разработке и реализации экологической политики. Негосударственные организации, вовлеченные в выработку экологической политики и ее обсуждение. Центр экологической политики России. Аналогичные неправительственные организации в Украине и др. странах. Часть 6. Сопоставление экологической политики в РФ и других странах. Экологическая политика в ЕС и США. Роль Министерства природных ресурсов России, органов надзора, Российского регистра потенциально опасных химических и биологических веществ. Роль Агентства по охране окружающей среды США (U.S. E.P.A.). Аналогичные по своим функциям агентства в других странах. Часть 7. Источники информации для самообразования по тематике курса - литература и веб-сайты. ЛИТЕРАТУРА Акимова Т.А., Хаскин В.В., Сидоренко С.Н., Зыков В.Н., 2005. Макроэкология и основы экоразвития. М. : Изд-во Российского ун-та дружбы народов. 368 с. Безносов В.Н. Экологическое право //Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, 94-98 с.; Безносов В.Н. Экологическая экспертиза, экологическое аудирование и менеджмент // Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, 99-101 с.; Безносов В.Н. Безопасность при чрезвычайных ситуациях // Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, 102-106 с.; Еремеев В.Н., Игумнова Е.М., Тимченко И.Е. Моделирование эколого-экономических систем. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика. 2004. 322 с. Зайцев Ю.П. Введение в экологию Черного моря. Одесса. Изд-во "Эвен". 2006. 224 с. (гл. 6: Влияние человека на состояние экосистемы Черного моря; гл. 7. Возможности и пути оздоровления экологической системы Черного моря; после каждой главы даны вопросы для самоконтроля и проведения семинаров и тренингов) Курбатова А.С. и др. Экология города. М., 2004. Марфенин Н.Н. Устойчивое развитие человечества. М. Издательство МГУ. 2007 г.; 624 с. Миронов О.Г., Кирюхина Л.Н., Алёмов С.В. Санитарно-биологические аспекты экологии севастопольских бухт в ХХ веке. Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика.2003.185 с. Моисеев Н.Н. Заслон средневековью (сборник работ). М. 2003. 312 с. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии ПАВ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. 334 с. Он же (Idem). Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и практика // Успехи совр. биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429-442. Он же (Idem). Поиск подходов к решению проблемы глобальных изменений: элементы теории биотическо-экосистемного механизма регуляции и стабилизации параметров биосферы, геохимической и геологической среды // Вестник Моск. ун-та. Сер. биол. 2005. № 1. С.24-33. [Анализируется роль биоты (живых организмов, совокупности экологических и гидробиологических факторов) в регуляции и стабилизации параметров биосферы, геофизических и геохимических процессов и в результате этого, в предотвращении экстремальных погодных явлений и глобальных изменений климатической системы. Сформулирован и обсуждается список связанных с этим важнейших семи функций биоты.]. Поликарпов Г.Г., Егоров В.Н. Морская динамическая радиохемоэкология. - М.: Энергоатомиздат. 1989. -176 с. (о проблемах загрязнения вод химическими веществами и радионуклидами). Программы спецкурсов. М.: МГУ-Ойкос, 2002, 136 с.; Романенко В.Д. Общая гидроэкология. Киев : Генеза, 2004. 664 с. [проблемы устойчивого развития, связанные с водными и водно-биологическими ресурсами водоемов и водотоков Украины]. Хильчевская Р.И., Остроумова Н.К. Проблемы экологии (тематический справочник РАН). Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН. 2000. 428 с. Холина В.Н. (ред.) Основы экономики природопользования. М.: 2005. 672 с. Экологическая безопасность России. Вып. 4. Материалы Межведомственной комиссии Совета Безопасности РФ по экологической безопасности. Москва. 2002. С.467-487. Экологическое право (федеральный журнал, зарегистрирован в РФ в 1998, гл. редактор чл.-корр. РАН А.К.Голиченков). Экология и гидробиология. Программы учебных курсов. М.: МАКС-Пресс, 2005. 36 c. (программы нескольких учебных курсов, в том числе курсов по устойчивому развитию и экологической политике). Экология человека. М.: Изд-во МНЭПУ (Московский независимый эколого-политологический университет). 2001. 440 с. Яблоков A.В., Oстроумов С.A. Охрана природы: проблемы и перспективы. 1983. М.: Леспромиздат. 272 с. (сформулирована концепция экологизации экономики и жизни общества в целом). Яблоков A.В., Oстроумов С.A. Уровни охраны живой природы. М.: Наука, 1985.- 176 с. Ecological Studies, Hazards, Solutions (MAX Press) (серия сборников, издается с 1999 года). McCormick J. Environmental Policy in the European Union. Palgrave Press. Houndmills and New York. 2001. - 329 p. Schneider S. Global Warming. San Francisco. Sierra Club Books. 1989. 343 c. (анализ причин и возможных последствий глобального потепления). State of the World 2001. Norton Co. New York and London. 2001. 275 p. и последующие издания этой серии книг. Аннотация на англ. языке: The course is intended for the university students including graduate students. The course is intended to show the problems of modern environment and importance of the fundamental concept of ecological (sustainable) development. It is important to make point stressing the role of science in finding the solutions. The course can be included in the program of education of the students majoring in both science and humanities. The lecture course can be supplemented by the assignment of writing a course work on any relevant topic mentioned in the course. The course work can be focused on a scientific aspect of environmental change or on environmental law or on implementing environmental law and agreement, or some other relevant topics. The course is structured into several blocks. Because the parts are of unequal size, they do not coincide with the division into lectures. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ И ГИДРОБИОЛОГИЮ (5-е издание) С.А.Остроумов Данный курс был первоначально создан под названием «Биохимическая экология». Курс биохимической экологии является оригинальным авторским курсом, который был предложен и разработан автором на кафедре общей экологии и гидробиологии (затем – кафедре гидробиологии) биофака МГУ. Параллельно с разработкой и совершенствованием лекционного курса автором были подготовлены и опубликованы книги "Введение в биохимическую экологию" (переведена на болгарский язык, опубликована в г. София) и "Введение в проблемы биохимической экологии". Предлагаемая программа апробирована на конференции "Водные экосистемы и организмы-6", состоявшейся в 2004 году (Москва). Предварительный вариант программы был опубликован в трудах этой конференции (Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2004, том 10, с. 141-143). Эта публикация подверглась доработке и дополнению. 3-е издание вышло в сборнике «Экология и гидробиология. Программы учебных курсов», 2005, с.13-17 (с обширным списком литературы). 4-е издание вышло в сборнике Ecological Studies, Hazards, Solutions, 2006, том 11, с. 170-172. Обновленный текст программы (5-е издание) приведен ниже. Биохимическая экология игидробиология: предмет, объект, методы, практическое значение. Связь биохимической экологии и гидробиологии с другими экологическими и биологическими науками. История биохимической экологии и её связь с историей гидробиологии и экологии в России. Роль работ В.И Вернадского, С.Н. Зёрнова, С.Н. Скадовского, Г.Ф. Гаузе, С.С. Шварца и других отечественных учёных. Работы сотрудников РАН, в том числе Ин-та экологии (Свердловск, позднее Екатеринбург) и Ин-та проблем экологии и эволюции (В.Е.Соколов, Э.П.Зинкевич и др.). Работы сотрудников МГУ и Ленинградского (позднее С.Петербургского) госун-та, ученых Владивостока, Киева и Севастополя и др. городов. Основные типы веществ, участвующих в эколого-биохимических взаимодействиях. Роль вторичных метаболитов. Эколого-биохимические взаимодействия с участием грибов и водорослей (и некоторых прокариот). Сопоставление с биохимической экологией эукариот. Взаимодействия между низшими растениями. Роль феромонов в экологии размножения водорослей. Эколого-биохимические взаимодействия низших растений с высшими растениями. Взаимодействия низших растений (включая водоросли) с животными. Токсины водорослей и цианобактерий. Микроцистины (низкомолекулярные пептиды), афантотоксин, ихтиотоксин, анатоксины a, b, c, d. Метаболиты низших растений и формирование среды обитания. Выделение органических веществ в водную среду обитания. Прикладное значение и перспективы использования биологически активных веществ (БАВ), продуцируемых водорослями и другими низшими растениями. Эколого-биохимические взаимодействия высших растений. Аллелопатия. Роль аллелопатии для формирования водных и наземных фитоценозов. Роль эколого-биохимических взаимодействий в системе: растения-микроорганизмы-среда обитания. Перспективы прикладного использования аллелопатически активных веществ. Эколого-биохимические взаимодействия растений и животных. Проблемы выявления факторов формирования трофической сети в экосистемах. Экологические хеморегуляторы пищевого поведения животных-фитофагов. Эколого-биохимические взаимодействия между животными. Внутривидовые взаимодействия. Феромоны. Новое определение феромонов (Вестник РАН. 2003. Т. 73. № 3. С.232-238). Типы феромонов. Роль феромонов для водных и наземных животных. Роль экологических хеморегуляторов для водных беспозвоночных и рыб. Эколого-биохимические взаимодействия между животными разных видов. Алломоны. Кайромоны. Токсичные вещества животных, в том числе беспозвоночных. Токсины морских беспозвоночных. Мембранолитики. Механизмы защиты мембран токсин-продуцирующих видов от воздействия собственных токсинов. Термин, предложенный для обозначения одного из таких механизмов, "биохимическая координация". Работы ученых Тихоокеанского ин-та биоорганической химии РАН (напр., см. Еляков, Стоник, 2003; Санталова, 2005 и др.) по выделению и изучению новых токсических веществ из морских беспозвоночных. Перспективы использования таких веществ в медицине (антибактериальные, цитотоксичные и др. вещества). Феромоны и экология человека. Эколого-биохимические факторы в формировании поведения и психики человека. Особенности биохимической экологии водных экосистем. Выделение цианобактериями и сопутствующими им гетеротрофными бактериями-спутниками витаминов (тиамин, рибофлавин, цианкобаламин, биотин, пиридоксин, никотиновая кислота, пантотеновая кислота) в водную среду (Андреюк, Коптева, Занина, 1990, с. 131-142). Биомаркерное значение жирных кислот, образуемых микроводорослями. Биотрансформация экзогенных веществ в организмах и экосистемах. Проблемы биохимической экологии ксенобиотиков. Антропогенные биологически активные вещества (БАВ). Биохимические аспекты формирования среды обитания и биотрансформация экзогенных БАВ. Судьба ксенобиотиков в экосистемах. Взаимодействие биотических и абиотических факторов при транспорте, превращениях и деградации ксенобиотиков в экосистемах. Роль биотрансформации БАВ и ксенобиотиков для формирования водной среды обитания, водных экосистем и аквакультуры. Антиоксидантный статус тканей гидробионтов в условиях окислительного стресса. Прикладные аспекты проблем биохимической экологии и гидробиологии. Уменьшение загрязнения биосферы и гидросферы. Экологически безопасные способы воздействия на виды, имеющие экономическое значение. Природные экологические хеморегуляторы. Пропестициды. Аквакультура и проблемы качества воды. Оценка биологической активности веществ: проблемы биотестирования и информационной биотехнологии. Отставание изучения биологической активности веществ от синтеза новых ксенобиотиков и идентификации природных веществ. Поиски альтернатив традиционному биотестированию на животных. Проблема корреспондирования и соотношения результатов биотестирования, полученных на разных тест-объектах и разными методами. Прикладные аспекты биохимической экологии в применении к природным, загрязненным и искусственным водным экосистемам и аквакультуре. Обобщения о роли и функциях экологических хемомедиаторов в биосфере. Восемь основных функций экологических хемомедиаторов и хеморегуляторов. Дальнейшее концептуальное развитие биохимической экологии, возникновение и отпочкование от нее биохимической экологии человека (см. Остроумов С.А. Новая научная дисциплина, биохимическая экология человека. некоторые концепции и приложения // ESPS. 2004. Т. 10. С. 126-129) и биохимической гидробиологии (см. Остроумов С.А. Биохимическая гидробиология: концептуальное изложение основ новой научной дисциплины // ESPS, 2003, vol. 6. P.92-93.; Новые научные дисциплины: биохимическая экология и биохимическая гидробиология // ESPS. 2004. т.7.С.106-111). Связь биохимической экологии с развитием некоторых направлений психиатрии (биологическая психиатрия) и психологии. Перспективы дальнейших исследований в биохимической экологии и гидробиологии; приложение их результатов в аквакультуре, сельском хозяйстве, охране окружающей среды, медицине и биотехнологии. ЛИТЕРАТУРА (сокращение: ESPS - Ecological Studies, Problems, Solutions) основная 1. Андреюк Е.И., Коптева Ж.П., Занина В.В., Цианобактерии. Киев, Наукова думка, 1990. 200 с. 2. Вернадский В.И. Химическое строение биосферы Земли и ее окружения. 1965. 3. Еляков Г.Б., Стоник В.А. Морская биоорганическая химия - основа морской биотехнологии // Известия Академии наук. Серия химическая. 2003. № 1. С. 1-18. 4. Котелевцев С.В., Стволинский С.Л., Бейм А.М. Эколого-токсикологический анализ на основе биологических мембран. М.: МГУ, 1986. 5. Новиков С. Н. Феромоны и размножение млекопитающих. Л.: Наука. 1988. 169 с. 6. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. М.: МГУ, 1986. 176 с. 7. Остроумов С.А. О функциях живого вещества в биосфере // Вестник РАН. 2003. Т. 73. № 3. С.232-238. [Новое определение феромонов]. 8. Сакевич А.И. Экзометаболиты пресноводных водорослей. Киев: Наукова думка, 1985. 197 с. 9. Сиренко Л.А., Козицкая В.Н. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев.: Наукова думка, 1988. 256 с. 10. Тамбиев А.Х. Реакционная способность экзометаболитов растений. М. Изд-во МГУ. 1984. 73 с. 11. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука,1990. 288 с. 12. Хайлов К.М. Экологический метаболизм в море. Киев: Наукова думка, 1971. 252 с. дополнительная: 1. Гостюхина О.Л. Особенности антиоксидантного статуса тканей двустворчатого моллюска Mytilus galloprovincialis Lam. в условиях окислительного стресса. Автореф… канд. биол. н. Симферополь. 2008. 24 с. 2. Дмитриева Т.М. Основы сенсорной экологии. М.: Изд-во РУДН. 1999. 3. Дьяков Ю.Т., Орецковская О.Л., Джавахия В.Г., Багирова С.Ф. Общая и молекулярная фитопатология. М.: Общество фитопатологов. 2001. 302. [примеры эколого-биохимических взаимодействий растений и патогенных грибов и бактерий ]. 4. Исаев А.С. и др. Популяционная динамика лесных насекомых. М.: Наука. 2001. 5. Касумян А.О. Обонятельная система рыб. М.: Изд-во Моск. ун-та. 2002. 87 с. 6. Кормилец (Махутова) О.Н. Биомаркерное значение жирных кислот для исследования спектров питания водных беспозвоночных бассейна Енисея. Автореф. …канд. Биол. н. Борок, 2007, 22 с. 7. Остроумов С.А. Детализация понятий биохимической экологии: новое определение термина "феромон" // ESPS, 2001. т. 5. с. 83. 8. Остроумов С.А. Биохимическая гидробиология: концептуальное изложение основ новой научной дисциплины // ESPS, 2003, vol. 6. P.92-93. 9. Остроумов С.А. Биохимическая экология как часть теории аппарата биосферы и микробиосферных процессов // ESPS, 2003, vol. 6. P.97-99. 10. Остроумов С.А. Концепции биохимической экологии: экологические хемомедиаторы, экологические хеморегуляторы, экологические хемоэффекторы // ESPS, 2003, vol. 6. P.105-107. 11. Остроумов С.А. Факты и концепции экологии. 1. Новые научные дисциплины: биохимическая экология и биохимическая гидробиология// ESPS.2004. т.7.С.106-111. 12. Остроумов С.А. Факты и концепции экологии. 2. О биохимическом аппарате биосферы // ESPS. 2004. Т.7. С. 111-115. 13. Остроумов С.А. Факты и концепции экологии. 5. Водные экосистемы, энтропия и негэнтропия. Развитие подхода Шредингера в приложении к водным экосистемам и качеству воды // ESPS. 2004. Т.7. С. 122-126. 14. Остроумов С.А. Новая наука в системе экологических и биосферных наук: биохимическая экология // Экология окружающей среды и безопасность жизнедеятельности. 2004. №4 (22). с.5-12. 15. Остроумов С.А. Экология и гидробиология. 11. Новая научная дисциплина, биохимическая экология человека. Некоторые концепции и приложения // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2004. Т. 10. С. 126-129. 16. Санталова Е.А. Структурное изучение стеринов и некоторых сопутствующих токсинов морских губок. Автореф. … канд. хим. наук. Владивосток, Тихоокеанский ин-т биоорганической химии РАН, 2005. 27 с. 17. Тарчевский И.А. Сигнальные системы клеток растений. М.: Наука. 2002. 294 с. 18. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Уровни охраны живой природы. М.: Наука, 1985. 175 с. Составитель: © Остроумов С.А. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ ВОДНО-ПИЩЕВОГО РАЦИОНА ЧЕЛОВЕКА (3-е издание) С.А.Остроумов Предлагаемая программа нового курса или цикла лекций является оригинальной авторской разработкой на основе предыдущих публикаций автора по биохимической экологии и вопросам водно-пищевого рациона человека. Этот курс может рассматриваться как одна из глав экологии человека или биохимической экологии человека. Наряду со материалами, которые автор собирал в течение ряда лет, работая в МГУ, использован также материал, который был собран им во время стажировки в США (Университет штата Джорджия и Агентство по охране окружающей среды США) в 2005 году. 2-е издание программы опубликовано в сборнике 2006, с.172-175. Здесь представлено 3-е издание. Курс состоит из частей: 1. Вводная часть. Приложение концепции экологических факторов к водно-пищевому рациону человека. 2. Вода как часть водно-пищевого рациона и как экологический фактор. 3. Биохимические и химические компоненты пищи как экологические факторы. 4. Организационные и информационные аспекты развития данной области знания. Источники получения новой информации. 1. Вводная часть. Приложение концепции экологических факторов к водно-пищевому рациону человека. История науки о питании (human nutrition). Элементы биохимии и физиологии питания человека и фунционирование пищеварительного тракта. Связь между познанием водно-пищевого рациона в экологии животных и познанием водно-пищевого рациона человека. Недостаточная изученность теоретических связей между экологической трофологией животных и водно-пищевого рациона человека, традиционно рассматриваемым в рамках human nutrition и диетологии. Использование концепции экологических факторов для анализа проблем водно-пищевого рациона человека. О возможностях и трудностях приложения концепции лимитирующих факторов Либиха к анализу экологических факторов, связанных с водно-пищевым рационом человека. 2. Вода как часть водно-пищевого рациона и как экологический фактор. Потребности организма человека в воде. Цикл, который проходит вода от природной экосистемы до человека и затем опять до природной системы. Традиционные экологические проблемы, связанные с водоснабжением, водоподготовкой и водоочисткой. Проблемы загрязнения питьевой воды. Содержание в питьевой воде продуктов дезинфекции (disinfection by-products) . Выявление в питьевой воде более 500 органических веществ, в том числе галогенорганических веществ, обладающих токсичными, мутагенными, канцерогенными свойствами. Хлорорганические вещества. Броморганические вещества. Иодорганические вещества. Вещества, воздействующие на гормональную систему человека (endocrine disruptors). Загрязнение воды токсинами цианобактерий. Проблемы и способы снижения содержания контаминантов в воде. 3. Биохимические и химические компоненты пищи как экологические факторы. 3.1. Загрязняющие вещества в пище. Органические контаминанты. Пестициды. Неорганические контаминанты. Проблемы и способы снижения содержания контаминантов в пище. 3.2. Витамины и витаминоподобные вещества в пище. Концепции RDA и DRI. Водорастворимые витамины. Жирорастворимые витамины. Витаминоподобные вещества. Проблемы доступности (bioavailability). Ненасыщенные жирные кислоты и роль гидробионтов как источников этих выжных компонентов. Пищевые волокна. Другие биологически активные органические вещества природного происхождения (phytochemicals). 3.3. Минеральные компоненты пищи. Элементы, классифицируемые как электролиты и как микроэлементы. Проблемы доступности (bioavailability). Компоненты, степень необходимости которых изучена недостаточно. 3.4. Некоторые общие вопросы питания человека. Антиоксидантная роль компонентов пищи. Взаимодействие компонентов. Роль компонентов пищи для профилактики отклонений от здорового состояния. 3.5. Особенности водно-пищевого рациона для отдельных категорий. Особенности водно-пищевого рациона для различных поло-возрастных групп. 4. Организационные и информационные аспекты развития данной области знания. Источники получения новой информации. Институты России. Ин-т экологии человека. Агентство по охране окружающей среды США. Национальная академия наук США и издаваемые National Research Council и Institute of Medicine сборники по nutrition science. Включение вопросов в тематику конференций по водной экологии (Водные организмы и экосистемы, Москва, МГУ, каф. гидробиологии, с 1999 г.). Дальнейшие перспективы развития концепции биохимической экологии водно-пищевого рациона. Благодарность. Благодарю С. МакКатчеона (Университет штата Джорджия и Агентство по охране окружающей среды США) и С.Ричардсон (Агентство по охране окружающей среды США) за помощь в получении информации, программу Contemporary Issues (IREX) за спонсирование поездки и работы в течение стажировки. ЛИТЕРАТУРА Гриффит В. Витамины. Справочник. М.: 2002. ФАИР-Пресс. 1056 с. (Griffith, H. Winter. Vitamins, herbs, minerals & supplements. The complete guide. Fisher Books 1988, 1998, ISBN 1-55561-165-6 англ ). Ивантер Э.В., Медведев Н.В. Экологическая токсикология природных популяций птиц и млекопитающих Севера. М., Наука. 2007. 229 с. [загрязнение потенциальных пищевых ресурсов кадмием и др. токсикантами]. Лифляндский В.Г., Закревский В.В., Андронова М.Н. Лечебные свойства пищевых продуктов. СПб.: Азбука-Терра. Т.1 336 с.; Т.2. 288 с. (авторы - сотрудники Петербургской госмедакадемии; в т.2 даны таблицы с содержанием витаминов в различных видах продуктов питания). О мерах по снижению негативного влияния техногенного загрязнения окружающей природной среды на состояние здоровья населения // Экологическая безопасность России. Вып. 4. Материалы Межведомственной комиссии Совета Безопасности РФ по экологической безопасности. Москва. 2002. С.467-487. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. М.:МГУ,1986.176 с. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии ПАВ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. 334 с. Остроумов С.А. 2004. Водно-пищевой рацион и некоторые вопросы экологии человека и здорового образа жизни - от экологических знаний к практическим рекомендациям // Ecol. Stud. Haz. Sol. 2004. 7: 79-83 [Качество воды как экологический фактор. Цифры о суточной потребности человека в витаминах А, B1, B2,B5, B6,B12, С, D, E, H, PP, фолатах, Fe, Zn, Se, Cu, Mn, Ca, Mg]. Остроумов С.А. Экология и гидробиология. 11. Новая научная дисциплина, биохимическая экология человека. Некоторые концепции и приложения // Ecological Studies, Hazards, Solutions. 2004. Т. 10. С. 126-129. [Цифры о суточной потребности человека в линолевой, линоленовой кислотах, инозите, карнитине, липоевой кислоте, холине; данные о профилактическом действии капсаицина, ликопена, куркумина и многих других веществ растительного происхождения]. Пилат Т.Л., Иванов А.А. Биологически активные добавки к пище. М.: Авваллон. 2002. 710 с. Информация о витаминах (с. 96-120), минеральных компонентах (с.121-146), алкалоидах, гликозидах, фенольных соединениях, терпеноидах, органических кислотах (с.147-162). Ревелль П., Ревелль Ч. Среда нашего обитания: в 4-х книгах. М.: Мир. 1994. (кн.2. Загрязнение воды и воздуха. 1995. 296 с.; кн.4. Здоровье и среда, в которой мы живем. 1995. 191с.). Сакевич А.И. Экзометаболиты пресноводных водорослей. Киев: Наукова думка, 1985. 197 с. Сиренко Л.А., Козицкая В.Н. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев.: Наукова думка, 1988. 256 с. Тамбиев А.Х. Реакционная способность экзометаболитов растений. М. Изд-во МГУ. 1984. 73 с. DRI (Dietary Reference Intakes) for vitamin A, vitamin K, arsenic, boron, chromium, copper, iodine, iron, manganese, molybdenum, nickel, silicon, vanadium, and zink. Institute of Medicine. Washington DC. National Academy Press. 2001. 773 p. DRI (Dietary Reference Intakes) for calcium, phosphorus, magnesium, vitamin D, and fluoride. Institute of Medicine. Washington DC. National Academy Press. 1997. 432 p. EPA. The occurrence of disinfection by-products (DBP) of health concern in drinking water: results of nationwide DBP occurrence study. EPA. Athens, GA. 2002. 460 p. Recommended Dietary Allowances. 10th edition. National Research Council. Washington DC. National Academy Press. 1989. САМООЧИЩЕНИЕ И КАЧЕСТВО ВОДЫ, 5-е издание © С.А. Остроумов Данный курс был первоначально создан под названием «Самоочищение воды». Программа была апробирована на конференции "Водные экосистемы и организмы-6", состоявшейся в 2004 году (Москва). Предварительный вариант программы был опубликован в трудах этой конференции (Ecological Studies, Hazards, Solutions, том 10, с. 143). Эта публикация подверглась доработке и дополнению. 4-е издание было опубликовано в сборнике “Ecological Studies, Hazards, Solutions”, 2006, vol. 11, p. 178-181. Здесь представлено 5-е издание. Качество воды как обязательное условие использования воды в качестве ресурса, необходимого для жизни человека и экономики. История изучения качества и самоочищения воды в связи с историей исследования водных экосистем. Важность поддержания самоочистительного потенциала водоемов для сохранения качества воды, устойчивого использования водных и водно-биологических ресурсов, сохранения биоразнообразия. Связь с фундаментальными проблемами гидробиологии, изучением продукции и деструкции органического вещества. Роль отечественных ученых. Работы сотрудников МГУ, Института водных проблем РАН (Москва), Института глобального климата и экологии (Москва), ученых Петербурга, Борка, Красноярска, Казани, Иркутска, Владивостока, Ростова-на-Дону, Тольятти, Оренбурга, Астрахани, Киева, Севастополя, Кишинева и др. Химический и гидробиологический контроль качества вод. Методы использования в качестве биоиндикаторов организмов бактерио-, фито-, зоопланктона и бентоса. Механизм формирования качества воды и ее самоочищения: основные физические, химические и биотические процессы и факторы, их взаимосвязь. Центральная и регулирующая роль биологических факторов и процессов в общей системе процессов, ведущих к формированию качества воды и ее самоочищению. Выделение гидробионтами веществ в окружающую водную среду. Выделение органических веществ. Роль водорослей и других групп гидробионтов. Выделение цианобактериями и сопутствующими им гетеротрофными бактериями-спутниками витаминов (тиамин, рибофлавин, цианкобаламин, биотин, пиридоксин, никотиновая кислота, пантотеновая кислота) в водную среду (Андреюк, Коптева, Занина, 1990, с. 131-142). Система основных процессов и факторов, важных для самоочищения вод и формирования их качества (эта система далее излагается в оригинальной авторской трактовке, сформулированной в работах – см. в списке основной литературы: Остроумов С.А., 2004-2005). Физические процессы и факторы. Разведение загрязняющих веществ. Вынос загрязняющих веществ за пределы экосистемы. Сорбция загрязняющих веществ на взвешенные частицы с последующей их седиментацией. Накопление загрязняющих веществ в донных осадках. Испарение загрязняющих веществ. Химические процессы и факторы. Гидролиз загрязняющих веществ. Фотохимические превращения загрязняющих веществ, роль органических веществ-фотосенсибилизаторов. Редокс-каталитические превращения загрязняющих веществ. Трансформация загрязняющих веществ с участием свободных радикалов. Связывание загрязняющих веществ растворенным органическим веществом, в том числе гуминовыми кислотами; снижение токсичности. Химическое окисление загрязняющих веществ кислородом. Биотические процессы и факторы. Обогащение воды кислородом в результате фотосинтеза. Сорбция, поглощение и аккумуляция загрязняющих веществ организмами. Биотрансформация и минерализация загрязняющих веществ. Трансформация загрязняющих веществ экстрацеллюлярными ферментами. Удаление взвешенного органического вещества (ВОВ) и минеральных частиц из столба воды в результате фильтрации воды гидробионтами. Удаление загрязняющих веществ из столба воды в результате сорбции пеллетами, экскретируемыми гидробионтами. Поглощение биогенов и органических веществ организмами. Биотрансформация и сорбция загрязняющих веществ в почве при внесении загрязненных вод на участки наземных экосистем. Роль системы регуляторных взаимодействий при контроле одних водных организмов другими, что стабилизирует и оптимизирует систему самоочищения воды в целом. Роль основных групп гидробионтов в самоочищении. Роль прокариотных организмов. Роль аэробных и анаэробных бактерий. Основные типы микробиальных сообществ, участвующих в самоочищении. Роль эукариотных организмов. Роль фитопланктона, макрофитов, зоопланктона, зообентоса, рыб. Основные структурно-функциональные блоки механизма самоочищения по работам (Остроумов, 2004). Самоочищение воды в условиях антропогенного воздействия. Связь изучения самоочищения, создания и совершенствования систем биологической очистки, биоремедиации и фиторемедиации. Практические аспекты использования знаний о биотическом механизме самоочищения воды. Использование представлений о механизме самоочищения для целей сохранения и устойчивого использования водных и водно-биологических ресурсов, для восстановления нарушенных водоемов и водотоков. ЛИТЕРАТУРА Основная: Абакумов В.А. Руководство по методам гидробиологического анализа поверхностных вод и донных отложений.- Л.: Гидрометеоиздат. 1983. - 240 с. Виноградов М.Е., Шушкина Э.А. Функционирование планктонных сообществ эпипелагиали океана. - М.: Наука. - 1987. -240 с. Константинов А.С. Общая гидробиология. М., Высшая школа. 1979.-480 с. Остроумов С.А. Элементы качественной теории биотического самоочищения водных экосистем. Приложение теории к природоохранной практике // Вестник Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. 2004. № 1. С.23-32. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. т.396. № 1. С.136-141. Остроумов С.А. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и приложения // Успехи современной биол. 2004. Т.124. №5. С.429-442. Остроумов С.А. Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на гидробиологические механизмы самоочищения водной среды // Водн. ресурсы. 2004. т. 31. № 5. С. 546-555. Остроумов С.А. Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод: элементы теории и приложения. Москва, МАКС-Пресс, 2004. 92 с. Остроумов С.А. Сохранение качества вод и совершенствование системы принципов анализа экологической опасности антропогенных воздействий на водные экосистемы// Водное хозяйство России: проблемы, технологии, управление. 2004. т.6. № 6. С.617-632 Остроумов С.А. О некоторых вопросах поддержания качества воды и ее самоочищения // Водные ресурсы. 2005. т.32. № 3. С. 337-347. Остроумов С.А. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем (Pollution, self-purification and restoration of aquatic ecosystems). Москва, МАКС Пресс. 2005. 100 с. (учебное пособие). Остроумов С.А. О самоочищении водных экосистем // Антропогенные влияния на водные экосистемы / ред. О.Ф.Филенко. (К 100-летию со дня рождения профессора Н.С.Строганова) М.: КМК Пресс. 2005. с. 94 - 119. Сакевич А.И. Экзометаболиты пресноводных водорослей. Киев: Наукова думка, 1985. 197 с. Сиренко Л.А., Козицкая В.Н. Биологически активные вещества водорослей и качество воды. Киев.: Наукова думка, 1988. 256 с. Скурлатов Ю.И. Основы управления качеством природных вод // Экологическая химия водной среды. -1988. -М. -Т.1 - С. 230-255. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Г., Мизити А. Введение в экологическую химию. М. Высшая школа. 1994. 400 с. [гл. 7. Самоочищение]. Сметанин В.И. Восстановление и очистка водных объектов. М. КолосС. 2003. 157 с. Федоров В.Д., Капков В.И. Руководство по гидробиологическому контролю качества природных вод. М.: Христианское изд-во. 2000. 120 с. [методы использования в качестве биоиндикаторов организмов бактерио-, фито-, зоопланктона и бентоса]. Эйнор Л.О. Макрофиты в экологии водоема. М. Ин-т водн. проблем РАН. 1992. 256 с. Дополнительная литература: Андреюк Е.И., Коптева Ж.П., Занина В.В., Цианобактерии. Киев, Наукова думка, 1990. 200 с. Выхристюк Л.А., Варламова О.Е. Донные отложения и их роль в экосистеме Куйбышевского водохранилища. Самара. ИЭВБ РАН. 2003. 174 с. Гутельмахер Б.Л. Метаболизм планктона как единого целого. Л. Наука. 1986. 156 с. Жмур Н.С. Технологические и биохимические процессы очистки сточных вод на сооружениях с аэротенками. М. : Акварос. 2003. 512 с. Морозов Н.В. Экологическая биотехнология: очистка природных и сточных вод макрофитами. Казань. Изд-во Каз. госун-та. 2001. 396 с. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. М.: Изд-во МГУ, 1986. 176 с. Остроумов С.А. Концепция водной биоты как лабильного и уязвимого звена системы самоочищения воды // ДАН 2000. Т. 372. № 2. С. 279-282. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с антропогенными воздействиями на биосферу. М.: МАКС-Пресс. 2000. 116 с. Садчиков А.П. Продуцирование и трансформация органического вещества размерными группами фито- и бактериопланктона (на примере водоемов Подмосковья). Автореф. диссертации на соискание... доктора биол. наук. - М. 1997. - 54 с. Садчиков А.П., Кудряшов М.А. Гидроботаника: Прибрежно-водная растительность. 2005. 240 с. Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. - М.: Наука. 1980. Хромов В.М. Растительные сообщества в мониторинге пресных вод – источников водоснабжения. Автореф. дисс. … д. б. н. М.: МГУ. 2004. 48 с. Экологическая химия водной среды. М. 1988. Т.2. 349 с. Сборники: "Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем". Составитель: © Остроумов С.А. НОВЫЕ КНИГИ Изучение проблем экологической токсикологии и биогеохимии популяций животных. Рец. на книгу: Ивантер Э.В., Медведев Н.В. Экологическая токсикология природных популяций птиц и млекопитающих Севера. М., Наука. 2007. 229 с. С.А.Остроумов Первая глава рецензируемой книги посвящена общей характеристике современного состояния популяционной экотоксикологии птиц и млекопитающих. Рассмотрены концепции видов-индикаторов антропогенного загрязнения, дан обзор литературы о накоплении хлорорганических соединений птицами, о накоплении элементов (металлов и фтора) млекопитающими (более 20 видов). Дан обзор литературы о теплокровных животных как биомониторах тенденций в изменении антропогенногого загрязнения среды (с.21-25). В разделе 1.4. «Видовая и экологическая специфика накопления поллютантов в организме млекопитающих и птиц» (с.25-32) отмечены интересные закономерности. Так, выявлено, что самки млекопитающих во время беременности и лактационного периода избавляются от 70-90% содержащихся в их организмах хлорорганических соединений; птицы сбрасывают хлорорганические соединения (до 50% количества, содержащегося в организме самки) в откладываемые яйца. Линька – один из основных путей экскреции ртути и кадмия млекопитающими. Обобщая научнцю литературу, авторы заключают, что «воздействие тяжелых металлов в большой степени подвержены растительноядные и рыбоядные животные», а «хлорорганические соединения более активно накапливаются в организме всеядных птиц и млекопитающих, а также у хищников с узким спектром питания (с. 34). В главе 2 охарактеризованы район исследований (Карелия) и методика. Исследования авторов проведены на 9 видах млекопитающих (лось, лесной северный1 олень, кабан, бурый медведь, белка обыкновенная, 2 вида полевок, кольчатая нерпа, морской заяц) а также на 8 видах птиц (тетерев, глухарь, рябчик, 3 вида чаек, крачка речная и ворона серая). В главе 3 приведен обширный новый материал о концентрациитоксикантов в органах птиц3 и млекопитающих наземных экосистем (с. 55 и далее). В первом разделе авторы анализируют свои данные о накоплении животными кадмия, сопоставляя их с обширными сведениями научной литературы. Безопасной дозой поступления кадмия в организм человека считается 0.06 мг/день (для сравнения: для свинца - безопасная доза 0.7 мг/день) (с.69). Авторы заключают,что при использовании в пищу печени лося и медведя в количестве 250 г, покрывающем суточную потребность в белках, только при использовании печени животных первого года жизни нет риска превысить рекомендуемые нормы по кадмию (с.69). В печени животных большего возраста концентрации кадмия нарастают и ее употребление пищу в большом количестве становится небезопасным. Мясо лося, бурого медведя, лесного северного оленя, кабана содержит относительно низкие концентрации кадмия и безопасно для употребления в пищу. Следующие разделы – о свинце (с.70) и других микроэлементах (с.75). В главе 4 анализируется характер накопления и распределения токсичных веществ (тяжелых металлов, селена, хлороганических соединений) в организме морских млекопитающих. В главе 5 рассмотрен вывод токсикантов из организма животных посредством линьки наружных покровов (оперения потиц, волосяного покрова млекопитающих). В главе 6 дается материал о степени и характере загрязненности чайковых Карелии хлорорганическими соединениями. Глава 7 характеризует влияние техногенных эмиссий на популяции мелких млекопитающих. Освещена роль мелких млекопитающих как индикаторов воздействия крупного локального источника загрязнения на окружающие природные комплексы. Интересно, что почти одновременно с рецензируемой книгой вышли другие книги с близким по научной тематике материалом (содержание металлов в тканях животных), посвященные изучению других видов (например, Ермаков В. В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. – М.: Наука, 2008; Абдурахманов Г.М., Зайцев И.В. Экологические особенности содержания микроэлементов в организме животных и человека, М.: Наука, 2004; [1, 2]). Это свидетельствует о важности и актуальности исследований в данной области. По мнению автора рецензии, подобные работы полезно было бы дополнять исследованиями миграции элементов в процессе питания животных. Примеры работ в этом направлении – опыты, проведенные нами на примере других видов животных, а именно на Lymnaea stagnalis и унионидах [3-5]. Книга содержит краткий словарь терминов (с. 192-193), что очень полезно и делает книгу более доступной для использования специалистами-смежниками, преподавателями и студентами. Книга содержит большой объем новых фактических данных о концентрациях поллютантов в теплокровных животных и безусловно принесет пользу экологам, экотоксикологам, зоологам, биогеохимикам, специалистам по охране природы. Литература. 1. Абдурахманов Г.М., Зайцев И.В. Экологические особенности содержания микроэлементов в организме животных и человека, М.: Наука, 2004; 280 с. 2. Ермаков В. В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. М.: Наука, 2008; 3. Остроумов С.А. Биокатализ переноса вещества в микрокосме ингибируется контаминантом: воздействие ПАВ на Lymnaea stagnalis // ДАН 2000. Т. 373. № 2. С.278-280. 4. Остроумов С.А., Колесников М.П. Пеллеты моллюсков в биогеохимических потоках C, N, P, Si, Al. // ДАН. 2001. Т. 379. № 3. С. 426-429. Выявлены новые эффекты при воздействии ТДТМА 2 мг/л, ДСН 1-2 мг/л, СМС Tide-Lemon 75 мг/л: ингибировали трофическую активность Lymnaea stagnalis. 5. Остроумов С.А., Колесников М.П. Моллюски в биогеохимических потоках (C, N, P, Si, Al) и самоочищении воды: воздействие ПАВ // Вестник МГУ. Cер. 16. Биология. 2003 № 1. С.15-24. [Изучали роль экскретируемых моллюсками пеллет в миграции элементов в условиях экспериментальных микрокосмов и воздействие катионного поверхностно-активного вещества (КПАВ, ПАВ) на питание моллюсков (Lymnaea stagnalis и унионид) и экскрецию ими пеллет фекалий и псевдофекалий. Показано, что моллюски L. stagnalis экскретируют пеллеты со скоростью 4-7 мг (сухого веса) на 1 г сырого веса моллюсков за 72 часа. При использовании листьев Nuphar lutea в качестве корма образовывались пеллеты, содержащие: C, 69,74%; N, 2,3-2,9%; P, 0,4-0,5%; Si, 1,1-1,7%; Al, 0,054-0,059%. В присутствии 2 мг/л КПАВ тетрадецилтриметиламмоний бромида (ТДТМА) скорость питания L. stagnalis снижалась на 27,9-70,9%. При этом образование пеллет на 1 г сырого веса L. stagnalis снижалось на 41,7% (за период инкубации 72 часа). Состав пеллет выборки природного сообщества двустворчатых моллюсков (Unio tumidus 63,21%, U. pictorum 27,36 %, Crassiana crassa 7,55 % и Anodonta cygnea 1,89 %) при питании природным сестоном: С (64,3%), N (2,73%), P (0,39%), Si (1,14%), Al (0,071%). Фильтрация ими воды также ингибировалась ТДТМА и другими ПАВ. Это свидетельствовало об ингибировании переноса вещества через данное звено трофической цепи и биогеохимических потоков]. Изучение симбиотических ассоциаций (ассоциативного симбиоза) в микробиальных биоценозах водоемов. О книге Бухарина О.В. и Немцевой Н.В. «Микробиология биоценозов природных водоемов». (Екатеринбург: УрО РАН, 2008, 156 с.) Котелевцев С.В., Орлов С.Н., Остроумов С.А. Московский государственный университет им. М.В.Ломоносова, Москва 119991, Воробьевы Горы; ar55@yandex.ru. В 2008 г. опубликована книга О.В. Бухарина и Н.В. Немцевой «Микробиология биоценозов природных водоемов» (Екатеринбург, издательство Уральского отделения РАН, 156 стр.). Книга дает возможность более глубоко понять экологию водоемов и содержит большой объем новой информации, важной для формирования научных основ оценки экологического состояния водоемов, биоиндикации, для санитарной гидробиологии и прикладной микробиологии источников водоснабжения. В книге представлены материалы по взаимоотношениям симбионтов в биоценозах природных водных экосистем. Книга состоит из Введения, четырех глав и заключения. Краткое Введение содержит очень важные сведения. Упомянут принцип, обозначенный Гамильтоном в 1843 г. как ассоциативность – образование ассоциаций микроорганизмов с различными типами связей. Даны определения важных терминов – эндоцитобиоза (расположение микроорганизмов в клетках своих хозяев - таких, как водоросли и простейшие) и ассоциативный симбиоз. Последний термин введен О.В.Бухариным. В первой главе (с. 12-45) рассмотрены основные типы микробиоценозов водоемов. В отдельных разделах анализируются следующие ассоциации. 1. Ассоциации простейших с бактериями. 2.Ассоциации простейших с водорослями. 3. Ассоциации водорослей с водорослями. 4. Ассоциации водоросли-бактерии. 5. Бактерии – бактерии. Во второй главе «Модельные функциональные системы биоценозов» рассмотрены три защитных системы во взаимодействиях про- и эукариотических микроорганизмов, причем для всех трех защитных систем обнаружены механизмы их преодоления, которые присущи некоторым из водных микроорганизмов. Авторы подробно изучили систему «лизоцим-антилизоцим». Вторая система, важная для формирования ассоциативных связей – функциональная связка «гистоны эукариот – антигистоновая активность прокариот» (с. 77- 90). В 1992 г. О.В.Бухарин описал способность бактерий инактивировать бактерицидный эффект гистонов эукариотических клеток. Третья система - «перекись водорода водорослей – каталазная активность бактерий» (с. 90 - 97). Следующая, третья глава посвящена регуляции межмикробных отношений симбионтов. Первый из двух разделов этой главы излагает новые интересные данные о влиянии аутоиндукторов анабиоза на симбиотические отношения гидробионтов (с. 98-105). Среди экзометаболитов водорослей идентифицировано более 300 веществ. Из них 10-40% участвуют в регуляции микробных популяций, обитающих вокруг водорослевых клеток в их фикосфере. В последней, четвертой главе (с. 111 и далее) проанализирован исключительно важный для практики вопрос об использовании микробных биоценозов для биоиндикации и мониторинга экологического состояния водоемов. Отдельный раздел посвящен микробным биоценозам как инструментам экологического мониторинга водной среды (с. 124-126). Предложено для выявления экологического неблагополучия в водоеме использовать анализ биоценотических связей гидробионтов на примере симбиотических взаимодействий. Авторы установили, что для улавливания изменений в водоемах информативным параметром является лизоцимная и антилизоцимная активности гидробионтов (микроводорослей). В Заключении (с. 132-135) сделаны интересные выводы и обобщения. Отмечено, что «в микробном сообществе гидробионтов имеет место феномен ассоциативного симбиоза. При этом центровое значение отводится организму-хозяину, вступающему в различного рода взаимодействия как с постоянными, так и с временными партнерами». Отмечено также, что ассоциативный симбиоз природных водных микроорганизмов – это самоуправляющаяся и саморегулирующаяся система, включающая особь вида-хозяина и особи видов- симбионтов (с. 132). К категории макропартнера или организма-хозяина в микробиоценозе можно отнести водоросли или простейших, способных к эндоцитобиозу. Большое практическое значение имеет тот факт, что в природных водных биоценозах указанные симбиозы «представлены как автохтонной, так и аллохтонной микрофлорой, в состав которой входят условно-патогенные и патогенные для человека и животных микроорганизмы. Результатом такого симбиоза является выживание патогена во внешней среде и сохранение его вирулентности. Приведенные в книге материалы продолжают серию публикаций О.В. Бухарина и соавторов (1,2) и закладывают базу для формирования нового научного направления - экспериментальной симбиологии, которая обогащает спектр современных биологических дисциплин. Безусловно, книга представляет ценный вклад в науку и принесет пользу гидробиологам, микробиологам, специалистам по экологии и санитарному состоянию водоемов и водотоков. Литература: 1. Бухарин О. В. Персистенция патогенных бактерий. М. Медицина 1999. 367 с. 2. Бухарин О.В., Лобакова Е.С., Немцева Н.В., Черкасов С.В. Ассоциативный симбиоз. Екатеринбург. УрО РАН. 2007. 264 с. Козлов О.В., Садчиков А.П. Задачник по экологии: учебное пособие. – Ростов-на-Дону, Изд-во «Феникс», 2006, 125 с. Учебное пособие представляет собой первый в нашей стране задачник по экологии, в котором на конкретных примерах рассматриваются основные вопросы экологии. Материал разбит на отдельные главы в соответствии с учетной программой по общей экологии. Каждая глава предваряется небольшими разделами, раскрывающими суть материала. Содержательная часть пособия представлена примерами (задачами) на основе переработанного материала конкретных экологических исследований многих специалистов. С.А.О. Садчиков А.П. Планктология. Курс лекций. Часть 1. Трофические и метаболические взаимоотношения. – М., МАКС Пресс, 2007, 240 с. Книга представляет собой часть курса лекций по планктологии, который автор читает студентам кафедры гидробиологии биологического факультета и стажерам Международного биотехнологического центра МГУ. Планктон – это совокупность организмов, обитающих в толще вод, связанных между собой трофическими и метаболическим взаимоотношениями. Зоопланктон выедает водоросли и бактерии и тем самым снижает их численность. В тоже время, выделяя метаболиты, он стимулирует их развитие. В свою очередь зоопланктон является пищей для рыб и крупных беспозвоночных. Многие из этих вопросов рассматриваются в данной книге. С.А.О. Вопросы экологической безопасности. О книге «Проблемы национальной безопасности: экспертные заключения, аналит. материалы, предложения» / под общ. ред. Н.П. Лаверова; Российская академия наук. - М.: Наука, 2008. - 459 с. - ISBN 978-5-02-036765-4 (в пер.). (Краткая рецензия). В издании приведена часть работ, выполненных в рамках программы "Исследования обеспечение выполнения поручений Президента Российской Федерации, Правительства Российской Федерации и Совета Безопасности Российской Федерации по проблемам национальной безопасности и обороны страны". Среди глав книги, имеющих отношение к экологии, следующие: Н.П. Лаверов, В.И. Осипов, А.А. Макоско, А.Н. Антипов, И.В. Бычков, Е.А. Ваганов, Н.И. Воропай, Ю.Ю. Дгебуадзе, А.Э. Конторович, М.И. Кузьмин, К.Г. Леви, И.И. Максимова, Г.А. Моткин, Д.С. Павлов, Г.З. Перльштейн, Е.А. Рогожин, Ю.Б. Тржцимский, В.И. Уломов, Б.Н. Филин, В.И. Харчук, Г.С. Чегасов. Предложения по эколого-экономическому обоснованию нефтепровода Восточная Сибирь - Тихий океан (варианты вне водосборной площади озера Байкал). Стр. 9-49. Н.П. Лаверов, А.А. Макоско, Р.С. Ахметханов, А.П. Белоусова, А.С. Гинзбург, Г.С. Голицын, С.А. Добролюбов, Н.С. Касимов, И.И. Линге, А.Г. Лисицын-Светланов, И.И. Максимова, Н.А. Махутов, В.И. Павленко, В.П. Фетисов, Б.Н. Филин. Информационно-аналитические материалы для заседания Совета Безопасности Российской Федерации по вопросу "О мерах по обеспечению экологической безопасности Российской Федерации". Стр. 413-458. Книга содержит актуальные и важные материалы, полезна для специалистов, преподавателей и всех, серьезно относящихся к вопросам безопасности РФ, в том числе вопросам экологической безопасности. С.А.Остроумов. Юбилеи Профессор Евгений Александрович Романкевич – 75 лет Исполнилось 75 лет Евгению Александровичу Романкевичу – профессору, главному научному сотруднику лаборатории химии океана Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, выдающемуся ученому в области биогеохимии океана, которого знают и уважают во всем мире. Вся творческая жизнь Евгения Александровича (более 52 лет) связана с институтом океанологии. Сразу после окончания геологического факультета МГУ (1954г.) он учился в аспирантуре института под руководством П.Л. Безрукова, а позже С.В. Бруевича, В.В. Вебера, Н.Б. Вассоевича, разрабатывал вопросы органической геохимии океана, защитил там кандидатскую (1957) и докторскую (1976) диссертации, стал профессором (1985), с 1979 г. возглавлял лабораторию химии океана, воспитал достойных учеников и одному из них (д.г.-м.н. В.И. Пересыпкину) передал руководство лабораторией. Область научных интересов Е.А. Романкевича определилась рано под влиянием работ таких выдающихся ученых как В.И. Вернадский, А.И. Опарин, Н.М. Страхов, А.П. Виноградов, С.В. Бруевич, Л.А. Зенкевич. Работая с 1954 г. в Институте океанологии, он участвовал в 22 рейсах научно-исследовательских судов АН СССР (РАН) в различных частях Тихого, Индийского, Атлантического и Северного Ледовитого океанов, возглавлял экспедиции и принимал участие в исследовании внутренних морей России. Неоднократно в качестве начальника рейса он руководил комплексным междисциплинарным изучением океана. Евгений Александрович Романкевич – автор и соавтор более 250 научных статей, опубликованных в российских и зарубежных журналах и сборниках на русском и английском языках, 8 монографий по биогеохимии, органической геохимии и циклу органического и неорганического углерода в океане (2 из них переведены на английский язык и переизданы за рубежом). В настояшее время его работы и научная школа финансируются грантами Президента РФ (НШ 5329.2006.5 Создание основ органической химии и биогеохимии Мирового океана) и РФФИ. В 1978 г. за книгу "Геохимия органического вещества в океане" Е.А. Романкевичу присуждена премия им. В.И. Вернадского Президиума АН СССР. В 2006 г. вместе со своим учеником А.А. Ветровым он получил премию С.О. Макарова Российской академии наук за книги «Цикл углерода в Арктических морях России» и "Carbon Cycle in the Russian Arctic Seas". На 8-ой международной научной конференции "Водные экосистемы, организмы, инновации" (Москва, 2006) он представил новые оценки глобальных потоков органического углерода в биосфере, что важно для понимания состояния окружающей среды и глобальных изменений. Вся творческая жизнь Евгения Александровича посвящена изучению химии океана и влияния на геохимические процессы живого и неживого органического вещества, то есть биогеохимии океана, выяснению глобальных закономерностей накопления и трансформации органического и неорганического углерода, оценке биотических и глобальных круговоротов углерода и связанных с ним элементов и веществ. В настоящее время Е.А. Романкевич работает над проблемой круговорота веществ в биосфере на основе концепций биогеохимии, геоэкологии и анализа взаимосвязи биологических, геологических и химических процессов в биосфере, как в современном, так и в геоисторическом аспектах. Развитие таких исследований является необходимым условием продвижения вперед в решении многих актуальных проблем биосферы. Потери науки В 2008 г. ушел из жизни Александр Павлович Меликян. О почетном звании «Водный эколог года» Ранее была опубликована информация о присвоении почетного звания водный эколог года после конференции «Водные экосистемы, организмы, инновации-8» (ESHS, 2007, vol. 12, p.7-8). В продолжение этой традиции, это почетное звание после конференции «Водные экосистемы, организмы, инновации-9» присвоено Алле Викторовне Цыбань и Владимиру Анатольевичу Абакумову. Работы А.В. Цыбань и В.А. Абакумова во многих областях водной экологии хорошо известны. Поздравляем Аллу Викторовну и Владимира Анатольевича с еще одним свидетельством признания их заслуг перед наукой.
Upload full-text

2,627 Reads

Source
Proceedings of the conference 'Ecosystems, Organisms, Innovation', 2011, Feb 12, Amherst, MA, U.S.A. Editors S.A. Ostroumov et al. https://www.researchgate.net/publication/259486251
Conference Paper
Full-text available

Feb 2011
Ecosystems, Organisms, Innovation

Sergei A. Ostroumov
ENVIRONMENT, LIFE SCIENCES / series: Ecological Studies, Hazards, Solutions. Volume 18. Proceedings of the international scientific conference ‘Ecosystems, Organisms, Innovations – 14’, (February 12, 2011, Amherst, MA, U.S.A.), and other materials. Moscow, MAX Press, 2013. – 112 p. ISBN 978-5-317-04378-0. https://www.researchgate.net/publication/259486251; Volume 18 of the series includes the proceedings of the 14th international conference ‘Ecosystems, Organisms, Innovations-14’, Amherst, MA, U.S.A.), and some other scientific and educational materials. The conference was dedicated to 25th anniversary of the book ‘Introduction to Biochemical Ecology’ (1986), and 20th anniversary of the book ‘Conservation of Living Nature and Resources’ (1991). The materials cover terrestrial, freshwater and marine ecosystems and organisms. The authors represent various departments of Moscow State University and other institutions and universities of Germany, India, Indonesia, Italy, Malaysia, Moldova, Romania, Russia, Tunisia, Ukraine, U.S.A., Uzbekistan, and other countries. The volume is of interest to scholars in ecology, limnology, oceanography, zoology, ichthyology, botany, microbiology, environmental science, as well as to university professors and educators. The names of the new awardees of the honorary title Environmentalist of Year (Prof. A.V. Yablokov, Prof. J. Schnoor) were published. Some names of the individual authors of the scientific contributions to this volume (a few examples, selected: Abbasov G., Carmignani J., Chadha Sonia Swati, Anoop Tiwari, Das Nirmalendu, and Dipan Adhikari, Davranova Nodira, Desai Hitesh and Hemangi Desai, Dusca Anca Ileana, Ewis Sobhy H. A., Abdullah Shatoor, Hasan Tabinda, Mahmood Fauzi, Jabborova Dilfuza, Dilfuza Egamberdieva, Stephan Wirth, Giancarlo Renella, and many others ). The volume of proceedings was published online: Proceedings, scientific conference ‘Ecosystems, Organisms, Innovations – 14’, (February 12, 2011, Amherst, MA, U.S.A.), http://5bio5.blogspot.com/2013/05/proceedings-scientific-conference.html The proceedings were published, see: http://ru.scribd.com/doc/140945133/ https://www.researchgate.net/publication/259486251_Proceedings_of_the_conference_'Ecosystems_Organisms_Innovation'_2011_Feb_12_Amherst_MA_U.S.A._Editors_S.A._Ostroumov_et_al#share
View

535 Reads

**