БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ КОНФЕРЕНЦИИ

<< ГЛАВНАЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

загрузка...

Pages:     | 1 |   ...   | 27 | 28 || 30 | 31 |   ...   | 64 |

«ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ Материалы III Всероссийской научной конференции с международным участием Иркутск, 24-27 апреля 2012 г. Том 1 Иркутск Издательство ...»

-- [ Страница 29 ] --

Измерение же оптической плотности бактериальной культуры может быть легко автоматизировано путем использования фотоколориметрических методов, и в этом отношении суспензионный тест является наиболее перспективным в плане создания автоматизированных систем массового скрининга. Разработанная на кафедре биотехнологии КазНУ им.аль-Фараби модификация этого теста связана не просто с определением количества клеток в суспензионной культуре, а с учетом -галактозидазной активности в lac+ штаммах E.coli RR1 (recА+) и E.coli HB101(recА-) после контакта с мутагеном. Уровень продукции этого фермента также измеряется фотометрически, отдельно для recА+ и recА- мутантов. Это связано с наличием специфических красителей для – галактозидазы и, в связи с этим, высокой точностью измерения ее активности в клетках, т. е. с повышением разрешающей способности метода спектрофотометрии. Эффективность работы системы оценивалась по величине коэффициента R50, регистрирующего кратность показателей 50% снижения активности фермента или плотности культуры у recA+ и recA- штаммов после воздействия мутагена. Значения коэффициента R50 для –галактидазной активности и оптической плотности культуры различаются на 1-2 порядка. Поэтому эта новая система «recА-хромотест» является сверхчувствительной и может быть использована не только для обнаружения мутагенов, но и мутагенного фона объектов окружающей среды с различной степенью загрязнения.

В основе другой категории методов тестирования химических веществ на генетическую активность с помощью индикаторных микроорганизмов лежит экспериментальная проверка их способности индуцировать генные мутации. Для этого чаще всего используется бактериальная тестсистема Эймса, ставшая уже классической. Метод основан на способности мутагенов вызывать реверсии к прототрофности у ауксотрофных по гистидину штаммов S.typhimurium. Ревертировавшие под действием мутагена клетки при высеве на селективную питательную среду образуют колонии. Если исследуемый агент оказывается мутагеном, то в его присутствии число таких колоний будет больше, чем в контроле (спонтанный уровень мутаций).

Предложено достаточно большое число различных модификаций теста Эймса. Основная идея усовершенствований – автоматизация процедуры тестирования и/или повышение чувствительности к отдельным типам мутагенов. Среди наиболее значимых отметим «градиент»-тест Эймса и автоматизированный «спиральный» тест Эймса [Diehl M., Fort F., 1996]. С помощью этих модификаций можно одномоментно на одной чашке оценивать мутагенные свойства веществ сразу в нескольких концентрациях.

Вместе с тем тест Эймса, несмотря на несомненную популярность, имеет и недостатки. Метод достаточно трудоемок, требует большого количества реактивов, оценка результатов может быть проведена лишь через 48 часов инкубации индикаторных бактерий с испытуемым образцом.

Кроме того, тестирование нерастворимых в воде соединений может быть затруднено или даже вообще неосуществимо ввиду сложности его диффузии в слой селективного агара на чашке. И, наконец невозможно оценить мутагенную активность образцов, содержащих токсические компоненты. Поэтому предлагается новая модификация теста Эймса, основанная на биолюминесцентном методе индикации АТФ бактериальных клеток, в основе которого лежит взаимодействие АТФ, люциферазы и люциферина, сопровождающееся свечением. Т. е. биолюминесцентные варианты теста предусматривают использование штаммов, имеющих гены lux [Guadano A. et al., 1999].

При этом одновременно определяется рост и ауксотрофов и прототрофов, что обеспечивает возможность параллельного измерения не только мутагенного, но и токсического эффекта. При этом время анализа значительно сокращается, реакция происходит в жидкой среде, измерение поддается автоматизации, что исключает субъективный фактор оценки, присутствующей в тесте Эймса. Данная модификация с успехом испытана на двух стандартных мутагенах – метилметансульфонате и нитрохинолиноксиде. Высокая чувствительность данного теста позволяет рекомендовать его для системы экологического контроля.

Существование в клетках E. coli системы генов SOS- ответа, выражение которых происходит координированно в ответ на действие мутагенов, создает реальную возможность, путем учета индукции активности любого из известных SOS – генов при действии испытуемого соединения, судить о его мутагенной активности. Эта принципиальная возможность реализована при создании так называемых SOS – хромотестов. Путем слежения за синтезом фермента - галактозидазы, находящегося под контролем SOS-индуцибельного промотора, полученные системы позволяют качественно и количественно оценивать генотоксичность тестируемых соединений.

В настоящее время SOS – хромотест существует в двух вариантах – «хромосомном» и «плазмидном». Достаточно обширный экпериментальный материал по сравнению эффективности SOS – хромотеста с широко известным тестом Эймса указывает, что по уровню прогностической способности эти тесты примерно одинаковы. Это касается также и порога чувствительности тестов, однако по времени, затрачиваемому на одно измерение, а также простоте и возможности автоматизации SOS – хромотест несомненно превосходит тест Эймса. Следует сказать, что это сравнение относится к случаю – «хромосомного» варианта SOS – хромотеста. Однако SOS – хромотест на базе плазмиды pJB43 превосходит «хромосомный» аналог Килларде и др. по минимально обнаруживаемой концентрации (порогу чувствительности), времени, затрачиваемому на одно измерение и коэффициенту индукции в несколько раз [Тарасов, 1998]. Достоверный эффект наблюдается в области малых доз – 1 и 10 мкг/мл, для которых активности на штаммах Эймса не обнаружено.

Общим достоинством бактериальных тестов является быстрота, экономичность, высокая чувствительность, возможность учета различных типов генетических повреждений. Автоматизированные краткосрочные бактериальные тест-системы, применяемые в генетической токсикологии, могут быть использованы для измерения мутагенного фона объектов окружающей среды.

1. Новиков А.В. Экология, окружающая среда и человек // М.: Наука. – 2001. – 306 c. 2. Тарасов В.А.

Принципы количественной оценки и генетической опасности химических загрязнителей биосферы // Мутагены в окружающей среде: новые подходы к оценке риска для здоровья. СПб., 1998. – С.92-117. 3. Тарасов В.А., Абилев С.К., Велибеков Р.М., Асланян М.М. Эффективность батарей тестов при оценке потенциальной мутагенной опасности химических соединений // Генетика. – 2003. – Т.39. – №10. – С.1406-1417. 4.

Diehl M., Fort F. Spiral Salmonella assay: validation against the standard pour-plate assay // Environ. Mol. Mutagen. – 1996. – Vol. 27. – P. 227-236. 5. Fahring R.F., Lang R., Madle S. General strategy for the assessment of genotoxicity // Mutat. Res. – 1991. – Vol. 252. – P. 161-163. 6. Guadano A., Pena E., Azucena G.C., Jose F.A. Development of new bioluminescent mutagenicity assay based on the Ames test // Mutagenesis, 1999, Vol.14, № 4. P.411-415. 7. Yamaguci T. Mutagenic activity of various kinds of cheese on the Ames, rec and umu assay // Mutat.

Res.-1989. Vol. – 224. – №4. – P. 493-502.

ОПЫТ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА ЗА ПРИРОДНОh2>

ТЕХНОГЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ В ТУВЕ

Тувинский институт комплексного освоения природных ресурсов СО РАН, г. Кызыл В настоящее время, в связи с интенсификацией воздействия человека на среду обитания, все большее значение приобретают исследования для познания закономерностей современного состояния природных и техногенных ландшафтов. Возрастает актуальность региональных исследований. В связи с этим, экологический мониторинг ландшафтов в Туве наиболее актуален для изучения их структуры и пространственно-временной организации, экологии и биоразнообразия, оценки влияния изменяющегося климата и антропогенного пресса на почвенно-растительный покров, для прогноза их развития, рационального использования природных ресурсов и охраны.

Очевидно, уже с реализацией проекта по строительству железной дороги, связывающей Туву с российской сетью железных дорог, в ближайшей перспективе здесь нужно ожидать изменения в направлении увеличения пресса на ландшафты. С 2007 г. происходит интенсивное освоение месторождений в центральной и северо-восточной части Тувы, которая считается природной ''жемчужиной'' и самой экологически чистой территорией Алтае-Саянского региона. При этих условиях наиболее острой становится экологический мониторинг ландшафтов для бережного отношения и сохранения ресурсов.

Основная цель проведения мониторинга заключается в выявлении и предупреждении негативных последствий воздействия человека на окружающую среду. Целью наших исследований является мониторинг флоры и растительности, выявление изменений в растительном покрове, изучение экологической обстановки в зоне Кызыл-Таштыгского горно-обогатительного комбината (ГОК) для ее оценки, контроля и прогноза.

Объектом исследования является месторождение полиметаллических руд Кызыл-Таштыг и в его окрестностях в период подготовки его к эксплуатации, строительства ГОК и производства горнодобывающих работ. Мониторинг проводили в сезон 2008-2011 г. Его необходимость, обязательного на всех объектах экологической опасности, усиливается ввиду расположения района исследования вблизи особо охраняемой природной территории – государственного природного заповедника «Азас» в Тоджинской котловине Тувы.

Район исследования расположен в области восточного смыкания хребтов Тумат-Тайга и Оттуг-Тайга. Среди горных ландшафтов выделены гольцовые (также подгольцовые) и горнотаежные, из котловинных – подгорные, таежно-котловинные ландшафты;

речная долина р. АкХем с моренными и флювиогляциальными отложениями. До 2008 г. здесь хозяйственная деятельность не производилась. Большую часть площади занимали кедровые леса, а также выявлено большое разнообразие уязвимых лесных и тундровых видов и экосистем. Маршрутный метод исследований включал участки: 1) долина р. Ак-Хем от его истоков и участок горных работ вниз по долине с охватом зоны I прямого наибольшего техногенного воздействия и зоны II существенного влияния всего на расстояние 10 км;

2) периферийная III зона протяженностью 15 км, проходящая по гольцовой, подгольцовой части территории, опоясывающей полукольцом с юга долину р. АкХем по водоразделам;

3) по долине р. Ак-Хем вниз от зоны II существенного влияния на восток на расстоянии 10 км;

4) от СЗ-части зоны воздействия ГОКа на СВ на расстояние 8 км, затем на восток 4 км и вдоль автодороги Тоора-Хем-Кызыл до проектируемого вахтового посёлка 9 км.

Результаты полученных данных выявили, что район исследования заселен видами коренных растительных сообществ. Характерным для них является высокое обилие. Основными строителями растительного покрова являются древесные виды растений.

Анализ структурных единиц растительного покрова района исследования выявил, что по спектру высотно-поясных комплексов (ВПК) северный макросклон хр. Академика Обручева состоит из кедровых горно-таежных и подгольцовых лесов Северной Алтайско-Саянской лесорастительной провинции Алтае-Саянской области, выделяемых при лесорастительном районировании гор Южной Сибири [Типы лесов гор Южной Сибири, 1980]. Здесь представлены ВПК тундр и высокогорных лугов (1800-2200 м абс. выс.), подгольцовых и субальпийских редколесий из кедра (1640-1800 м), горно-таежных кедровых лесов (1500-1640 м). В долине р. Ак-Хем встречаются фрагменты ВПК подтаежных светлохвойных лесов.

В зоне прямого воздействия растительный покров подвергнут двум видам нарушений: полное и частичное нарушение растительности. Здесь спелые одновозрастные кедровые леса III-IV класса бонитета полностью уничтожены при строительстве жилого поселка, дорог, отводных канав, очистных сооружений, строительства добычного карьера, подземного рудника.

Нарушение растительного покрова происходит с травяного полога, однако по степени воздействия аналогично полному уничтожению растительного покрова в зоне обогатительной фабрики, водохранилища, хвостохранилища. Восстановление исходных фитоценозов приведет к образованию вторичных экосистем. Самовосстановление средней степени нарушенного растительного покрова в зоне прямого воздействия затруднительно в связи с угнетением всех трех растительных ярусов. После рубок и пожаров высокогорные редколесья сменяются зарослями высокогорных кустарников, высокогорными лугами и тундрами. Древостой восстанавливается через 100-300 лет.

После окончания изыскательских работ обязательно нужно провести частичное восстановление растительности. Формирование исходных растительных сообществ, исходя из примеров строительства ГОК в других регионах страны, маловероятно. Поэтому они будут примерно на 60% замещены вторичными растительными сообществами.

Разрушение и частичное уничтожение растительного покрова при строительстве промплощадки и обогатительной фабрики выражается, с одной стороны, при строительстве фундамента зданий, земельной обваловке сооружений, с другой стороны – в замусоривании площадок и загрязнении растительности отходами, сливными водами, нефтепродуктами.

В зоне II косвенного воздействия проводимые работы загрязняют растительность тяжелыми металлами, нефтепродуктами. Поступление ТМ происходит вместе с пылегазовыбросами, НП – в результате эксплуатации транспорта, ремонтных и гаражных площадок, складов.

Косвенное воздействие от строительства карьера и его разработки выражается в загрязнении прилегающих к карьеру земель пылью, частицами породы, грунта при проведении взрывных работ. Влияние отвалов вскрышных пород влияет на загрязнение пылью, которая в процессе вымывания и выдувания способствует загрязнению прилегающих к участку растительного покрова.

Характер воздействия при строительстве хвостохранилища для хранения хвостов, системы пульпопроводов, дренажной системы, строительство ограждающей дамбы высотой 49 метров, пруда-отстойника, а также водоотводящей и нагорной канав для отвода ручья и сброса его вод в р.

Ак-Хем заключается, с одной стороны, в разрушении почвенно-растительного покрова, а с другой стороны – в нарушении растительности при проведении строительных работ. Также в процессе строительства и эксплуатации хвостохранилища растительность загрязняется тяжелыми металлами, пылью, выхлопными газами и отходами от ГСМ.

Зона косвенного воздействия, в которой нарушения растительного покрова сопровождается его уничтожением, но в пределах которой растения подвергаются загрязнению взвесями, тяжелыми металлами, сажей, пылью, составляет 78 км2 (7800 га).

Сопоставление аналитического материала с экологическими нормативами дает основание говорить о том, что в изученных пробах концентрация Cd, Ni, Pb, Cu, Hg, As, Со значительно ниже ПДК.

Zn. Обнаружено незначительное превышение ПДК для Zn в участке № 80, в составе смородины черной (1,7 раза), курильского чая (1,2 раза) и в хвое сосны сибирской (1,3 раза). В участке № 58 содержание Zn в составе хвои сосны сибирской (1,3 раза), зеленого мха (1,5 раза) и брусники (1,1 раза) превышает ПДК. В том же участке зеленый мох содержит 595 мг/кг Fe, при ПДК мг/кг и фитотоксичной концентрации Fe 500 мг/кг. В участке № 38, в осоке дернистой отмечена высокая (фитотоксичная) концентрация железа (675 мг/кг). Наибольшее количество железа содержат литофиты – мхи и лишайники, в них содержание Fe от 3,5 до 6 раз превышает норму ПДК.

Накопление цинка в растениях участков № 80 и № 58 можно объяснить расположением этих участков на делювиально-пролювиальных шлейфах долины р. Ак-Хем, в непосредственной близости от месторождения;

ниже пройденных разведочных горных выработок, выходов рудных тел на поверхность – по вторичным ореолам рассеяния химических элементов. Биофильность наивысшая среди халькофильных металлов, уступает лишь Са и К. Валентность его постоянная, и поэтому главное влияние на его миграцию оказывают изменения щелочно-кислотных условий и сорбционные процессы. Интенсивность поглощения цинка растениями выше на кислых почвах, где он находится главным образом в катионной форме (Zn2+) [Перельман, Касимов, 1999]. Также между содержаниями цинка в растениях и обогащенных им почвах для большинства видов существует прямая зависимость (безбарьерное поглощение).

Fe. Кызыл-Таштыгское месторождение по составу колчеданно-полиметаллическое, представленное большими запасами колчеданных руд, основная составляющая которых – серный колчедан FeS2. Железо в зоне окисления активно выносится, образуя первичные и вторичные ореолы и потоки рассеяния.

Mn. В условиях горно-тундровых, горно-таежных транзитных ландшафтов, при кислом диапазоне реакции среды и периодически возникающих восстановительных обстановках, а также при промывном типе водного режима соединения марганца наиболее подвижны и интенсивно захватываются растениями.



Pages:     | 1 |   ...   | 27 | 28 || 30 | 31 |   ...   | 64 |
 


Похожие материалы:

«Саратовский государственный технический университет ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОМЫШЛЕННЫХ ГОРОДОВ Сборник научных трудов Под редакцией профессора Т.И. Губиной Саратов 2007 УДК 520 Э 40 Сборник научных статей составлен на основе материалов 3-й Всесоюзной научно-практической конференции Экологические проблемы промышленных городов, которая проводилась на базе СГТУ при финансовой поддержке ФГУ НИИПЭ нижнего Поволжья в 2007 году. В сборнике обобщены результаты исследования в области экологии. ...»






 
© 2013 www.kon.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»