Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора
биологических наук: 03.02.08. – Экология. — Оренбургский
государственный аграрный университет. — Оренбург, 2011. — 66 с.
Научный консультант: доктор сельскохозяйственных наук,
профессорКалиев А.Ж.
Целью исследований являлась разработка
интегрированной системы оценок экологического состояния территории,
подверженной микроэлементному загрязнению, на основе
биотестирования поллютантов и экоанализа зоны техногенного
воздействия газоперерабатывающего предприятия.
Научная новизна. На основании многолетнего мониторинга и экоанализа, с применением традиционных и оригинальных методов биотестирования установлена микроэлементная природа мутагенной и эпигенетической активности выбросов газоперерабатывающей промышленности и риск развития микроэлементозов в популяциях растительных и животных организмов, находящихся в зоне влияния газоперерабатывающего предприятия. Выявлено, что основу мутагенной и эпигенетической активности сточных вод ОГХК и почв ЗПО составляют соединения никеля, цинка и меди. Показана перспективность использования фитотестов для выявления индукторов цито- и морфофизиологических нарушений, а также внутрипопуляционных реакций растений на загрязнение окружающей среды; рекомендованы наиболее удобные и практичные из них. Разработаны новые способы биотестирования воды, почвы, биологически активных веществ, позволяющие проводить экспресс-диагностику способности поллютантов вызывать отдаленную патологию у многоклеточных организмов, потенциальные дестабилизирующие изменения в фитопопуляциях, а также повысить объективность оценки токсикантов за счет интегрированного учета индукции цито- и морфофизиологических нарушений в фитотестах (Патенты на изобретение RU № 2319959; RU № 2322669). На основании полученных данных предложены новые способы эпигенетической оценки индукторов отдаленных последствий воздействия, включающие учет проявлений нестохастической наследуемой клеточной летальности на дрожжах-сахаромицетах и клеточных структурно-метаболических изменений в фитотестах. Разработана и использована система комплексной эколого-генетической и эпигенетической оценки поллютантов, включающая применение тест-объектов от микроорганизмов до млекопитающих, учет индуцированных мутаций, морфозов, модификаций, а также анализ взаимодействия компонентов загрязнителя в модельных экспериментах, что позволило выявить реальную опасность слабых доз мутагенов техногенного происхождения как индукторов эффектов последействия в онтогенезе и в репродукциях.
Практическая значимость. Полученные на основании обобщения 30-летний опыта утилизации сточных вод газохимического производства и результатов мониторинга состояния загрязненных почв с момента определения тенденций к микроэлементному загрязнению до установления факта загрязнения почв ЗПО солями никеля по нормам ОДК (по ГН 2.1.7.020-94) данные, позволили выявить новые закономерности и биологическая обусловленность реакции биосистем на техногенное воздействие. Результаты диссертационного исследования включены в Государственный доклад Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Оренбургской области за 2008 г.; доведены до сведения администрации ОГХК (акт о внедрении № 1) и являются научным обоснованием перспективы реконструкции очистных сооружений и внедрения технологий замкнутого цикла водопотребления. Разработанные методы биотестирования внедрены в комплексный мониторинг окружающей среды зоны влияния ОГХК (акт внедрения № 2), в систему почвенного мониторинга и токсикологической оценки препаратов сельскохозяйственного назначения в учебном опытном хозяйстве Оренбургского государственного аграрного университета и хозяйствах Оренбургской области (акты о внедрениях №№ 3-9) и используется в системе подготовки кадров (Методические рекомендации). Использование разработанных способов биотестирования вод, почв, биологически активных веществ в экологических лабораториях предприятий позволяет дать объективную оценку опасности загрязнителей и качеству природоохранных мероприятиям, а также выявить эффективные агротехнологии, сохраняющие генофонд ценных популяций растений и способствующие экологизации производства. Итоги многолетней исследовательской работы были представлены во Всероссийском Выставочном Центре (ВВЦ, г. Москва) в 2005 г., автор награжден нагрудным знаком «Участник ВВЦ».
Научная новизна. На основании многолетнего мониторинга и экоанализа, с применением традиционных и оригинальных методов биотестирования установлена микроэлементная природа мутагенной и эпигенетической активности выбросов газоперерабатывающей промышленности и риск развития микроэлементозов в популяциях растительных и животных организмов, находящихся в зоне влияния газоперерабатывающего предприятия. Выявлено, что основу мутагенной и эпигенетической активности сточных вод ОГХК и почв ЗПО составляют соединения никеля, цинка и меди. Показана перспективность использования фитотестов для выявления индукторов цито- и морфофизиологических нарушений, а также внутрипопуляционных реакций растений на загрязнение окружающей среды; рекомендованы наиболее удобные и практичные из них. Разработаны новые способы биотестирования воды, почвы, биологически активных веществ, позволяющие проводить экспресс-диагностику способности поллютантов вызывать отдаленную патологию у многоклеточных организмов, потенциальные дестабилизирующие изменения в фитопопуляциях, а также повысить объективность оценки токсикантов за счет интегрированного учета индукции цито- и морфофизиологических нарушений в фитотестах (Патенты на изобретение RU № 2319959; RU № 2322669). На основании полученных данных предложены новые способы эпигенетической оценки индукторов отдаленных последствий воздействия, включающие учет проявлений нестохастической наследуемой клеточной летальности на дрожжах-сахаромицетах и клеточных структурно-метаболических изменений в фитотестах. Разработана и использована система комплексной эколого-генетической и эпигенетической оценки поллютантов, включающая применение тест-объектов от микроорганизмов до млекопитающих, учет индуцированных мутаций, морфозов, модификаций, а также анализ взаимодействия компонентов загрязнителя в модельных экспериментах, что позволило выявить реальную опасность слабых доз мутагенов техногенного происхождения как индукторов эффектов последействия в онтогенезе и в репродукциях.
Практическая значимость. Полученные на основании обобщения 30-летний опыта утилизации сточных вод газохимического производства и результатов мониторинга состояния загрязненных почв с момента определения тенденций к микроэлементному загрязнению до установления факта загрязнения почв ЗПО солями никеля по нормам ОДК (по ГН 2.1.7.020-94) данные, позволили выявить новые закономерности и биологическая обусловленность реакции биосистем на техногенное воздействие. Результаты диссертационного исследования включены в Государственный доклад Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов Оренбургской области за 2008 г.; доведены до сведения администрации ОГХК (акт о внедрении № 1) и являются научным обоснованием перспективы реконструкции очистных сооружений и внедрения технологий замкнутого цикла водопотребления. Разработанные методы биотестирования внедрены в комплексный мониторинг окружающей среды зоны влияния ОГХК (акт внедрения № 2), в систему почвенного мониторинга и токсикологической оценки препаратов сельскохозяйственного назначения в учебном опытном хозяйстве Оренбургского государственного аграрного университета и хозяйствах Оренбургской области (акты о внедрениях №№ 3-9) и используется в системе подготовки кадров (Методические рекомендации). Использование разработанных способов биотестирования вод, почв, биологически активных веществ в экологических лабораториях предприятий позволяет дать объективную оценку опасности загрязнителей и качеству природоохранных мероприятиям, а также выявить эффективные агротехнологии, сохраняющие генофонд ценных популяций растений и способствующие экологизации производства. Итоги многолетней исследовательской работы были представлены во Всероссийском Выставочном Центре (ВВЦ, г. Москва) в 2005 г., автор награжден нагрудным знаком «Участник ВВЦ».