Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Экологическая оценка качества питьевой воды из реки Омь до и после водоподготовки в серии биотестов на токсичность и мутагенность

ВАК РФ 03.02.08, Экология (по отраслям)

Автореферат диссертации по теме "Экологическая оценка качества питьевой воды из реки Омь до и после водоподготовки в серии биотестов на токсичность и мутагенность"

иочы 3153

Александрова Татьяна Витальевна

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ ИЗ РЕКИ ОМЬ ДО И ПОСЛЕ ВОДОПОДГОТОВКИ В СЕРИИ БИОТЕСТОВ НА ТОКСИЧНОСТЬ И МУТАГЕННОСТЬ

03.02.08 - экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 8 НОЯ 2010

Омск-2010

004613153

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ)»

Научный руководитель: кандидат химических наук, доцент

Сизиков А.М.

Официальные оппоненты:

доктор сельскохозяйственных наук, Поползухина Нина Алексеевна

кандидат биологических наук, Кубрина Людмила Васильевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Ишимский государст-

венный педагогический институт им. П.П. Ершова»

Защита состоится «25» ноября 2010 г. в 12.00 на заседании специализированного диссертационного совета Д 212.177.05 при ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет» по адресу: наб. Тухачевского, 14

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Омского государственного педагогического университета

Автореферат разослан «22» октября 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

Т.Ю. Колпакова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Изучение влияния загрязнения водных объектов на живые организмы является одной из важнейших проблем современности. В течение многих тысяч лет человеческая деятельность не наносила природе заметного ущерба, но серия научно-технических революций, которые претерпела история, нарушила равновесие между человеком и природой. Негативное влияние этой технологической революции сочеталось, как правило, с развитием промышленности и сельского хозяйства, и, как следствие, с ростом количества отходов производства. Эти отходы накапливались в ноосфере — подсистеме биосферы, активно используемой человеком, а значит, включающей в себя все необходимые для него ресурсы, в том числе и ту часть гидросферы, которая является источником для получения питьевой воды.

Большая часть отходов состоит из чужеродных для биосферы веществ - это, в первую очередь, органические соединения, СПАВ, нефтепродукты и соли тяжелых металлов. Такие загрязняющие вещества относят к группе ксенобиотиков, и тщательное их изучение показало, что они способны оказывать токсическое, канцерогенное, тератогенное или аллергенное воздействия на живые организмы. Однако, наиболее опасны ксенобиотики, обладающие мутагенным эффектом, так как именно они влияют на изменения генетической информации, тем самым угрожая здоровью не: только настоящего поколения, но и ряду последующих поколений и генофонду, в целом. На сегодняшний день ксенобиотики имеют очень широкую область распространения, но наиболее активно накапливаются в почве и воде.

В связи с неблагополучным состоянием реки Иртыш все чаще стали обсуждаться вопросы о необходимости использования реки Омь - притока реки Иртыш - в качестве дополнительного источника питьевой воды. На сегодняшний день ее вода используется лишь в таких районах области, как Калачинский, Кормиловский и Нижнеомский. Однако, не меньшие опасения вызывает достаточно высокий уровень загрязненности и этой реки, так как ее вода содержит примерно в три раза большее количество соединений железа в сравнении с рекой Иртыш. Отличительной особенностью реки Омь является наличие в ней гуминовых соединений — органических веществ, извлекаемых из продуктов трансформации растительных остатков, например торфа. Высокое содержание гуматов и железа приводит к тому, что показатели цветности и мутности регулярно превышают предельно допустимые в

7-10 раз, а окисляемости в 3-4 раза [3].

В связи с тем, что обе реки имеют довольно высокую степень загрязненности, их вода проходит подготовку, которая в Омской области состоит из следующих этапов: механическое отстаивание, коагуляция солями алюминия, флокуляция, фильтрация и обеззараживание хлором. В результате проведения этих процедур снижаются показатели окисляемости и цветности, но возрастает количество вредных веществ, до проведения водоподготовки не превышавших ПДК, например, солей алюминия и продуктов взаимодействия органических соединений с хлором, что может быть не менее вредно для человека, употребляющего данную воду как питьевую.

В настоящее время классическим способом является отбор проб и их лабораторный анализ с использованием физико-химических методов. Однако такой подход не дает возможности определить меру опасности зарегистрированного загрязнения для живых организмов (в том числе и человека) и их сообществ, то есть выявить последствия воздействия ксенобиотиков, если число загрязняющих компонентов (ин-терферентов) два и более.

Цель исследования заключалась в экологической оценке качества воды из реки Омь до и после водоподготовки в серии биотестов на токсичность и мутагенность.

Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. изучить уровень токсического воздействия воды из реки Омь до и после водоподготовки на энергию прорастания и всхожесть семян яровой мягкой пшеницы (ТгШсит аезНшт Ь., сорт Омская 28) и его сезонные колебания в сер™ первичного скрининга;

2. установить цитогенетический эффект воды из реки Омь до и после водоподготовки путем определения частоты хромосомных аберраций в ана- и телофазу митоза в клетках апикальной меристемы яровой, мягкой пшеницы (ТгШсит аезИшт Ь., сорт Омская 28) и его сезонные колебания в серии первичного скрининга;

3. выявить период, в который вода из реки Омь проявляет наибольший уровень токсической и мутагенной активности по сравнению с контролем (дистиллированная вода) в серии первичного скрининга;

4. изучить мутагенную активность воды из реки Омь до и после водоподготовки в тесте на индукцию хромосомных аберраций в клетках костного мозга лабораторной линии мышей{Мш ттаЛизЬ., линия С^В1У6);

5. оценить способность воды из реки Омь до и после водоподго-

товки индуцировать генные мутации в зародышевых клетках дрозофилы (РгоБорЪИа Melanogaster, линия Меллер-5) с использованием метода Меллер-5, основанного на регистрации рецессивных летальных мутаций в Х-хромосоме самцов дикого типа;

6. провести анализ токсической и мутагенной активности основных загрязнителей водных проб из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке (ТгШсит аеъСпит ¿., сорт Омская 28).

Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная оценка генотоксического эффекта водных проб из реки Омь и его сезонных колебаний в серии биотестов.

Новыми являются следующие конкретные результаты:

1. Вода из реки Омь как до, так и после водоподготовки обладает токсичным и мутагенным эффектом, превышающим уровень естественного мутирования, который достигает максимума в легшие месяцы и снижается к концу осени.

2. Влияние воды из реки Омь на индукцию хромосомных аберраций в клетках костного мозга млекопитающих достоверно по сравнению с контролем. Рост числа патологий митоза не уменьшается при проведении водоподготовки.

3. Вода из реки Омь способна вызывать генные мутации в организме животных, например Бг. Мйаги^а^т (тестерной линии Меллер-5). При этом она индуцирует эффект легальности на основании которого регистрируется мутагенный эффект, достоверно возрастающий после проведения водоподготовки.

Научно-практическая значимость. Полученные данные позволяют расширить представление о генотоксическом действии воды из реки Омь на различные живые системы на разном уровне их организации.

Результаты настоящей работы свидетельствуют о том, что стратегия в отношении изучения неблагоприятного действия питьевой воды должна основываться не только на данных изучения состава загрязнений методами физико-химического анализа, но и на комплексном изучении ее влияния на живой организм в серии биотестов.

На основании результатов выполненной работы очевидно, что необходимо улучшать технологию водоподготовки.

Положения, выносимые на защиту.

1. Вода из реки Омь до и после водоподготовки изменяет митоти-ческий режим клеток меристемы растительного тест-объекта и костного мозга мышей, а также способна ингибировать ростовые процессы семян пшеницы.

2. Вода из реки Омь до и после водоподготовки обладает способностью вызывать летальный эффект, на основании которого регистрируются генные мутации, у тест-объекта Dr. Melanogaster.

3. Основные действующие агенты воды из реки Омь - соли железа, алюминия и гуминовые соединения - вносят основной вклад в общую токсичность и мутагенность воды реки Омь как до, так и после водоподготовки.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на VII Всероссийской научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности (Санкт-Петербург, 2003), IX Международной научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности (Санкт-Петербург, 2005), II Международной научно-практической конференции, посвященной эколого-экономической эффективности природопользования на современном этапе развития Западносибирского региона (Омск, 2008), 62-ой и 63-ей научно-технической конференции СибАДИ (Омск, 2008 и 2009 гг.), VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов (Бийск, 2009), IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Омск, 2009), Региональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения А.А. Кожухаря, исследователя-географа, ученого и педагога (Омск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 200-летию со дня рождения Ч. Дарвина (Омск, 2009), V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (Омск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, одна из которых в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Работа изложена на 125 машинописных страницах, состоит из введения, обзора литературы (гл. 1), описания материалов и методов (гл. 2), результатов исследования с обсуждением (гл. 3), заключения,, практических, рекомендаций, приложений, выводов и списка литературы, который включает 104 источника, из которых 21 зарубежный. Работа иллюстрирована 6 рисунками и 15 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во Введении дается обоснование актуальности работы, формулируются задачи исследования, мотивируется выбор объектов и методов исследования.

Первая глава содержит систематический обзор литературных данных, в основное внимание уделяется характеристике естественных источников пресной воды, способам их водоподготовки, оценки в биотестах и уже зарегистрированному генотоксическому эффекту водных проб естественных источников пресной воды на территории России и некоторых стран СНГ. Обзор литературы завершается постановкой задачи, в которой определена проблематика работы.

Вторая глава посвящена материалам и методам эксперимента на всех его этапах. На первом этапе исследования был организован эксперимент по оценке токсического и цитогенетического эффекта водных проб из реки Омь до и после водоподготовки в серии первичного скрининга на растительной клетке. Токсичность определяли по показателям энергии прорастания и всхожести семян тест-объекта мягкая яровая пшеница (ТгШсит аеьИшт £.) сорта Омская 28. Эксперимент осуществлялся в 4-х кратной повторности, по 100 семян на повтор-ность. Для визуального изучения митотических хромосом использовались клетки апикальной меристемы центральных корешков пшеницы. Непосредственно перед микроскопированием готовились давленные препараты и проводился анализ хромосомных аберраций, каждом опытном и контрольном вариантах изучалось по 1000 клеток, находящихся на стадии ана- и телофазы митоза,. Учитывались следующие разновидности патологии митоза, связанные с повреждением хромосом: фрагментация, хромосомные мосты, отставание при расхождении к полюсам, а также сочетанная патология [2]. -

На втором этапе исследования цитогенетического эффекта проб воды из реки Омь до и после водоподготовки проводился эксперимент на лабораторной линии мышей С57ВЬ/6 с целью анализа хромосомных аберраций в клетках костного мозга бедренных костей. В лаборатории содержались родительские пары мышей, после адаптации помещавшиеся в одну клетку, от которых было получено потомство, включавшееся в эксперимент в возрасте одного месяца в количестве трех особей на вариант, в каждом варианте просматривалось 1000 клеток, находящихся в стадии ана-и телофазы [1].

На третьем этапе проводилось исследование проб воды из реки Омь до и после водоподготовки, взятых в июле 2009 года через оценку рецессивных мутаций на тест-объекте Бг. Ме1апо£аз1ег, для чего трех-пяти суточных самцов и самок линии дикого типа помещали в пробирки с питательной средой и изучаемым раствором, а затем гибридов анализирующего скрещивания пересаживали в пробирки с чистой питательной средой в количестве не менее 100 пробирок на один вариант и проводили анализ второго поколения с учетом красноглазых самцов, количество, отсутствие являлось показателем летальности [4].

В третьей главе содержатся результаты исследования и их обсуждение. Прежде всего было проведено тщательное изучение химического состава воды из реки Омь, представленного результатами анализа воды в аттестованной лаборатории ОАО «Кормиловский Водоканал» за период март 2008 года - февраль 2009 года - то есть в течение 12 месяцев (табл. 1).

Особое внимание уделялось тем показателям, уровень которых ежегодно выходит за рамки предельно допустимого - содержанию соединений железа, окисляемости, цветности и мутности, а также солям алюминия, до водоподготовки не превышающих ПДК, но накапливающихся в больших количествах вследствие проведения процедур водоочистки.

Самый высокий уровень общего железа был зафиксирован в июле месяце и достигал 3,66 мг/л, что в 10 с лишним раз выше максимально допустимой концентрации. Проведение водоподготовки снижало содержание железа в воде более чем в 2 раза - 1,61 мг/л. В другие летние месяцы содержание железа в речной воде снижалось приблизительно в 2 раза, но и эти уровни значительно выше предельно допустимого. Также достаточно много общего железа было обнаружено в пробах воды зимних месяцев.

Максимальные цветность, мутность и окисляемость так же, как и общее железо, были зафиксированы в летний период в воде, не проходившей водоподготовку. В июле месяце цветность составляла 400°, что больше нормы в 20 раз, мутность - 14,9 мг/л, и этот показатель превышает предельно допустимый почти в 10 раз. В свою очередь, самый высокий уровень окисляемости был зарегистрирован в июне -26,4 мг/л, но и июльский показатель (22,4 мг/л до- и 23,2 мг/л после водоподготовки) находился далеко за пределами предельно допустимого, превышая максимально возможный уровень более, чем 4 раза.

Соли алюминия в воде из реки Омь содержатся в очень незначительных количествах, и в течение большей части исследованного

Таблица 1

Физико-химический анализ воды из р. Омь до и после водоподготовки

Вариант Мутность (мг/л) Цветность 0 Общее железо (мг/л) Остат- II мй алюминий (мг/л) Окисл-ть (мг/л)

март 2008 г. да 6,50 100,00 1,33 0,02 13,10

ПВ 3,50 65,00 0,52 0,14 9,90

апрель 2008 г. ДВ 5,90 47,50 0,61 0,02 10,40

ПВ 1,13 27,50 0,22 0,14 8,00

май 2008 г. ДВ 10,90 140,00 1Д1 0,19 25,60

ПВ 2,04 125,00 0,88 0,50 20,00

июнь 2008 г. ДВ 10,50 170,00 1,72 0,24 26,40

ПВ 3,50 150,00 1,22 0,46 21,60

июль 2008 г. ДВ 14,50 400,00 3,66 0,10 22,40

ПВ 2,50 175,00 1,61 0,28 23,20

август 2008 г. ДВ 10,00 185,00 1,61 0,10 28,00

ПВ 1,50 95,00 0,72 0,23 16,80

сентябрь 2008 г. ДВ 2,17 60,00 0,56 0,03 14,40

ПВ 0,43 50,00 0,43 0,06 16,00

октябрь 2008 г. ДВ 2,39 50,00 0,48 0,02 . 12,80

ПВ 0,43 40,00 0,33 0,09 12,00

ноябрь 2008 г. ДВ 2,17 42,50 0,45 0,02 14,40

ПВ 0,65 25,00 0,26 0,15 5,60

декабрь 2008 г. ДВ 2,50 95,00 1,27 0,03 17,60

ПВ 1,75 85,00 1,11 0,14 14,40

январь 2009 г. ДВ 2,25 115,00 1,31 0,02 25,60

ПВ 1,75 105,00 1,11 0,29 22,40

февраль 2009 г. ДВ 2,50 110,00 1,33 0,02 17,10

ПВ 1,75 95,00 1,11 0,20 12,80

Примечание: ДВ - до водоподготовки, ПВ — после водоподготовки.

периода их содержание находилось в пределах допустимого значения в 0,2 мг/л, но в результате проведения коагуляции й питьевой Воде отмечается значительно большее содержание солей алюмййии. Наибольшее содержание алюминия (0,50 мг/л) было зарегистрировано в мае в воде, прошедшей водоподготовку, и превышало ПДК в 2,5 раза, кроме того, количество остаточного алюминия в воде выходило за рамки допустимого еще в целый ряд месяцев - это июнь, июль, август и январь.

По результатам анализа химического состава воды из реки Омь до и после водоподготовки в каждый из 12 месяцев (2005-2009 гг.) наиболее неблагоприятным был признан летний период, в частности, июль месяц. Поэтому было принято решение провести ежемесячный первичный скрининг на растительной клетке, чтобы выявить период, в который вода из реки Омь проявляет наибольший уровень токсической и мутагенной активности по сравнению с контролем, и на основе этого смоделировать дальнейшее изучение в более сложных биотесгах.

Кроме того, было решено проанализировать все агенты, предположительно влияющие на снижение качества воды, в отдельности, в серии первичного скрининга на растительной клетке.

Анализ токсической и мутагенной активности водных проб из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке.

При сравнении токсического эффекта водных проб с контрольным , вариантом (94,0 % и энергия прорастания, и всхожесть) было установлено (рис. 1), что наименьшие энергия прорастания и всхожесть зарегистрированы в варианте водная проба июля до водоподготовки (74,0 %; 77,0 %, соответственно). Водные пробы июля после водоподготовки также показывают высокий уровень токсичности - 77,0 % всхожесть и 80,0 % энергия прорастания (р < 0,001). Достоверно не отличима от данного показателя и степень токсичности, отмеченная в водных пробах августа до (77,0 % и 81,0 %) и после водоподготовки (75,0 % и 78,0 %).

Наибольшая энергия прорастания и всхожесть, достоверно не отличимая от контроля, зарегистрирована в варианте водная проба апреля до водоподготовки (93,0 %; 96,0 %, соответственно). На том же, не отличимом от контрольного варианта, уровне достоверности находятся мартовская проба воды из реки Омь, не проходившая процедур водоочистки (93,0 % и 95,0 %) и апрельская проба после водоподготовки (92,0 % - энергия прорастания; 94,0 % - всхожесть).

В данной работе это объяснено, прежде всего, ежемесячным колебанием содержания соединений железа (от 0,22 мг/л до 3,66 мг/л)

Рис. 1 Влияние воды из реки Омь на энергию прорастания и всхожесть зерен

пшеницы в сравнении с контролем, %

ДВ - до водоподготовки; ПВ - после водоподготовки

и алюминия (от 0,02 мг/л до 0,5 мг/л). Необходимо учитывать также то, что оба эти агента могут действовать еще и комплексно, взаимодействуя друг с другом и воздействуя на живые объекты. Так, например, в июле в воде из реки Омь до водоподготовки было обнаружено 3,66 мг/л железа и 0,10 мг/л остаточного алюминия, а в апреле резко уменьшается в шесть и пять раз, соответственно. Кроме того, на качество воды должно оказывать влияние и содержание в ней гуминовых соединений, количество которых обуславливает увеличение таких показателей как цветность мутность и окисляемость в июле (400,0 -цветность, 14,50 — мутность, 22,4 - окисляемость), и их снижение в апреле, марте и октябре в 3-10 раз.

В ходе исследования мутагенного эффекта (рис. 2) был зарегистрирован невысокий уровень естественного мутирования: контроль - 0,60 %о в анафазе, 0,05 %о в телофазе, всего 0,65 %о, который во всех опытных вариантах повышался более чем в 6 раз в анафазу, и более чем в 50 раз в телофазу.

Рис. 2 Митотический режим клеток корневой меристемы пшеницы после воздействия воды из реки Омь в сравнении с контролем, %> ДВ - до водонодготовки; ПВ - после водоподготовки

Максимальный уровень мутирования, как в ана-, так и телофазу, был зарегистрирован в варианте водная проба июля до водоподготовки: 6,90 96» и 3,76 %о соответственно, и он немного понижался после проведения водоподготовки. Проба воды из реки Омь до водоподготовки, взятая в июне, также показала достоверно не отличимое от июльского варианта количество патологических анафаз, но в телофазу хромосомных аберраций было зарегистрировано значительно меньше.

Минимальный уровень мутирования был отмечен в варианте водная проба ноября после водоподготовки - 3,79 %о в ана- и 2,00 %о в телофазу . Достоверно не отличимы от этого и показатели варианта водная проба апреля и октября до водоподготовки, а по количеству патологических анафаз такой же уровень мутагенной активности был зарегистрирован в пробе октября месяца, прошедшей водоподготовку.

Подобная закономерность тоже является следствием ежемесячного колебания содержания соединений железа, алюминия, а также цветности и окисляемдсти, обусловленных наличием в воде гуминовых соединений.

В спектре патологий достоверное увеличение частоты хромосомных аберраций в анафазу наблюдалось во всех вариантах, по сравнению с контрольным, и было связано с такими повреждениями хромо-

сом, как множественные фрагменты, максимальное количество которых было отмечено в варианте водная проба июля до водоподготовки (3,30 %о), минимальное - в пробе апреля до водоподготовки (1,22 %о), и сочетанная патология, максимальная в пробах июня и июля, как до (3,71 %о и 3,60 %о соответственно), так и после (3,69 %о и 3,66 %о соответственно) водоподготовки.

Патологические телофазы были представлены такими частями спектра, как одиночные и множественные фрагменты, отстающие хромосомы и сочетанная патология (отличия от контроля достоверны), и мосты (отличия недостоверны). Максимальное количество одиночных фрагментов вновь было отмечено в июльской пробе воды, не проходившей очистку, и составляло 1,01 %о, минимальное в пробе апреля до водоподготовки - 0,38 %о. Наименьшая частота множественных фрагментов свойственна для воды марта месяца до водоподготовки (0,50 %о), но после прохождения процедур водоочистки проба воды этого месяца показывает наивысший уровень встречаемости данной патологии. Минимальный уровень отстающих хромосом, однако, зафиксирован в вариантах водная проба ноября и февраля после водоподготовки. Наибольшая частота встречаемости сочеганной патологии характерна для водной пробы июля до водоподготовки (0,94 %о), а наименьший - для проб апреля и ноября после водоподготовки (0,51 %о для обоих месяцев).

Несмотря на то, что в контрольном варианте были зарегистрированы множественные мосты (и в ана- и в телофазу), в опытных вариантах такая патология не фиксировалась. Такая закономерность, на наш взгляд, связана с тем, что основные действующие агенты - железо, алюминий и гуминовые соединения — вызывают повреждение не одной хромое омы, что характерно для контрольного варианта, а нескольких одновременно.

В ходе первичного скрининга, в котором тест-объектом выступала растительная клетка пшеницы, было установлен достоверный эффект токсичности (за исключением апрельской, октябрьской пробы воды из реки Омь до и после водоподготовки, а также майской пробы после водоподготовки) и мутагенности, максимальный в июле месяце, что позволило перейти к следующим этапам исследования.

Анализ хромосомных аберраций на лабораторной линии мышей, индуцированных водой из реки Омь.

В июле 2009 года были получены новые данные физико-химического анализа данной пробы, которые показали схожую с ию-

лем 2008 года закономерность, что позволило считать исследования проб целесоабразными.

В ходе изучения способности воды из реки Омь индуцировать хромосомные аберрации в клетках костного мозга бедренных костей лабораторной линии мышей С^ВЬ/б в вариантах вода из реки Омь до и после водоподготовки зарегистрировано примерно одинаковое увеличение числа патологических митозов - в 3 раза в анафазу и в 3,5 раза в телофазу, то есть между опытными вариантами достоверных различий зафиксировано не было.

1,2

1

0,8 0,6

0,4

ОЛ о

Контроль ДВ ПВ

Рис. 3 Митотический режим клеток костного мозга мышей после воздействия воды из реки Омь в сравнении с контролем, %о

При рассмотрении спектра патологий увеличение частоты хромосомных аберраций в анафазу было отмечено в обоих вариантах, по сравнению с контрольным и, в основном, было связано с таким типом хромосомных аберраций, как множественные фрагменты, количество которых возросло более чем в 4 раза. Также достоверно возросла и частота встречаемости такс>го типа нарушения митоза, как сочетанная патология. Количество зафиксированных одиночных фрагментов было достоверно меньше, чем в контрольном варианте, что, вероятнее всего, связано со способностью комплекса основных действующих агентов, содержащихся в воде из реки Омь, вызывать повреждения большого числа хромосом одновременно.

Аберрантные телофазы были представлены такими частями спектра, как одиночные и множественные фрагменты и сочетанная патология. Доля патологических телофаз с фрагментами в опытных вариантах увеличилась в 3,6 раза при изучении речной воды и в 4 раза при изучении воды, прошедшей процедуры очистки.

Таким образом, в ходе регистрации хромосомных аберраций на тест-объекте лабораторная линия мышей С57ВЬ/б было установлено, что вода из реки Омь способна вызывать достоверный, по сравнению с контролем, рост числа патологий митоза клеток костного мозга млекопитающих, которое не уменьшается при проведении водоподготовки.

Полученные в ходе эксперимента данные о способности воды из реки Оми как до, так после проведения водоподготовки, индуцировать изменения структуры хромосом в клетках животного организма по: зволили приступить к следующему этапу исследования - анализу генных мутаций на тест-объекте Эг. Ме1аш^аз1ег.

Анализ рецессивных мутаций на БгояорЬНа Melanogaster, ин- : дуцированных водой из реки Омь.

В ходе оценки рецессивных мутаций на тест-объекте Ог. Melanogaster было выявлено снижение количества красноглазых самцов до 48,90 % в варианте вода из реки Омь до водоподготовки, и до 44,30 % после водоподготовки по сравнению с контролем (64,41 %). .

Показатель летальности в контрольном варианте был равен нулю и достоверно возрастал до 4,0 % в варианте вода из реки Омь до водоподготовки, и до 7,0 % в варианте вода из реки Омь после водоподготовки — эти проценты соответствуют доле Х-хромосом, несущих летальную мутацию.

Анализ способности воды из реки Омь вызывать рецессивные лё-тальные мутации у самцов Ог. Ме1агк^ая1ег показал, что при изучении речной воды число индуцированных рецессивных леталей выше зафиксированного в контрольном варианте, показатель возрастает в 2,3 раза после проведения стандартных процедур водоподготовки.

Рост показателя летальности в варианте вода из реки Омь после проведения водоподготовки позволяет сделать вывод, что снижение количества железа в воде р. Омь не приводит к уменьшению числа вызываемых ею генных мутаций, а следовательно, к ожидаемому улучшению качества воды. В то же время, возросшее содержание соединений алюминия в пробе и небольшое увеличение показателя окисляемости, вероятно, являются одними из основных причин усиления ее способности вызывать генные мутации.

Сравнение результатов эксперимента с данными, полученными в исследованиях по изучению способности воды из реки Омь индуцировать патологии митоза, позволило прийти к заключению, что пробы воды из реки Омь, прошедшие процедуры водоподготовки, вызывают большее количество генных мутаций, чем пробы речной воды. В то же время, по способности индуцировать структурные изменения хромосом и патологию митотического аппарата клеток опытные варианты достоверно не отличались, находясь на одном уровне значимости, что, вероятно, объясняется способностью тех или иных агентов обуславливать определенный тип мутаций.

В связи с этим, нами было решено проанализировать действующие агенты (соли железа, алюминия и гуминовые соединения), предположительно влияющие на снижение качества воды, в отдельности, в серии первичного скрининга на растительной клетке.

Анализ токсической и мутагенной активности основных загрязнителей водных проб из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке.

Исследование основных загрязнителей воды из реки Омь - гуми-новых соединений, железа и алюминия - проводилось с помощью методов первичного скрининга на тест-объекте мягкая яровая пшеница. Генотоксический анализ растворов гумата натрия в воде проводился в мае-июне 2009 по трем вариантам обуславливаемой им цветности: приравненной к реальной, свойственной воде из реки Омь, для чего потребовалось 0,4 мл раствора гумата натрия на 100 мл дистиллированной воды), а также меньшее и большее содержание раствора на 0,2 мл. Эксперимент осуществлялся в сравнении с контролем, в качестве которого выступала дистиллированная вода. Тест-объектом являлись семена пшеницы сорта Омская 28.

При сравнении токсического эффекта растворов гумата натрия в воде с контролем, имевшим энергию прорастания на уровне 89,0%, а всхожесть на уровне 90,0 %, не было выявлено достоверных различий между вариантами, что позволяет считать данное вещество нетоксичным.

В ходе исследования мутагенного эффекта был зарегистрирован невысокий уровень естественного мутирования, который во всех опытных вариантах повышался более чем в четыре раза в анафазу, и более чем в пять раз в телофазу.

Максимальный уровень мутирования, как в ана-, так и телофазу, был зарегистрирован в варианте раствор гумата натрия (0,6:100):, минимальный - в варианте раствор гумата натрия (0,2:100).

Таким образом, эксперимент показал, что растворы гумата натрия в воде вызывают достоверное изменение генетической информации, превышщощее контрольные показатели в 4,3-4,9 раз, частично обуславливающее общую мутагенность воды из реки Омь.

В марте 2010 года было организовано изучение генотоксических свойств соли железа (сульфат железа(Ш)) следующих концентраций: приближенной к ПДК для пунктов водопользования (0,3 мг/л), а также в 10 и 100 раз ее превышающих.

В тесте на токсичность железа в серии методик первичного скрининга было выявлено его ингибирующее влияние на рост и развитие растительного тест-объекта в фазу прорастания. Анализ полученных в эксперименте данных показал, что изучаемые концентрации железа оказывают выраженное отрицательное воздействие на жизнеспособность растений.

Так, концентрация солей железа (III) равная ПДК вызвала снижение показателей энергии прорастания в 1,3 раза и всхожести в 1,1 раз. Дальнейшее повышение концентрации металла привело к подавлению ростовых процессов. Тесты первичного скрининга по оценке мутагенного действия сульфата железа (Ш) включали регистрацию хромосомных аберраций в клетках апикальной меристемы пшеницы в ана- и телофазу митоза.

Вариант ПДКхЮО на данном этапе исследования не изучался, из-за того, что соль железа в этой концентрации практически полностью ингибирует ростовые процессы на первых стадиях прорастания семян, собрать материал для регистрации хромосомных аберраций не представилось возможным.

Данные эксперимента показали, что сульфат железа(Ш) в концентрации, приближенной к предельно допустимой, не проявляет отличимого от контроля мутагенного влияния ни в ана- ни в телофазу. В свою очередь, увеличение концентрации изучаемого вещества в десять раз привело к тому, что проявляемый им мутагенный эффект возрос в 4 раза в анафазу в 3,5 раза в телофазу.

Таким образом, изучение токсического и мутагенного действия сульфата железа (III) в тестах первичного скрининга позволило сделать вывод, что данное соединение способно вносить вклад в общие генотоксически неблагоприятные свойства воды из реки Омь, благодаря достоверной способности индуцировать хромосомные аберрации и ингибировать энергию прорастания и всхожесть семян пшеницы.

Исследования по оценке токсического и цитогенетического эффекта загрязнителей воды из реки, Омь - соединений алюминия (A^SO^ в концентрации приближенной к ПДК для пунктов водопользования, а

также в 10 и 100 раз ее превышающих) проводились в серии первичного скрининга на растительной клетке. Тесты на токсичность выявили, что так же как и соль железа, сульфат алюминия не вызвал достоверного снижения показателей энергии прорастания и всхожести при концентрации приближенной к ПДК, но при ее увеличении в 10 раз, оба показателя снижались в 1,2 раза, а при концентрации в 100 ПДК энергия прорастания составляла всего 66,5 %, что меньше контроля в 1,5 раза, а всхожесть - 67,5 %, в 1,3 раза меньше показателей дистиллированной воды.

При анализе хромосомных аберраций была выявлена аналогичная закономерность. Повышение концентрации в 10 и 100 раз привело к возрастанию проявляемого раствором мутагенного эффекта соответственно в 2,3 (3,14%о) и 3,6 (4,90%о) раз за счет роста частоты встречаемости хромосомных перестроек как ана-, так в телофазу митоза. Полученные в ходе эксперимента данные однозначно свидетельствуют о способности сульфата алюминия в концентрации, превышающей ПДК в десять и более раз, вызывать снижение интенсивности ростовых процессов семян пшеницы в тестах на токсичность, а также индуцировать патологии митоза в тестах на мутагенность, однако, стоит отметить, что соединения алюминия в таких количествах в воде из реки Омь не содержатся, и это говорит о том, что данное вещество не может являться основным действующим агентом, и лишь в комплексе с другими веществами способно оказывать генетически неблагоприятное воздействие на живую систему.

ВЫВОДЫ

1. Тесты первичного скрининга показали, что вода из реки Омь до водоподготовки обладает достоверным (р < 0,05; р < 0,01; р <0,001) токсическим эффектом, зафиксированным в течение всего года (за исключением марта и апреля месяцев), который незначительно снижается после проведения стандартных процедур водоподготовки.

2. Цитогенетический анализ на растительном тест-объекте показал, что вода из реки Омь до водоподготовки обладает выраженным, зафиксированным в каждый месяц года, мутагенным эффектом, достоверно (р < 0,001) превышающим контрольные показатели в 9-16 раз, и связанным, чаще всего, с повреждением не одной, а нескольких хромосом одновременно, и этот уровень не снижается с проведением водоподготовки.

3. В результате проведения серии первичного скрининга было выявлено, что наибольшая степень токсичности и мутагенности водных проб из реки Омь, отмечается в летний период и достигает максимума в июле месяце.

4. В ходе регистрации хромосомных аберраций на тест-объекте лабораторная линия мышей С57ВЬ/6 было установлено, что вода из реки Омь способна вызывать достоверный (р < 0,001) по сравнению с контролем, рост числа патологий митоза клеток костного мозга млекопитающих, которое не уменьшается при проведении водоподготов-ки.

5. В результате анализа способности воды из реки Омь индуцировать генные мутации на тест-объекте Эг. Melanogaster при учете показателя летальности было установлено, что речная вода обладает достоверной (р<0,001) способностью вызывать рецессивные мутации, которая достоверно возрастает более чем в 2 раза после проведения процедур водоочистки.

6. Полученные в ходе оценки способности основных действующих агентов воды из реки Омь (солей железа, алюминия и гуминовых соединений) данные однозначно свидетельствуют об их способности обуславливать мутагенную активность воды из реки Омь как до, так и после водоподготовки, а также о несомненном вкладе соединений железа и алюминия в ее токсические свойства.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Стратегия в отношении изучения неблагоприятного действия питьевой воды должна основываться не только на данных изучения состава загрязнений методами физико-химического анализа, но и на комплексном изучении ее влияния на живой организм в серии биотестов.

2. Для экологической оценки качества воды и водных растворов рекомендуется использовать комплекс методов, который позволяет организовать полноценную оценку изучаемого фактора или группы факторов с помощью следующих тестов: определение токсичности и мутагенности, как через регистрацию хромосомных аберраций, так и через оценку генных мутаций.

3. В качестве первого этапа биотестирования рекомендуется оценка фитотоксичности и мутагенности с помощью тест-культуры яровой мягкой пшеницы в серии первичного скрининга, что позволяет

за короткий срок получить информацию о генотоксическом эффекте воды и смоделировать более сложные этапы исследования.

4. Для регистрации хромосомных аберраций в клетках животных рекомендуется использовать тест-систему на лабораторных линиях мышей. На основании результатов, полученных на первом и втором этапах, можно говорить о способности загрязнителей воды вызывать изменения в структуре хромосом (хромосомные аберрации), нарушать работу ахроматинового веретена деления, тем самым, вызывая нерасхождение хромосом, а, следовательно, изменения копийности генетической информации.

5. В качестве заключительного этапа исследования качества воды рекомендуется оценка рецессивных мутаций на тест-объекте Dr. Melanogaster, что дает объективную оценку генных мутаций, вызываемых водной пробой или раствором.

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 .Дурнев А. Д. Оценка мутагенных свойств фармакологических средств / А. Д. Дурнев, Ю. А. Ревазова, О. JT. Верстакова и др. // Ведомости фармакологического комитета. - 1998. -№4. - 32 с.

2. Назаренко Н. Н. Частота и спектр хромосомных нарушений в клет-

ках корневой меристемы проростков пшеницы при действии мутагенов / Н. Н. Назаренко // Вестн. Харьковского национального аграрного ун-та. Сер. Биология. - 2007. -№ 3(12). - С. 82-89.

3. Состояние и охрана окружающей среды Омской области в 2007 го-

ду / М-во промышл. политики, транспорта и связи Ом. обл. -Омск: Манифест, ОмГПУ, 2008. - 200 с.

4. Wurgler F.E. Drosophila as assay system for detecting genetic changes.

Handbook of mutagenicity test procedures / F. E. Wurgler, F. H. Sobéis, E. Vogel - Amsterdam: Elsevier/North Holland Biomedical Press, 1977.-P. 335-373.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

Публикация в издании, рекомендованном ВАК:

Нахаева В. И. Изучение водных проб естественного источника питьевой воды реки Омь в серии биотестов на мутагенность / В. И. Нахаева, А. М. Сизиков, Т. В. Александрова // Омский Научный Вестник, серия Ресурсы Земли. Человек. — Омск: ОмГТУ, 2010. — № 1 (94) - С. 223-229

Публикации в других изданиях:

1. Нахаева В. И. Экологическая безопасность и аспекты генетических исследований тяжелых металлов на примере кадмия / В. И, Нахаева, Е. Г. Блинова, Т. В. Бочкарева // Материалы VII Всероссийской научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности. - Санкт-Петербург: изд-во Союз, 2003. - С. 38-42.

2. Нахаева В. И. Генетическая безопасность и цитогенетическая оценка качества различных вод города Омска / В. И. Нахаева, Е. Г. Блинова, Т. В. Александрова // Материалы IX Международной научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности. - Санкт-Петербург.: изд-во Союз, 2005. - С. 52-58.

3. Сизиков А. М. Способы оценки питьевой воды природных источников / А. М. Сизиков, В. И. Нахаева, Т. В. Александрова // Эко-лого-экономическая эффективность природопользования на современном этапе развития Западно-сибирского региона. Материалы II Международной научно-практической конференции, - Омск, 2008. - С. 285-287.

4. Сизиков А. М. Сравнительный генотоксический анализ водных проб естественных источников питьевой воды рек Иртыш и Омь / А. М. Сизиков, В. И. Нахаева, Т. В. Александрова // Вестник СибА-ДИ - Омск: изд-во СибАДИ, 2008. - №3(9) - С. 96-98.

5. Нахаева В. И. Существующие способы биологического тестирования на определение цитогенетического эффекта водных проб и растворов / В. И. Нахаева, А. М. Сизиков, Т. В. Александрова // Материалы 62-ой научно-технической конференции СибАДИ. - Омск: изд-во СибАДИ, 2008. - Книга 2. - С. 15-19.

6. Сизиков А. М. Система генотоксической оценки экологической безопасности воды и водных растворов / А. М. Сизиков, В. И. Нахаева, Т. В. Александрова // Сборник материалов региональной на-

учно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения A.A. Кожухаря, исследователя-географа, ученого и педагога, -Омск: изд-во ОмГПУ, 2009. - с. 169-174.

7. Александрова Т.В. Генотоксический анализ водных проб естественного источника питьевой воды реки Омь / Т. В. Александрова // Алтай: экология и природопользование. Труды VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов. -Бийск: БПГУ им. В.М. Шукшина, 2009. - С. 23-30.

8. Александрова Т.В. Изучение токсического действия и цитоге-нетическая оценка железа (III) в тестах первичного скрининга / Т. В. Александрова // Материалы IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых, 20-21 мая 2009 г. -Омск: изд-во СибАДИ, 2009. - Книга 1. - С. 156-162.

9. Нахаева В. И. Генотоксический анализ железа (П1) в серии первичного скрининга / В. И. Нахаева, А. М. Сизиков, Т. В. Александрова // Вестник СибАДИ - Омск, 2009. -№2(12) - С. 85-91.

10. Нахаева В. И. Влияние химического состава воды естественного источника реки Омь на уровень генотипической изменчивости в серии первичного скрининга / В. И. Нахаева, А. М. Сизиков, Т. В. Александрова //Естественные науки и экология. Ежегодник. Межвузовский сборник научных трудов. - Омск: изд-во ОмГПУ, 2008, - Вып 13-С. 23-28.

11. Александрова Т.В. Изучение токсического действия и цитоге-нетическая оценка гумата натрия в серии первичного скрининга / Т. В. Александрова // Материалы 63-й научно-технической конференции ГОУ СибАДИ. - Омск: изд-во СибАДИ, 2009. - с. 312-315.

12. Александрова Т.В. Генотоксический анализ гумата натрия в серии первичного скрининга / Т. В. Александрова // Материалы Международной научно-практической конференции «Проблемы агрохимии, почвоведения и экологии» Омского государственного аграрного университета. - Омск: изд-во Вариант-Омск, 2009, С. 200-204.

13. Александрова Т.В. Сравнительный цитогенетический анализ водных проб естественного источника питьевой воды реки Омь после водоподготовки различными окислителями / Т. В. Александрова // Материалы в V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования». - Омск: изд-во СибАДИ, 2010. — С. 38-41.

Подписано к печати 18.10.2010 Формат 60x90 1/16. Бумага офсетная Отпечатано на дупликаторе

Гарнитура Тайме Усл. п.л. 1,5; уч.-изд. л. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ № 278

Отпечатано в полиграфическом отделе УМУ СибАДИ 644080, г.Омск, пр. Мира, 5

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Александрова, Татьяна Витальевна

Введение.

Глава 1. Характеристика естественных источников пресной воды, способы их водоподготовки и оценки в биотестах.

1.1. Источники загрязнения гидросферы мутагенами и общие закономерности мутагенеза.

1.1.1. Классификация мутагенов водной среды, механизм мутагенеза и репарации.

1.1.2. Источники химического загрязнения и типичные загрязнители пресных вод.

1.2. Способы водоподготовки и методы очистки питьевой воды из естественных источников на территории России.

1.3. Способы биологической оценки токсического и цитогенетического эффекта водных проб и растворов в системе биотестов.

1.4. Генотоксический эффект водных проб естественных источников пресной воды на территории России и некоторых стран СНГ.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Методы оценки на растительной клетке.:.

2.2. Анализ хромосомных аберраций на лабораторной линии мышей.

2.3. Анализ рецессивных мутаций на ОгозорЫ1а Melanogaster.

Глава 3. Результаты генотоксической оценки воды из реки Омь до и после водоподготовки.

3.1. Состояние естественных источников питьевой воды из рек Иртыш и Омь на территории Омской области.

3.2. Анализ токсической и мутагенной активности водных проб из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке.

3.3. Анализ хромосомных аберраций на лабораторной линии мышей, индуцированных водой из реки Омь.

3.4. Анализ рецессивных мутаций на ОгоБорИПа Ме1ап

§аз1ег, индуцированных водой из реки Омь.

3.5. Анализ токсической и мутагенной активности основных загрязнителей водных проб из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Экологическая оценка качества питьевой воды из реки Омь до и после водоподготовки в серии биотестов на токсичность и мутагенность"

Актуальность темы. Изучение влияния загрязнения водных объектов на живые организмы является одной из важнейших проблем современности. В течение многих тысяч лет человеческая деятельность не наносила природе заметного ущерба, но серия технологических революций, которые претерпела история, нарушила равновесие между человеком и природой. Негативное влияние этой технологической революции сочеталось, как правило, с развитием промышленности и сельского хозяйства, и, как следствие, с ростом количества отходов производства, которые накапливались в ноосфере — подсистеме биосферы, активно используемой человеком, а значит включающей в себя все необходимые для него ресурсы, в том числе и ту часть гидросферы, которая является источником для получения питьевой воды.

Большая часть отходов, количество которых регулярно превышает предельно допустимое, является чужеродными для биосферы веществами -это, в первую очередь, органические соединения, СПАВ, нефтепродукты и соли тяжелых металлов. Такие загрязняющие вещества относят к группе ксенобиотиков, и тщательное их изучение показало, что они способны оказывать токсическое, канцерогенное, тератогенное или аллергенное воздействия на живые организмы. Однако, наиболее опасны ксенобиотики, обладающие мутагенным эффектом, так как именно они влияют на изменения генетической информации, тем самым угрожая здоровью не только настоящего поколения, но и ряду последующих поколений и генофонду в целом. На сегодняшний день ксенобиотики имеют очень широкую область распространения, но наиболее активно накапливаются в почве и воде.

Для Омской области основным источником питьевой воды является река Иртыш, но в данный момент часть водозаборов, расположенных на этой реке, закрыты в связи с постепенным уменьшением глубины реки вследствие активного строительства множества крупных водозаборов в ее верховьях [58].

Кроме того, следует отметить, что в последние десятилетия отмечается очень высокий уровень загрязнения реки: величина удельного комбинаторного индекса загрязнения воды (УКИЗВ) составила 3,51 [76]. В зависимости от УКИЗВ воду принято делить на пять основных классов, от условно-чистой до экстремально-грязной. Величина УКИЗВ реки Иртыш позволяет отнести качество ее воды к ЗБ классу — сильно загрязненная. Причиной этого является постоянное ежегодное превышение ПДК такими веществами, как соединения железа, меди, цинка, марганца, фенолы и различные нефтепродукты, которые резко ухудшают качество питьевой воды [76].

В связи с этим все чаще стали обсуждаться вопросы о необходимости использования реки Омь - притока реки Иртыш — в качестве дополнительного источника питьевой воды. На сегодняшний день ее вода используется лишь в таких районах области, как Калачинский, Кормиловский и Нижнеомский. Однако, не меньшие опасения вызывает достаточно высокий уровень загрязненности и этой реки, так ее вода содержит примерно в три раза большее количество соединений железа в сравнении с рекой Иртыш [76]. Отличительной особенностью реки Оми является наличие в ней гуминовых соединений — органических веществ, извлекаемых из продуктов трансформации растительных остатков, например торфа Высокое содержание гуматов и железа приводит к тому, что показатели цветности и мутности регулярно превышают предельно допустимые в 7-10 раз, окисляемости в 3-4 раза [76; 57].

В связи с тем, что обе реки имеют довольно высокую степень загрязненности, их вода проходит подготовку, которая в Омской области состоит из следующих этапов: механическое отстаивание, затем коагуляция солями алюминия, флокуляция, фильтрация и обеззараживание хлором. В результате проведения этих процедур снижаются показатели окисляемости и цветности, но возрастает количество вредных веществ, до проведения водоподготовки не превышавших ПДК, например, солей алюминия и продуктов взаимодействия органических соединений с хлором, что может быть не менее вредно для человека, употребляющего данную воду как питьевую [59].

В настоящее время разработан ряд эффективных способов оценки качества воды: классическим способом является отбор проб и их лабораторный анализ с использованием физико-химических методов. Однако такой подход не дает возможности определить меру опасности зарегистрированного загрязнения для живых организмов (в том числе и человека) и их сообществ, то есть выявить последствия воздействия ксенобиотиков, если число загрязняющих компонентов (интерферентов) два и более.

Цель исследования: заключалась в экологической оценке качества воды из реки Омь до и после водоподготовки в серии биотестов на токсичность и мутагенность.

Для реализации поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. изучить уровень токсического воздействия воды из реки Омь до и после водоподготовки на энергию прорастания и всхожесть семян яровой мягкой пшеницы {Triticum aestivum L., сорт Омская 28) и его сезонные колебания в серии первичного скрининга;

2. установить цитогенетический эффект воды из реки Омь до и после водоподготовки путем определения частоты хромосомных аберраций в ана- и телофазу митоза в клетках апикальной меристемы яровой мягкой пшеницы {Triticum aestivum L., сорт Омская 28) и его сезонные колебания в серии первичного скрининга;

3. выявить период, в который вода из реки Омь проявляет наибольший уровень токсической и мутагенной активности по сравнению с контролем (дистиллированная вода) в серии первичного скрининга;

4. изучить мутагенную активность воды из реки Омь до и после водоподготовки в тесте на индукцию хромосомных аберраций в клетках костного мозга лабораторной линии мышей {Mus musculus L., линия C57BL/6);

5. оценить способность воды из реки Омь до и после водоподготовки индуцировать генные мутации в зародышевых клетках дрозофилы (Drosophila Meïanogaster, линия Меллер-5) с использованием метода Меллер-5, основанного на регистрации рецессивных летальных мутаций в X-хромосоме самцов дикого типа;

6. Провести анализ токсической и мутагенной активности основных загрязнителей воды из реки Омь в серии первичного скрининга на растительной клетке (Triticum aestivum L., сорт Омская 28).

Научная новизна работы. Впервые проведена комплексная оценка генотоксических свойств водных проб из реки Омь и их сезонных колебаний в серии биотестов.

Новыми являются следующие конкретные результаты:

1. Вода из реки Омь как до, так и после водоподготовки обладает токсичным и мутагенным эффектом, превышающим уровень естественного мутирования, который достигает максимума в летние месяцы и снижается к концу осени.

2. Влияние воды из реки Омь на индукцию хромосомных аберраций в клетках костного мозга млекопитающих достоверно по сравнению с контролем. Рост числа патологий митоза не уменьшается при проведении водоподготовки.

3. Вода из реки Омь способна вызывать генные мутации в организме животных, например />. Melanogaster (возникновение рецессивных летальных мутаций у тестерной линии Меллер-5). При этом она индуцирует генные мутации, число которых достоверно возрастает после проведения водоподготовки.

Научно-практическая значимость. Полученные данные позволяют расширить представление о генотоксическом действии воды из реки Омь на различные живые системы на разном уровне их организации.

Результаты настоящей работы свидетельствуют о том, что стратегия в отношении изучения неблагоприятного действия питьевой воды должна основываться не только на данных изучения состава загрязнений Методами физико-химического анализа, но и на комплексном изучении ее влияния на живой организм в серии биотестов.

На основании результатов выполненной работы определены направления, в которых необходимо улучшать технологию водоподготовки.

Положения, выносимые на защиту.

1. Вода из реки Омь до и после водоподготовки изменяет митотический режим клеток меристемы растительного тест-объекта и костного мозга мышей, а также способна ингибировать ростовые процессы семян пшеницы.

2. Вода из реки Омь до и после водоподготовки обладает способностью вызывать генные мутации у тест-объекта Бг. Melanogaster.

3. Основные действующие агенты воды из реки Омь - соли железа, алюминия и гуминовые соединения - вносят основной вклад в общую токсичность и мутагенность воды как до, так и после водоподготовки.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы были доложены и обсуждены на VII Всероссийской научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности (Санкт-Петербург, 2003), IX

Международной научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности (Санкт-Петербург, 2005), II Международной научно-практической конференции, посвященной эколого-экономической эффективности природопользования на современном этапе развития Западно-сибирского региона (Омск, 2008), 62-ой научно-технической конференции СибАДИ (Омск, 2008), VIII российско-монгольской научной конференции молодых ученых и студентов (Бийск, 2009), IV Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Омск, 2009), Региональной научно-практической конференции, посвященной 60-летию со дня рождения A.A. Кожухаря, исследователя-географа, ученого и педагога (Омск, 2009), Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 200-летию со дня рождения Ч. Дарвина (Омск, 2009), 62-ой научно-технической конференции СибАДИ (Омск, 2009), V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Развитие дорожно-транспортного комплекса и строительной инфраструктуры на основе рационального природопользования» (Омск, 2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, одна из которых в журнале, рекомендованном ВАК.

Структура и объем работы. Работа изложена на 125 машинописных страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов исследования с обсуждением и заключением, практических рекомендаций, приложений, выводов и списка литературы, который включает 104 источника, из которых 21 зарубежный. Работа иллюстрирована 6 рисунками и 15 таблицами.

Заключение Диссертация по теме "Экология (по отраслям)", Александрова, Татьяна Витальевна

выводы

1. Тесты первичного скрининга показали, что вода из реки Омь до водоподготовки обладает достоверным (р < 0,05; р < 0,01; р < 0,001) токсическим эффектом, зафиксированным в течение всего года (за исключением марта и апреля месяцев), который незначительно снижается после проведения стандартных процедур водоподготовки.

2. Цитогенетический анализ на растительном тест-объекте показал, что вода из реки Омь до водоподготовки обладает выраженным, зафиксированным в каждый месяц года, мутагенным эффектом, достоверно (р < 0,001) превышающим контрольные показатели в 9-16 раз, и связанным, чаще всего, с повреждением не одной, а нескольких хромосом одновременно, и этот уровень не снижается с проведением водоподготовки.

3. В результате проведения серии первичного скрининга было выявлено, что наибольшая степень токсичности и мутагенности водных проб из реки Омь, отмечается в летний период и достигает максимума в июле месяце.

4. В ходе регистрации хромосомных аберраций на тест-объекте лабораторная линия мышей С57ВЬ/6 было установлено, что вода из реки Омь способна вызывать достоверный (р < 0,001) по сравнению с контролем, рост числа патологий митоза клеток костного мозга млекопитающих, которое не уменьшается при проведении водоподготовки.

5. В результате анализа способности воды из реки Омь индуцировать генные мутации на тест-объекте Бг. Ме1апо§аБ1ег при учете показателя летальности было установлено, что речная вода обладает достоверной (р<0,001) способностью вызывать рецессивные мутации, которая достоверно возрастает более чем в 2 раза после проведения процедур водоочистки.

6. Полученные в ходе оценки способности основных действующих агентов воды из реки Омь (солей железа, алюминия и гуминовых соединений) данные однозначно свидетельствуют об их способности обуславливать мутагенную активность воды из реки Омь как до, так и после водоподготовки, а также о несомненном вкладе соединений железа и алюминия в ее токсические свойства.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Стратегия в отношении изучения неблагоприятного действия питьевой воды должна основываться не только на данных изучения состава загрязнений методами физико-химического анализа, но и на комплексном изучении ее влияния на живой организм в серии биотестов.

2. Для экологической оценки качества воды и водных растворов рекомендуется использовать комплекс методов, который позволяет организовать полноценную оценку изучаемого фактора или группы факторов с помощью следующих тестов: определение токсичности и мутагенности, как через регистрацию хромосомных аберраций, так и через оценку генных мутаций.

3. В качестве первого этапа биотестирования рекомендуется оценка фитотоксичности и мутагенности с помощью тест-культуры яровой мягкой пшеницы в серии первичного скрининга, что позволяет за короткий срок получить информацию о генотоксическом эффекте воды и смоделировать более сложные этапы исследования.

4. Для регистрации хромосомных аберраций в клетках животных рекомендуется использовать тест-систему на лабораторных линиях мышей. На основании результатов, полученных на первом и втором этапах, можно говорить о способности загрязнителей воды вызывать изменения в структуре хромосом (хромосомные аберрации), нарушать работу ахроматинового веретена деления, тем самым, вызывая нерасхождение хромосом, а, следовательно, изменения копийности генетической информации.

5. В качестве заключительного этапа исследования качества воды рекомендуется оценка рецессивных мутаций на тест-объекте Бг. Ме1а1^аз1ег, что дает объективную оценку генных мутаций, вызываемых водной пробой или раствором.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Александрова, Татьяна Витальевна, Омск

1. ГОСТ 4011-72. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа. - Взамен ГОСТ 4011-48; введ. 01.01.1991. -М. : Изд-во стандартов, 2008. - 8 с.

2. ГОСТ 3351-74. Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности. Взамен ГОСТ 3351-46; введ. 01.07.1975.- М. : Изд-во стандартов, 2009. — 7 с.

3. ГОСТ 18165-89. Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия. Взамен ГОСТ 18165-81; введ. 01.01.1991.-М. : Изд-во стандартов, 1990. - 8 с.

4. Пат. 2034296 С1, Российская Федерация, кл. 001НЗЗ/18, Способ определения мутагенности растворов / Антощина М. М. ; заявитель и патентообладатель Медицинский радиологический научный центр РАМН. опубл. 2000.08.27, Бюл. № 24. - 6 с.

5. Пат. 2039825 С1, Российская Федерация, кл. С01НЗЗ/18, Способ определения токсичности объектов внешней среды / Виноходов Д. О. ; заявитель и патентообладатель Д. О. Виноходов, В. О. Виноходов. -опубл. 2003.08.10, Бюл. №22-6 с.

6. СанПиН 2.1.4.1074-01 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 26 сентября 2001 г. № 24.

7. Алов И. А. Цитология и патология митоза / И. А. Алов М.: Медицина, 1972 г.-264 е.,

8. Алов И. А. Очерки физиологии митотического деления клеток / И. А. Алов М.: Медицина, 1964. - С. 70-71.

9. Аристов В. И. Экспериментальные данные о мутагенном воздействии толуола, изопропанола и сернистого газа / В. И. Аристов, Ю. В. Редькин, 3. 3. Брускин и др. // Гигиена труда и проф. Заболевания. 1981. - №7. -С. 33-36

10. Баженова О. П. Фитопланктон верхнего и среднего Иртыша в условиях зарегулированного стока : дис. . докт. биол. наук / О. П. Баженова ; Омск: ОмГАУ, 2005. С. 24-25

11. Барсукова В. С. Физиолого-генетические аспекты устойчивости растений к тяжелым металлам: Аналит. обзор / В. С. Барсукова // СО РАН. ГПНТБ,

12. Ин-т почвоведения и агрохимии. Сер. "Экология". Вып. 47. -Новосибирск, 1997. - 63 с.

13. Батурина М. А. Использование группы малощетинковых червей для биологической оценки качества поверхностных вод (на примере р. Ухта) / М. А. Батурина // Вестник Института биологии Коми НЦ УрО РАН. -2000. Вып. 38 (12). - С. 32-35.

14. Беличко Ю. П. Человек и вода / Ю. П. Беличко, М. М. Швецов М.: Колос, 1979.-209 с.

15. Бочков Н. П. Клиническая генетика / Н. П. Бочков М., Медицина, 1997. -С. 287.

16. Бочков Н. П. Наследственность человека и мутагены внешней среды / Н. П. Бочков, А. Н. Чеботарев М.: Медицина, 1989. - 272 с.

17. Бреславец Л. П. Полиплоидия в природе и опыте / Л. П. Бреславец М.: АН СССР, 1963.-364 с.

18. Бутаев А. М. Токсико-генетическое состоянии природных вод Дагестана /

19. A. М. Бутаев, Б. П. Костров, А. Р. Исуев // Вестник Дагестанского научного центра РАН. 2002. - № 16. - С. 66-75

20. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения /

21. B. И. Вернадский М.: Наука, 2001. - 376 с.

22. Вода. Санитарные правила, нормы и методы безопасного водопользования населения. Сборник документов. 2-е издание, переработанное и дополненное, /сост.: Ю.А.Рахманин, З.И.Жолдакова, Г.Н.Красовский. М.: ИнтерСЭН, 2004. - 768 с.

23. Генгель Ф. И. Антимутагенное действие препарата видоспецифического интерферона / Ф. И. Генгель // Вестник РАМН. 1993. -N4. - С. 613-617.

24. Головнина Ю. М. Изучение цитогенетической активности фиторегуляторов из групп ретардантов и антистрессовых препаратов : дис. . канд. биол. наук /Ю. М. Головнина ; Москва, 1994. 133 с.

25. Гуляк С. В. Оптимизация процессов при комплексном водоснабжении объектов / С. В. Гуляк и др. // Автоматизация и современные технологии. 2005. - № 1. - С. 41-43.

26. Дубинин Н. П. Избранные труды. Радиационный и химический мутагенез / Н. П. Дубинин М.: Наука, 2000. - т. 2. - 472 с.

27. Дубинина JI. Г. Исследования мутагенности питьевой воды из разных районов г. Москвы / JI. Г. Дубинина, Н. П. Дубинин // Генетика. 1996. -т. 32 (9).-с. 1225-1228.

28. Дурнев А. Д. Антимутагенные свойства диазепиновых транквилизаторов / А. Д. Дурнев // Химико-фармацевтический журнал. 1989. - т. 23, №7. -С. 784-786.

29. Дурнев А. Д. Оценка мутагенных свойств фармакологических средств / А. Д. Дурнев, Ю. А. Ревазова, О. JI. Верстакова и др. // Ведомости фармакологического комитета. 1998. - №4. - 32 с.

30. Жестяников В. Д. Репарация ДНК и ее биологическое значение / В. Д. Жестяников Л., 1979 - 285 с.

31. Золотарева Г. Н. Экспресс-тестирование химических соединений приIпрогнозе мутагенной и канцерогенной активности / Г. Н. Золотарева, А. С. Кинзирский, Е. В. Бобринев // Бюл. Всес. Науч. Центра по безопас. Биол. Актив. Веществ. -М., 1990. С. 68-80.

32. Иващенко Н. И. Влияние g-облучения на гениальные клетки Drosophila melanogaster в разных условиях гибридного дисгенеза / Н. И. Иващенко, Т. М. Гришаева, Ю. Ф. Богданова // Генетика. 1990. - т. 26, № 11. - С. 1969-1978.

33. Карамова Н. С. Мутагенное действие экстрактов растений картофеля Solanum tuberosum L., обработанных пестицидами / Н. С. Карамова, А. П. Денисова, 3. Сташевски // Учен. зап. Казан, ун-та. Сер. Естеств. науки. -2009.-т. 151, кн. 1. С. 155-163.

34. Карпеченко Г. Д. Изучение отдаленной гибридизации растений в СССР. Сельскохозяйственная наука в СССР / Г. Д. Карпеченко -М.: Огиз Сельхозгиз, 1934. - С. 21-34.

35. Керкис Ю. А. Некоторые аспекты изучения мутагенных эффектов загрязения среды обитания людей. Генетические последствия загрязнения окружающей среды / Ю. А. Керкис М., 1997. - С. 37^11.

36. Князева В. П., Экология. Основы реставрации / В. П. Князева М.: Архитектура-С, 2005. - 400 с.

37. Куркатов С. В. Мутагенная активность воды поверхностных вод водоисточников и питьевой воды в Красноярском крае / С. В. Куркатов, С. Е. Скударнов // ЗниСО. №9 (174). - С. 19-23

38. Лакин Г. Ф. Биометрия/Лакин Г. Ф. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1990. - 352 с.

39. Лоскутова 3. Ф. Виварий / 3. Ф. Лоскутова М.: Медицина, 1983. - 93 с.

40. Лубянов А. А. Механизмы действия регулятора роста растений стифуна и его протекторные свойства в условиях кадмиевого стресса : автореф. дис. . д-ра ист. наук : / Лубянов А. А. Уфа, 2009. - 24 с.

41. Львович М. И. Вода и жизнь: Водные ресурсы, их преобразование и охрана / М. И. Львович М., 1986. - 254 с.

42. Майсурян А. Л. Растениеводство (лабораторное занятие). Изд 4-е, перераб. и доп. / А. Л. Майсурян М.: Сельхозгиз, 1960. - 384 с.

43. Методика визначення гостро1 токсичност1 води на ракопод1бних Daphnia magna Straus. КПД 211.1.4.054-97. К., 1997.

44. Красников А. А. Методика приготовления временных давленых препаратов для подсчета хромосом растений / А. А. Красников. 2004. — Юс.

45. Муратова Е. Н. Цитогенетические эффекты влияния горно-химического комбината на клетки элодеи канадской (Elodea canadensis Michx) / Е. Н. Муратова, М. Г. Корнилова, А. В. Пименов и др. // Вестник КрасГАУ. -2006.-Вып. 14.-С. 159-163.

46. Назаренко Н. Н. Частота и спектр хромосомных нарушений в клетках корневой меристемы проростков пшеницы при действии мутагенов / Н. Н. Назаренко // Вестн. Харьковского национального аграрного ун-та. Сер. Биология. 2007. - № 3(12). - С. 82-89.

47. Нахаева В. И. Генетическая безопасность и цитогенетическая оценка качества различных вод города Омска. / В. И. Нахаева, Е. Г. Блинова, Т.

48. B. Александрова // Материалы IX Международной научно-практической конференции по проблемам непрерывного образования в области безопасности жизнедеятельности, Санкт-Петербург.: Союз, 2005. - С. 52-58.

49. Орлов, Д. С. Гумусовые кислоты почв и общая теория гумификации / Д.

50. C. Орлов. -М.: МГУ, 1990. 325 с.

51. Официальный сайт «Окружающая среда России», 1ЖЬ: http://eco.priroda.ru (дата обращения 13.09.2009)

52. Оптимизация процессов при комплексном водоснабжении объектов / С. В. Гуляк и др. // Автоматизация и современные технологии, 2005. № 1. -С. 41-43.

53. Пентюк А. А. Витамин А и ферментные системы метаболической активации генотоксических соединений / А. А. Пентюк, А. Д. Дурнев // Вестник РАМН, 1995. - №1, С. 3-9.

54. Пешева М. Г. Генотоксический эффект хлористого кадмия в различных тест-системах / М. Г. Пешева, С. Г. Чанкова, Ц. В. Абрамова и др. // Генетика. 1997. - т. 33 (2). - С. 183-188.

55. Прохорова И. М. Митозомодифицирующая активность воды реки Которосль / И. М. Прохорова, А. Н. Фомичева, М. М. Ковалева и др. -Актуальные проблемы экологии Ярославской области. вып. 3, т. 1. — Ярославль, 2005. - С. 264-269.

56. Ковальцова С. В. Репарация цисплатиновых аддуктов ДНК в мутантах по генам, контролирующим спонтанный и индуцированный мутагенез / С. В. Ковальцова, А. Ю. Черненков, В. Г. Королев // Генетика. 2007. - т. 43, № 1.-С. 100-104.

57. Реутова Н. В. Мутагенное влияние иодидов и нитратов серебра и свинца / Н. В. Реутова // Генетика. 1993. - т. 29, № 6. - С. 928-933.

58. Руководство по краткосрочным тестам для выявления мутагенных и канцерогенных химических веществ. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. Женева, ВОЗ, 1989. - №51. - 212с.

59. Руководство по контролю качества питьевой воды Женева: ВОЗ. - 1994. -256 с.

60. Рыжков Л. П. Измени биологического качества воды реки Неглинки -притока Онежского озера под влиянием антропогенной нагрузки / Л. П.

61. Рыжков, H. В. Артемьева // Экосистема малых рек: биоразноообразие, экология, охрана. Тезисы докладов II Всероссийской конференции 16-19 ноября 2004 г. Борок, 2004. - С. 75-76.

62. Рябчиков Б. Е. Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования / Б. Е. Рябчиков М.: ДеЛи принт, 2004.-301 с.

63. Сингер М., Гены и геномы: В 2-х т. т. 1. Пер. с англ. / М. Сингер, П. Берг -М.: Мир, 1998.-373 с.

64. Системный подход к скринингу на мутагенную активность химических факторов окружающей среды // Наследственность человека и окружающая среда: Сб. ст. /Рос. ком. По программам ЮНЕСКО. «Человек и биосфера». М., 1984-1992. Вып. 2. - С. 140-151

65. Состояние окружающей среды Омской области в 1997 году/Госкомэкология Омской области. Омск, 1998. — 176 с.

66. Состояние окружающей среды Омской области в 2007 году/Госкомэкология Омской области. Омск, 2008. — 168 с.

67. Тетиор А. Н., Городская экология / А. Н. Тетиор М.: Академия, 2008. -336 с.

68. Томилин Н. В., Генетическая стабильность клетки / Н. В. Томилин Л., 1983,- 156 с.

69. Умнова Н. В. Антимутагенное действие ингибиторов микросомных монооксигеназ / Н. В. Умнова // Вестник РАМН. -1993. № 1, С. 19-26.

70. Урбах В. Ю. Биометрические методы. Статистическая обработка опытных данных в биологии, сельском хозяйстве и медицине / В. Ю. Урбах-М.: Наука, 1964.-415 с.

71. Фомина Е. С. Мониторинг качества воды и донных отложений поверхностных водоемов г. Донецка / Е. С. Фомина, Е. А. Трошина // Науков1 пращ Донецького Нацюнального техшчного ушверситету, Сер1я Х1м1я i хЫчна технолога. Bin 137(11). - 2008. - С. 112-120.

72. Шестаков А. Омску добавят пресной воды из подземных источников. Электронный ресурс. Все о воде. URL: http://www.vodosnabgenie.ru/node/226 (дата обращения 06.10.10).

73. Экология города Тюмени: состояние, проблемы Тюмень: Слово, 2001. -176 с.

74. Adler I. D. Cytogenetic tests in mammals. In: Venitt, S. & Parry, J.M., ed. Mutagenicity testing: a practical approach / I. D. Adler // Oxford, IRL Press -1985.-P. 275-306.

75. Ames B. N. Mutagenesis and cancerogenesis: endogenous and exogenous factors / B. N. Ames // Environ. Mol. Mutagen. 1989. - Vol. 14. Suppl. 16. -P. 66-77.

76. Ames B. N. Methods for detecting cancerogens and mutagens with the Salmonella/mammalian-microsome mutagenity test / B. N. Ames, J. McCann, E. Yamasaki // Mutat Res. 1975. - Vol. 31. - P. 347-364.

77. Aula P. Early morphology of the chromosome damage induced by Sendai virus / P. Aula, E. Saksela // Hereditas. 1966. - Vol. 55. - P. 362.

78. Banks G. R. Mutagenesis: a review of some molecular aspects / G. R. Banks // Science Progress. 1971. - Vol. 59. - P. 236.

79. Cerna M. Genotoxicity of industrial effluents, river waters, and their fractions using the Ames test and in vitro cytogenetic assay / M. Cerna, A. Pastorkova, J. Smid et al. //Toxicol Lett. 1996. - Vol. 88. - P. 191-197.

80. Codina J. C. Detection of heavy metal toxicity and genotoxicity in waste waters by microbial assay / J. C. Codina, A. Perez-Garcia, A. Vicente // Water Science and Technology. 1994. - Vol. 30. - P. 145-151.

81. Sasaki K. Comparison of cytotoxic effects of chemicals in four different cell types / K. Sasaki, N. N. Tanaka, M. Watanale, M. Yamada et al. // Toxicology. 1991. - Vol. 5-6. - P. 403-406.

82. Constantin M. I. Introduction and perspectives of plant genetics and cytogenetic assays: a report of US Envirimental Protections Agency Gene -Tox Program / M. I. Constantin, E. T. Owens // Mutat. Res. 1982. - Vol. 99. -P. 1-12.

83. Ford C.E. PI. Colchicine hypotonic citrate, sequence for mammalian chromosomes / C.E. Ford, I. L. Hamesten II Stain. Technol. 1956. - Vol. 31. -P. 247-251.

84. Grant W. F. The use of Tradescantia and Vicia faba bioassays for he in situ detection of mutagens in an aquatic environment / W. F. Grant, H. G. Lee, D. M. Jones Neil R., Chromosomes in plants. New Phytologist. 1995. - Vol. 131.-P. 411-434.

85. Levan A. Penicillin in the Allium. / A. Levan, I. Tijo // Hereditas. 1951. -Vol. 37.-P. 306.

86. Kada T. Jn. Environ. Mutag. and Carcinog. / T. Jn. Kada Tokyo: N.-Y., 1982, P. 355-359.

87. Kamra O. P. Genotoxic activity of pulp mill effluent in Salmonella and Saccharomyces cerevisae assays / O. P. Kamra, E. R. Nestman, G. R. Douglas et al. // Mutat Res. 1983. - Vol. 118. - P. 269-276.

88. Kodama Y. Stable chromosome aberrations in atomic bomb survivors: Results from 25 years of investigation / Y. Kodama, D. Pawel et al. // Radiation Research. 2001. - Vol. 156. - P. 37-46.

89. Lareau L. F. Unproductive splicing of SR genes associated with highly conserved and ultraconserved DNA elements / L. F. Lareau, M. Inada, R. E. Green et al. // Nature. 2007. - Vol. 446. - P. 926-929.

90. Dayan A. State of the art of animal models for general screening of chemicals / A. Dayan // Hum. Exp. Toxicol. 1991. - Vol. 6. - P. 464.

91. Koch H. The yeast test: An alternative method for the testing of acute toxicity of drug substances and environmental chemicals / H. Koch, M. Ho fender, B. Bohne // Methods Find. Exp. Clin. Pharmacol. 1993. - Vol. 15, N 3. - P. 141-152.

92. Wurgler F.E. Drosophila as assay system for detecting genetic changes. Handbook of mutagenicity test procedures / F. E. Wurgler, F. H. Sobels, E. Vogel Amsterdam: Elsevier/North Holland Biomedical Press, 1977. - P. 335-373.

93. Zordan M. Perspectives in the use of Drosophila melanogaster in genotoxicity testing / M. Zordan, R. Costa, A. G. Levis // Prog. Clin. Biol. Res. 1991. -Vol. 372.-P. 23-31.