Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus

Жердев, Николай Александрович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus"

На правах рукописи

ЖЕРДЕВ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

□034В 1

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ экотоксичности ПЕСТИЦИДОВ ПО БАРНМА MAGNA БТКАШ

03.00.16- экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

' П П.иг

Ростов-на-Дону - 2009 '' О

003481155

Работа выполнена в отделе рыбохозяйственной токсикологи Азовского научно-исследовательского института рыбного хозяйства (ФГУП "АзНИИРХ")

Научный руководитель:

доктор биологических наук Кренева Софья Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Бакаева Елена Николаевна доктор биологических наук Балыкин Павел Александрович

Ведущая организация:

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Защита диссертации состоится 19 ноября 2009 г. в 17-00 на заседании диссертационного совета Д 212.208.32 по биологическим наукам при Южном федеральном университете (344006, г. Росгов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 105, ЮФУ, 304 ауд., e-mail: denisova777@inbox.ru, факс: (863)2638723).

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Южного федерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Пушкинская 148) и на сайге Южного федерального университета по адресу: www.sfedu.ru.

Автореферат разослан 19 октября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Денисова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Ающальноат исследований. Методы определения токсикологических параметров пестицидов длительны по времени, трудоемки и требуют значительных затрат, поэтому научно-исследовательские лаборатории не могу своевременно предоставлять токсикологическую оценку нарастающему потоку новых пестицидов. В этой связи существует актуальность создания надежных и достоверных расчетных методов оценки экотоксичносш пестицидов. Для этого разрабатываются тест-системы различного биологического уровня in vitro, которые позволяют выявить связь между структурой и активностью химических веществ, а также использовать количественную зависимость химическая структура - биологическая активность для целей прогноза токсичности пестицидов.

Результаты предварительного математического прогнозирования параметров токсичности позволяют правильно планировать эксперимент, обосновано выбирать концентрации химических веществ для постановки опытов и тем самым уменьшить вероятность ошибки, сократить количество необходимых животных, длительность и стоимость токсикологических исследований, выявить механизм действия и определяющий токсический эффект при хронической интоксикации.

В рыбохозяйственной токсикологической научной литературе нет работ, описывающих математические модели прогноза токсичности пестицидов для Daphnia magna Straits, выступающей в большинстве случаев в качестве лимитирующего звена при установлении предельно-допустимых концентраций (ПДК). Отсутствуют работы по изучению хронического токсического действия на различные стороны жизнедеятельности Daphnia magna перспективных для сельского хозяйства гербицидов нового поколения -производных сульфомочевин и арилоксифеноксипропионовых кислот.

Все вышеизложенное обуславливает актуальность выбранной темы исследования.

Цель и задами исследования. Цель работы - на основе количественных зависимостей химическая структура - биологическая активность научно обосновать математические модели прогноза токсичности пестицидов, относящихся к разным химическим классам, для Daphnia magna Straus - как тест-объекта биотестирования и нормирования токсико-метрических параметров химических веществ.

В связи с этим были определены следующие задачи:

1. Установить токсикометрические параметры действующих веществ и препаративных форм пестицидов для Daphnia magna.

2. Выявить связь химическая структура - параметры токсичности пестицидов, относящихся к разным химическим классам.

3. Установил, корреляционно-регрессионные зависимости токсикометрических параметров действующих веществ и препаративных форм пестицидов от их коэффициентов распределения октанол/вода

4. Разработать математические модели прогноза токсикометрических параметров пестшзддов для Daphnia magna.

5. Провесхи верификацию разработанных моделей прогноза при проведении исследований по экспериментальному обоснованию ПДК пестицидов.

6. Изучить характер хронического токсического действия гербицидов нового поколения - производных сульфонилмочевин и производных арилоксифеноксипропионовых кислот на жизнедеятельность Daphnia magna.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристика биоцидной активности основных химических классов пестицидов.

2. Прогностические модели определения токсичности действующих веществ и препаративных форм пестицидов, основанные на установлении достоверных регрессионных зависимостей токсикометрических параметров и коэффициентов распределения окганол/вода.

3. Гербициды - производные арилоксифеноксипропионовых кислот, сульфошшмочевин вызывают нарушения жизнедеятельности Daphnia magna. Интенсивность и направленность токсического действия изученных гербицидов определяется их химической структурой.

Научная новизна.

1. На основании результатов экспериментов ощэеделены токсикомегрические параметры 43 действующих веществ и 83 препаративных форм пестицидов для Daphnia magna.

2. Установлена связь параметров токсичности и химической структуры 43 действующих веществ и 83 препаративных форм пестицидов. Определен диапазон колебаний среднелетальных концентраций 114 пестицидов разных химических классов для Daphnia magna.

3. Выявлены корреляционно-регрессионные зависимости параметров токсичности действующих веществ и их препаративных форм от коэффициентов распределения окганол/вода. Разработаны соответствующие математические модели прогноза.

4. Исследовано хроническое токсическое действие пестицидов - производных сульфонилмочевин, арилоксифеноксипропионовых кислот на Daphnia magna. Установлена зависимость интенсивности и направленности действия изученных пестицидов от их химической структуры.

Практическая значимость работы

1. Материалы проведенных исследований легли в основу разработки более 100 рыбохозяйственных нормативов (ПДК).

2. Осуществлена верификация разработанных моделей прогноза токсикометрических параметров песпщвдов при проведении экспериментов по установлению ЦЦК 8 пестицидов.

3. Предполагается использовать разработанные модели прогноза токсикометрических параметров пестицидов при их скрининге.

Апробация работы Материалы диссертации были представлены на российских и международных конференциях: "Вторая Всесоюзная конференция по рыбохозяйсгвенной токсикологии, посвященная 100-легаю проблемы качества воды в России" (Санкт-Петербург, 1991); Международная конференция "Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистема^' (Москва, 2002); Вторая международная научная конференция "Биотехнология - охране окружающей среды" (Москва, 2004); Международная научная конференция "Аюуальные проблемы экологической физиологии, биохимии генетики животный' (Саранск, 2005); Вторая научная конференция с участием стран СНГ "Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов" (Петрозаводск, 2007); Международная конференция "Ихтиологические исследования на

внутренних водоемах" (Саранск, 2007); Международная научная конференция "Исследования Мирового океана" (Владивосток, 2008); Международная научная конференция "Актуальные проблемы биологии, ианогехнсшогий и медицины" (Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 научных работ, объемом 4,9 п.л., из них 1 статья в изданиях, рекомендованных ВАК Доля участия автора в публикациях составляет 69% (3,4 пл.).

Cnqiymtypa и объем диссерпшщи. Диссертация состоит из: введения; обзора литературы; описания постановки экспериментов и методов исследования; 2-х глав собственных исследований; обсуждения результатов; выводов и списка использованной литературы, включающей 134 источник отечественных и 38 зарубежных авторов. Объем диссертации 170 страниц машинописного текста. Работа иллюстрирована 34 таблицами и 13 рисунками.

Работа проводилась в отделе рыбохозяйственной токсикологии АзНИИРХ и ФГУП "АзНИИРХ"в рамках госконтракгов с Государственным комитетом РФ по рыболовству согласно Отраслевой программе "Научно-техническое обеспечение развития рыбного хозяйства России", проект "Экология".

Личный вклад в работу заключается в непосредственном выполнении экспериментальных исследований по всем разделам диссертационной работы, проведения анализа и обобщения результатов работы, сборе, систематизации и анализе литературных и экспериментальных данных. Изучение острой токсичности препаратов проводилось совместно со старшим научным сотрудником Власенко ЕС., научным сотрудником Федоровой Е. А.

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПЕСПЩИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Освещены вопросы воздействия пестицидного загрязнения на водные экосистемы. Изложены данные научной литературы о негативном влиянии пестицидов на основные показатели жизнедеятельности Daphrua magna и других беспозвоночных щдробионтов. Приведена по литературным источникам химическая классификация песшцвдов и показано влияние некоторых их химических классов на физиологическое состояние Daphnia magna. Освещены вопросы биологического действия песшцвдов от их химической структуры. Обсуждается возможность использования зависимости химическая структура -биологическая активность в целях прогноза параметров токсичности песшцвдов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение токсического действия пестицвдов выполнялось в условиях лабораторного эксперимента. Объектами исследования являлись действующие вещества и препаративные формы пестицвдов, как отечественного, так и импортного производства Для выявления связи химическая структура - биологическая активность и корреляционного анализа изучены и использованы токсикомегрические параметры 43 действующих веществ и 83 препаративных форм песпщцдов. Д тя исследования хронического действия пестицвдов -производных арилоксифеноксипропионовых кислот использовано 2 действующих вещества и 1 препаративная форма, сульфонилмочевин - 5 действующих веществ.

Всего использовано 7 показателей, проведено 32148 анализов. Основные направления и объем исследований представлены в таблице 1.

В практике водной токсикологии широко применяется метод использования ветвистоусых ракообразных в качестве тест-объекгов. В настоящее время у нас в стране и за рубежом наиболее часто используют Daphnia magna как стандартный биотесг для

токсикологических исследований. Токсикологические эксперименты проводились на D. magna в возрасте 18-24 часов. Исследования выполнялись на базе отдела рыбохозяйственной токсикологии АзНИИРХ. Оценку токсичности пестицидов для дафний проводили согласно методическим рекомендациям ("Методические указания по установлению эксшого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение", 1998).

Таблица 1 .Основные направления и объем исследований

№ Направление исследований Показатели Объем ис-

п/п следований

(кол-во

анализов)

1. Оценка токсического действия 1. Выживаемость 4428

пестицидов на дафний 2. Токсикометрические 1260

параметры

3. Сроки наступления 7560

половозрелосщ

4. Количество пометов 7560

5. Плодовитость дафний 7560

6. Численность популяции 1890

7. Соотношение возрастных 1890

групп в популяции

2. Разработка математических 1. Корреляционно-регрес-

моделей прогноза токсичности сионный анализ 738

пестицидов

Степень токсичности различных концентраций исследуемых веществ на жизнедеятельность дафний оценивали по следующим показателям: выживаемость, сроки наступления половой зрелости, количество пометов, плодовитость, численность и соотношение возрастных групп популяции.

Экспериментальные исследования по оценке токсичности пестицидов состояли из двух этапов: острых опытов продолжительностью 96 часов и хронических - 30 суток. Острый опыт ставился с большим диапазоном концентраций изучаемых веществ, который должен обеспечил, гибель дафний от 0 до 100 %. На основании результатов острого опыта выбирали концентрации для хронического эксперимента.

Острый и хронический эксперименты проводили в сосудах емкостью 0,5 л, в которые помещали по 10 экземпляров дафний. Опыты по оценке действия пестицидов на популяцию рачков продолжительностью 21 сутки проводили в литровых емкостях, в которые также помещали по 10 экземпляров дафний. Постановка экспериментов осуществлялась в трехкратной повторносги при постоянных концентрациях пестицида. Растворы токсиканта менялись в зависимости от стабильности пестицида

Исходные растворы пестицидов, плохо растворяемых в воде, приготовляли в растворителе димегилсульфоксид с последующим разбавлением до нужной концентрации водой. В этом случае, ставили параллельную серию опытов для выявления эффекта растворителя на тест-объект в соответствующих концентрациях.

На основании выживаемости дафний в остром и хроническом эксперименте рассчитывали токсикометрические параметры Ж[6, ЛК50, ЛК^ методом пробиг-анализа (Прозоровский, 1962).

Оценку токсического действия пестицидов проводили по результатам плодовитости дафний, численности популяции рачков, которые подвергали статистической обработке с привлечением t-критерия Стъюдента (Лакни, 1973).

Поиск зависимости биологической активности пестицидов от их физико-химических свойств, включал в себя:

- сбор и первичную обработку данных о параметрах токсичности анализируемых пестицидов (по результатам собственных экспериментов);

- поиск физико-химических констант, отражающих особенности токсического действия веществ и выбор коисшнт наиболее отвечающих механизму токсического действия (по литературным данным);

- корреляционно-регрессионный анализ и вывод уравнений регрессии.

Сведения о коэффициенте распределения октанол/вода (К^) взяты из справочника по пестицидам ("The Pesticide Manual", 1997).

При статистической обработке результатов исследований использовались программы STAHSnCA и Microsoft Excel'98 в среде Windows'98.

ГЛАВА 3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТОКСИЧНОСТИ ПЕСТИЦИДОВ ДЛЯ DAPHNIA MAGNA

В начале исследований были определены токсикометрические параметры 43 действующих веществ и 83 препаративных форм пестицидов для Daphnia magna при острой (экспозиция 96 часов) и хронической интоксикации (экспозиция 30 суток) интоксикации.

Распределение пестицидов по основным химическим классам, представленное в таблице 2, дает более полное представление о токсическом действии того или иного класса на ветвистоусых рачков.

Наиболее токсичными для дафний являлись инсектициды - пиретроиды и производные тиофосфорной кислоты, а также фунгицвды нового поколения -стробилурины. Пиретроиды являются производными циклопропанкарбоновой кислоты. Высокой щдробиоцвдноиью обладают производные циклопропанкарбоновой кислоты с 3-фенокси-а-цианбензоловым спиртом (Березин В.Б., 1983). По химическому строению наиболее близки циперметрин и дельтаметрин - отличающиеся только галогенными заместителями. В молекуле фенвалерата, в отличие от циперметрина и дельтамеггрина, радикал циклопропанкарбоновой кислоты замещен остатком арилизовалериановой кислоты и отсутствует дигалогенвинильный радикал. Пиретроиды по воздействию на физиологическое состояние дафнии, а также на их воспроизводительную способность наиболее токсичны для нее. Диапазон значений среднелетальных концентраций пиретровдов н производных тиофосфорной кислоты был довольно широким и составил 0,00002-0,0127 мг/л и 0,000002-0,075 мг/л, соответственно. Стробилурины - синтетические аналоги стробилурина А, выделенного из культуры грибов Strobilurus tenacllus, и представляют собой эфиры замещенной Р-мегоксиакриловой кислоты и ее аза-аналогов. Диапазон колебаний ЛКда стробклуринов составил 0,0007-0,173 мг/л. Инсектициды, производные пиразола, проявляли меньшую токсичность в сравнении с пиретроидами, или с производными тиофосфорной кислоты, но также являлись особотоксичными для дафний. Интервал их среднелетальных концентраций составил 0,03-0,172 мг/л.

Диапазон колебаний среднелетальных концентраций производных дитиокарбаминовой и арилоксифенокипропионовых кислот составил 0,013-2,24 мг/л и 0,083-2,5 мг/л, соответственно, что относит эти пестициды к особо- и высокотоксичным для дафний соединениям. Близкими по токсичности к этим классам пестицидов оказались

производные гидроксибензойных, введение в ароматическое кольцо которых ншрильной группы С=Ы усиливает токсичность этих соединений и карбаминовой кислот.

Таблица 2. Токсикометрические параметры (Ж50) пестицидов различных химических классов для Daphnia magna

№п/п Название пестицида ЛК50 Класс токсичности

1 2 3 4

Стробилурииы

1 Зато (ц.в. трифлоксистробин) 0,0007 особотоксичный

2 Трифлоксисгробин 0,0009 особотоксичный

3 Димоксистробин 0,042 особотоксичный

4 Пиракпостробин 0,163 особотоксичный

5 Сгроби (д.в. крездксим-метил) 0,173 особотоксичный

Пиретроиды (произв. циклопропанкарбоновой кислоты)

6 Бега-цифлутрин 0,00002 особотоксичный

7 Сумицвдин (д.в. фенваперат) 0,000055 особотоксичный

8 Талкорд (д.в. пермегрин) 0,0022 особотоксичный

9 Оперкот (д.в. лямбда-цигалсприн) 0,0044 особотоксичный

10 Маврик (д.в. тау-флувалинаг) 0,0046 особотоксичный

И Бульдок (д.в. бега-цифлутрин) 0,0064 особотоксичный

12 Лямбда-цигалотрин 0,007 особотоксичный

13 Децис-профи (д.в. дельтаметрин) 0,0126 особотоксичный

14 Апьфас (д.в. апьфа-циперметрин) 0,0127 особотоксичный

Произв. тиофосфорной к-ты

15 Валексон (ц,в. фоксим) 0,000002 особотоксичный

16 Фуфанон (дл. мапашон) 0,003 особотоксичный

17 Фенитион (д.в. феншротион) 0,026 особотоксичный

18 Базудин (д.в. диазинон) 0,075 особотоксичный

Произв. пиразола

19 Регент 25 (ц.в. фипронил) 0,03 особотоксичный

20 Opiyc (д.в. фенпироксимаг) 0,05 особотоксичный

21 Фипронил 0,172 особотоксичный

Произв. дитиокарбаминовой к-ты

22 Тирам 0,013 особотоксичный

23 Манкоцеб 0,094 особотоксичный

24 Батыр (ц.в. тирам) 0,237 особотоксичный

25 Полирам (д.в. метирам) 2,24 высокотоксичный

Произв. арилоксифеноксипропионовыхк-т

26 Зелпек-супер (ц.в. галоксифоп-Р-мешл) 0,083 особотоксичный

27 Форвард (д.в. хизалофоп-П-згил) 0Д1 особотоксичный

28 Фурорс-супер (феноксапроп-П-эшл) 0,151 особотоксичный

29 Флуазифоп-П-бугал 1,09 высокотоксичный

30 Клиндз (д.в. цишлофоп-бушл) 1,25 высокотоксичный

31 Галакон (д.в. флуазифоп-бугил) 1,495 высокотоксичный

32 Хизалофоп-П-згал 1,65 высокотоксичный

33 Феноксапроп-П-этил 1,795 высокотоксичный

34 Квизалофоп-П-тефурил 2,50 высокотоксичный

Произв. гидроксибезойныхк-т

35 Тотрип (ц.в. иоксинил) 0,091 особотоксичный

36 Парднер (д.в. бромоксинил) 0,7 высокотоксичный

продолжение таблицы 2

Прошв, кардамоновой к-ты

37 Фенмедифам 0,13 особогоксичный

38 Десмедифам 0,34 особотоксичный

39 Феноксикарб 0,568 высокотоксичный

40 Бетанал(д.в. фенмедифам) 0,85 высокотоксичный

41 Инсегар (д.в. феноксикарб) 1,069 высокотоксичный

42 Спад-Ник (д.в. хлорпрофам) 2,98 высокогоксичный

43 Хлорпрофам 4,78 высокотоксичный

Прошв, имидаша и бензимидазапа

44 Карбевдазим 0,08 особшоюсичный

45 Спортак (д.в. прохлораз) 2,13 высокогоксичный

46 Имазалил 2,20 высокотоксичный

47 Фуберидазол 3,76 высокотоксичный

48 Бенпат(д.в. беномил) 4,82 высокотоксичный

Прошв, хлорацетаншшда

49 Дуал (д.в. метолахлор) 0,30 особотоксичный

50 Харнес (д.в. ацегохлор) 9,15 среднетоксичный

51 Фрошьер (д.в. диметенамид) 11,5 среднетоксичный

52 Бушзан С (д.в. мегазахлор) 51,12 малотоксичный

Произв. тршаолов

53 Дифеноконазол 0,022 особотоксичный

54 Райк (д.в. дифеноконазол) 0,045 особотоксичный

55 Карамба (дв. метконазол) 0,09 особотоксичный

56 Метконазол 0,509 высокогоксичный

57 Диниконазол 0,64 высокотоксичный

58 Опус (д.в. эпоксиконазол) 0,8 высокогоксичный

59 Фояикур (д.в. тебуконазол) 0,813 высокотоксичный

60 Тилг (д.в. пропиконазол) 1,45 высокотоксичный

61 Век1ра(д.в. бромуконазол) 3,6 высокотоксичный

62 Топаз (дв. пенконазал) 4,388 высокотоксичный

63 Сграйк (дв. флу1риафол) 5,41 среднетоксичный

64 Тебуконазол 7,0 среднетоксичный

65 Алькор(дв. ципроконазол) 7,0 среднетоксичный

66 Флугриафол 7,22 среднетоксичный

67 Суми-8 (д.в. диниконазол) 12,97 среднетоксичный

68 Триадимефон 16,0 среднетоксичный

69 Байзафон (д.в. триадименол) 19,125 среднетоксичный

70 Премис (д.в. тришконазол) 31,8 среднетоксичный

71 Триадименол 45,75 среянеггокеичный

72 Тротиконазол 360,2 малотоксичный

Пмидазолшюны (прошв, имидазола)

73 Ассерг(д.в. имазамегабенз-метл) 14,11 среднетоксичный

74 Арсенал (д.в. имазапир) 25,09 среднетоксичный

75 Скетер (д.в. имазахин) 27,19 среднетоксичный

76 Пивот (имазегапир) 91,03 малотоксичный

Прошв, изоксазапа

77 Коммавд (дв. кломазон) 10,0 среднетоксичный

78 Тачигарен (дв. гимексазсш) 40,75 среднетоксичный

79 Мерлин (д.в. изоксафшлш) 49,06 среднетоксичный

80 Изоксафлкпот 77,75 малотоксичный

продолжение таблицы 2

Произв. триазииов

81 Зошран (ц.в. мегрибузин) 9^29 среднетоксичный

82 Мефибузин 40^7 среднегоксичный

83 Голппсс (цв. метамшрон) 69,93 малотоксичный

84 Мегамшрон 85,0 малотоксичный

Нсопикотшюиды (произв. имидазола и питала)

85 Апачи (д.в. клогианидин) 15,04 среднегоксичный

86 Конфццор (ц.в. имидаклоприд) 37,411 среднетоксичный

87 Азпара (д.в. тиаметоксам) 41,6 среднегоксичный

89 Клогианидин 48,0 среднетоксичный

90 Тиаклоприц 55,25 малотоксичный

91 Калипсо (д.в. тиаклоприд) 81,0 малотоксичный

92 Имидаклоприд 112,5 малотоксичный

93 Тиаметоксам 131Д малотоксичный

Произв. фосфоновыхк-т

94 Глифосат 167^ малотоксичный

95 Глуфосинаг аммония 685,0 очень слаботоксичный

Произв. сульфоншточевин

96 ЛА-525 (д.а хлоримурон-этил) 17,033 среднетоксичный

97 Просульфурон 21,39 среднегоксичный

98 Пик (ц.в. просульфурон) 31,924 среднетоксичный

99 Аккурат (д.в. мегсульфурон-зпш) 48,434 среднегоксичный

100 Трибенурон-мегил 62,8 малотоксичный

101 Лакмус (ц.в. римсульфурон) 68,75 малотоксичный

102 Вираж (д.в. трибенурон-мегил) 98,65 малотоксичный

103 Римсульфурон 173,75 малотоксичный

104 Сириус (ц.в. пиразосульфурон-эгшп) 226,06 малотоксичный

105 Хлоримурон-этил 252,0 малотоксичный

106 Кортес (ц.в. хлорсульфурон) 443,609 малотоксичный

107 Сегмент (д.в. азимсульфурон) 560,0 очень слаботоксичный

108 Форамсульфурон 616,57 очень слаботоксичный

109 Метсульфурон-мешл 695,0 очень слаботоксичный

110 Карибу (д.в. трифлусульфурон-метил) 700,0 очень слаботоксичный

111 Иодосульфурон-мегил нагрет 800,0 очень слаботоксичный

112 Азимсульфурон-метил 800,0 очень слаботоксичный

ИЗ Хлорсульфурон >1000 очень слаботоксичный

114 Амидосульфурон 1510,0 очень слаботоксичный

Диапазон среднелстальных концентраций производных карбаминовой кислоты составил 0,13-4,78 мг/л. Производные имидазола и бешимвдазола были высокотоксичными для дафний, за исключением карбендазима, который оказался для них особотоксичным пестицидом.

Изученные производные хлорацетанилида проявляли разную степень токсичности для дафний, от особотоксичнош Дуала до малотоксичного Бутизана С. Диапазон среднелетальных концентраций этого класса пестицидов находился в интервале 0,3-51,12 мг/л.

Установленный диапазон концентраций фунгицидов класса триазолов был также довольно широким и составил 0,022-360,2 мг/л. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что фунгициды этого класса в основном являются высоко- и среднетоксичными для дафний. Особстоксичными являлись действующее вещество

дифеноконазол и препаративная форма Райк на его основе, а также Карамба (д.в. метконазол). Только один фунгицид из класса триазолов проявлял малую токсичность -тритиконазол.

L¿¡ Л К 50

Рис. 1. Диафамма связи основных химических классов пестицидов и их токсикометрических параметров (lg ЛК50) для дафний

Условные обозначения классов песшццдов: 1-пиретровды; 2-произв. тиофосфорной к-гы; 3-стробилурины; 4-произв. пиразола; 5- дитиокарбаматы; 6-произв. гидроксибензойных к-т, 7-произв. арилоксифеноксипропионовых к-т, 8-произв. карбаминовой к-ты; 9-произв. имвдазола и бензимидазсгаа; 10-произв. хлорацетанилида; 11-триазолы; 12-имвдазалиноны; 13-произв. изоксазола; 14-триазины; 15-неоникотиновды; 16-произв. фосфоновыхк-т, 17-произв. сульфонилмочевин.

Средне- и малотоксичными являлись гербициды имидазолиновой фуппы, образующиеся при взаимодействии имцдазола с пероксидами, и производные триазинов, производные изоксазола, инсектициды последнего поколения - неоникотиноцды. Неоникотиноиды по своей структуре являются производными имидазола (имидаклоприд) или тиазола (тиаметоксам, тиаклопрцд) (Рославцева С. А, 2000; Tomizawa Motohiro, Casida John E., 2005). Диапазон их среднелетальных концентраций составил 15,04-131,2 мг/л.

По среднелегальным концентрациям, полученным в эксперименте, гербициды, производные сульфонилмочевин относятся, как среднетоксичным, так и к мало- и очень слаботоксичным веществам. Диапазон среднелетальных концентраций изученных гербицидов составил для дафний 17,033-1510,0 мг/л.

Выше изложенное показывает, что интенсивность токсического действия пестицидов определяется их химическим строением. По степени усиления токсического действия на дафний изученные пестициды можно расположить следующем порядке: производные сульфонилмочевин < производные фосфоновых кислот < неоникотиноиды < триазины < производные изоксазола < имвдазалиноны < триазсяы < производные хлорацетанилида < производные имвдазола и бензимвдазола < производные карбаминовой

кислоты < производные арилоксифеноксипропионовых кислот < производные гидроксибензойных кислот < дитиокарбаматы < производные пиразола < стробилурины < производные тиофосфорной кислоты < пиретроиды.

На рисунке 1 представлена диаграмма связи токсикометрических параметров пестицидов и их химических классов. В виду значительного разброса значений Ж (более 5 десятичных порядков) эта значения логарифмировались.

IgKow

Рис. 2. Регрессионная зависимость между токсикомегрическими параметрами (Ж50) действующих веществ пестицидов и их коэффициентами распределения окганол/вода для Daphnia magna при острой интоксикации.

IgKow

Рис. 3. Регрессионная зависимость между токсикомегрическими параметрами (Ж50) препаративных форм песпщвдов для Daphnia magna при острой интоксикации и коэффициентами распределения окганол/вода их действующих веществ.

KowLogP

Рис. 4. Регрессионная зависимость между токсикометрическими параметрами (Жзо) действующих веществ пестицидов и их коэффициентами распределения октанол/вода для Daphraa magna при хронической интоксикации.

IgKow

Рис. 5. Регрессионная зависимость между токсикометрическими параметрами (JIK50) препаративных форм пестицидов для Daphrua magna при хронической интоксикации и коэффициентами распределения октанол/вода их действующих веществ.

Для описания зависимости биологической активности пестицидов от химического строения необходимы количественные соотношения между параметрами токсичности и их химической структурой. Выбор физико-химических показателей или констант диктуется данными о предположительном механизме токсического действия веществ. Механизм токсического действия, определяющийся конкретными физико-химическими процессами,

протекающими в организме, предполагает наличие корреляционной связи между биологической активностью и физико-химическими характеристиками веществ.

В качестве параметров мотуг быть использованы различные физико-химические характеристики веществ, такие как молекулярная масса, плотность, температура кипения и плавления, давление насыщенных паров и другие константы (Филов, Люблина, 1965,1976; Люблина, 1973;Заугольниковидр., 1978; Смирнов и др., 2002).

Для получения количественных соотношений между параметрами токсичности пестицидов и их химической структурой из всех многочисленных физико-химических констант нами был выбран коэффициент распределения окганол/вода, обусловленный химическим строением вещества. (Охарактеризует способность вещества проникать через биологические мембраны и накапливаться в гидрофобных участках биологических структур клеток организма (Альберт, 1971; Hansch, Leo, 1979). Поскольку, биологическая активность песгиццдов определяется траснспоргао-распределигальными процессами в организме, которые во многом обусловлены лило- и гидрофильными свойствами вещества, коэффициент распределения окганол/вода наиболее вероятно отражает механизм токсического действия химических веществ. Исследование связи токсикомегрических параметров действующих веществ и препаративных форм пестицидов и их коэффициентов распределения окгансш/вода проводилось с помощью корреляционного и регрессионного анализа. Вычислялся коэффициент корреляции, который позволил рассчитать уравнения регрессии для целей прогноза.

Корреляционно-регрессионный анализ показал, что величины токсикомегрических параметров действующих веществ и препаративных форм пестицидов находятся в линейной обратной зависимости от величины коэффициента распределения окганол/вода (lgK»,) действующих веществ.

Корреляционно-регрессионный анализ величин токсикомегрических параметров и lgKow выявил высокую степень связи между этими показателями. Наиболее тесная связь параметров токсичности для Daphnia magna отмечена при острой интоксикации в растворах действующих веществ (г = 0,83 - 0,86) и препаративных форм песгиццдов (г = 0,80 - 0,82) (рис. 2,3). Несколько слабее она выражена при хронической интоксикации, коэффициент корреляции составил величину 0,72 - 0,73 для действующих веществ и 0,79 - 0,80 для препаративных форм песгиццдов (рис. 4,5).

На основании установленных достоверных корреляционно-регрессионных зависимостей между токсикомстрическими параметрами Daphnia magna и величинами lgKow действующих веществ и препаративных форм пестицидов разработаны математические модели прогноза, позволяющие расчетным способом определить параметры токсичности пестицидов (табл. 3).

В наших исследованиях 83,3 % значений токсикомегрических параметров действующих веществ пестицидов при острой интоксикации и 65,0 % при хронической, рассчитанных по регрессионным уравнениям, находились в пределах одного порядка с экспериментально-установленными. Расчеты показали, что 94,0 % значений Ж препаративных форм пестицидов при острой и 85,0 % значений Ж при хронической интоксикации, рассчитанные по соответствующим уравнениям регрессии, отличались от экспериментально-установленных менее чем на один порядок. Исключение составляет большинство высокотоксичных инсектицидных пестицидов - пиретроидов и производных тиофосфорной кислоты и других, теоретические величины токсикомегрических параметров которых отличаются от экспериментально-установленных более чем на порядок. Для веществ, острое токсическое действие которых определяется избирательным действием, теоретические параметры мотуг не совпадать с экспериментально-установленными на один

и более порядков (Заугольников и др., 1978; Лукъяненко, 1983; Помазовская, 1987; Мороз, 1989; Филенко, 1990; Катаскова, 1999).

Таблица 3 Математические модели прогноза токсичности пестицидов для Daphnia magna

Экспозиция опыта, сутки Регрессионные уравнения Статистические параметры

Действующие вещества пестицидов

4 lgJIKi6= 1,7107 - 0,53521^ lgM50 = 2,0298 - 0,4609 lgK™ lgnKg4 = 2,2842 - 0,3915 lgKow г=-0,83, p< 0,00001 г=-0,84, p< 0,00001 г=-0,86, p< 0,00001

30 lgJIKi6= 1,1905 - 0,5488 IgK^ lgJIK5o= 1,5755 - 0,4833 lgK^ lgmC84= 1,8609-0,4251 lgKow г=-0,72, p< 0,0001 г=-0,73, p<0,00001 г=-0,72, p<0,00001

Препаративные формы пестицидов

4 lgraCi6= 1,5830 - 0,5870 lgK^ lgmc50 = 1,9135-0,5275 lgK^ lgnKs4 = 2,1845 - 0,4770 IgK^ г=-0,82, p<0,00001 г=-0,82, p< 0,00001 г=-0,80, p< 0,00001

30 lgJIKi6= 1,0679 - 0,6345 lgK™ lgmC50= 1,4512-0,5798 lgK™ lgHK« = 1,7555 - 0,5289 lgKo«, г=-0,79, p<0,00001 г=-0,80, p<0,00001 г=-0,80, p< 0,00001

После построения математических моделей прогноза проводился расчет токсико-метрических параметров 8 неизученных пестицидов - Стринг 33% (д. в. певдиметалин), Талстар 10 % (д. в. бифентрин), Ровраль 50 % (д. в. ипродион), Фенова Экстра 11 % (д. в. феноксапроп-П-этил), бифентрин, ипродион, форамсульфурон, флумиоксазин. Стандартная схема постановки острого эксперимента (Лукъяненко, 1983; "Методические рекомендации по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ дня воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение", 1998) предусматривает выбор 3-5 концентраций, различающихся между собой в 10 раз. Д ля постановки опытов при хронической интоксикации эта методические руководства рекомендуют подбирать 3-4 убывающие концентрации от ЛК50 острого эксперимента с множителем 1/2. Эксперименты по выживаемости Daphnia magna в растворах тестируемых пестицидов показали, что в большинстве случаев постановка эксперимента по стандартной схеме позволяет установить недействующие и 100%-летальные концетращш пестицидов, что исключает возможность расчета токсикометрических параметров, на основании этих данных, поэтому возникает необходимость проведения дополнительных исследований.

Постановка эксперимента, с учетом прогнозируемых значений параметров токсичности показала совпадение экспериментальных и прогнозируемых значений параметров токсичности в пределах одного порядка Исключение составляет пиретроидный инсектоакарицвд Талстар 10 % и его действующее вещество бифентрин, поскольку их прогнозируемые токсикометрические параметры, как в остром, так и в хроническом эксперименте оказались ниже экспериментально-установленных, более чем на один порядок (табл. 4).

Таким образом, анализ проведенных экспериментов показал совпадение экспериментальных и прогнозируемых значений токсикометрических параметров, рассчитанных по регрессионным уравнениям, в пределах одного порядка или отличались на

один порядок, что является удовлетворительным для предварительной оценке токсичности пестицидов.

Таблица 4. Экспериментальные и прогнозируемые параметры токсичности действующих

веществ и препаративных форм пестицидов

№ Токсикомегрические параметры (JIKie, ЛК50, ЛК^)

п/п острый опыт хронический опыт

Название пестици д а экспери- прогнози- экспери- прогнози-

менталь- руемые менталь- руемые

ные ные

ОтрингЗЗ% 0,629 0,106 0,245 0,018

1 (д. в. пендимешлин) 1,056 0,460 0,617 0,085

2,224 1,567 1,051 0314

Талсгар 10% 0,0009 0,1151 0,00005 0,0182

2 (д. в. бифентрин) 0,0061 0,5604 0,0004 0,0938

0,0298 2,1014 0,0019 03820

Ровраль50% 5,665 1327 0,971 0,292

3 (д. в. ипродаон) 8,579 4,286 1,840 1,03

18,966 11338 3,476 2,95

Фенова Экстра 11% 0,979 0,713 0,543 0,132

4 (д. в. феноксапроп-П-этшт) 1,879 2,858 0,945 0,568

2,989 9,087 1346 1,958

Бифентрин 0,0008 0,032 0,00004 0,0079

5 0,005 0,184 0,00026 0,0474

0,017 0,861 0,00111 0,2043

Ипродаон 7,329 1,274 0,674 0350

6 9,037 4,437 1,284 1335

14,468 12,874 2,577 3,851

Форамсульфурон 340,889 134325 189,045 41,549

7 616,567 245,077 317,867 89,634

1102,737 388,660 515,287 155,768

Флумиоксазин 42,869 2,218 3,792 0,618

8 67,474 7,153 7,272 2,203

99,212 19,314 13,598 5,983

ГЛАВА 4. ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ХРОНИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ПЕСТИЦИДОВ - ПРОИЗВОДНЫХ СУЛЬФОНИЛМОЧЕВИН, И АРИЛОКСИ-ФЕНОКСИПРОПИОНОВЫХ КИСЛОТ НА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТЬ DAPHNIA MAGNA

Производные сульфонилмочевин и арилоксифеноксипропионовых кислот обладают высокой гербицидной активностью, малыми нормами расхода и низкой стабильностью в окружающей среде (Захаренко, Мельников, 1996). Производные сульфонилмочевин характеризуются низкими коэффициентами распределения октанси/вода (менее 1), производные арилоксифеноксипропионовых кислот - высокими (более 3). По степени острой токсичности для гидробионгов они различны: сульфонилмочевины относятся к малотоксичным и среднетоксичным соединениям, производные арилоксифеноксипропионовых кислот - особотоксичным и высокотоксичным песгиццдам. В настоящее время они широко используются в сельском хозяйстве, и, тем не менее, их токсическое действие на гидробионты при хронической интоксикации не достаточно изучено.

Таблица 5. Выживаемость и токсикометрические параметры гербицидов, производных сульфонилмочевины и арилоксифеноксипропионовых кислот, для РарЬш таяла_

Название Выживаемость дафний Токсикометрические

гербицида Острый опыт Хронический опыт параметры, мг/л

Кон-ция, Гибель, Кон-ция, Гибель, (ЖйЖйЩ

мг/л % мг/ % острый хронический

Производные сульфонилмочевин

Контроль 0 0

Просульфурон 3,9 0 1Д5 0 10,572 3,225

7,8 10 2,5 10 21,39 5,9

15,5 40 5,0 40 43,71 10,7

31,0 60 10,0 80

62,0 100 20,0 100

Трибенурон- 12,5 0 10,0 0 31,6 29,0

мепш 25,0 7 30,0 23 62,8 46,1

50,0 30 45,0 50 125,2 63,1

100,0 60 60,0 70

200,0 100 75,0 100

Хлоримурон- 50,0 0 12,5 0 115,0 23,38

этил 100,0 10 25,0 10 252,0 43,75

200,0 40 50,0 60 552,0 81,5

400,0 70 100,0 100

800,0 100

Метсульфурон- 250,0 0 100,0 0 510,0 184,0

мешл 500,0 10 150,0 10 695,0 350,5

750,0 60 250,0 30 877,5 548,5

1000,0 100 400,0 63

550,0 80

700,0 100

Азимсульфурон 250,0 0 100,0 0 452,5 210,0

500,0 23 200,0 13 800,0 366,0

1000,0 67 400,0 53 1190,0 640,0

1500,0 100 800,0 100

Произюдные арилоксифеноксипропионовых кислот

Феноксапроп-П- 0,5 0 од 0 1,42 0,764

этал 1,0 0 0,6 10 1,795 1,28

1,5 20 1,0 30 2,175 1,796

2,0 70 1,4 53

2,5 100 1,8 86

2,2 100

Флуазифоп-П- 0,01 0 0,001 0 0,163 0,011

бушл 0,1 13 0,004 6 1,09 0,071

1,0 46 0,02 33 9,55 0,44

10,0 90 0,1 56

100,0 100 0,5 90

2,5 100

Пантера 1,0 0 1,0 0 9,5 3,0

(квизалофоп-П- 5,0 5 5,0 30 15,5 8,75

тефурил) 10,0 10 10,0 63 22,0 15,0

15,0 35 15,0 80

20,0 85 20,0 100

25,0 100

Изучение влияния гербицидов сульфонилмочевин и арилоксифеноксипропионовых кислот, дало возможность сделать сравнительный анализ токсического действия данных гербицидов на выживаемость и размножение Daphnia magna. Результаты экспериментов по выживаемости дафний в растворах гербицидов, а также токсикомегрические параметры представлены в таблице 5.

Как показали проведенные эксперименты, гербициды, производные сульфонилмочевины: просульфурон (10,0 мг/л), трибенурон-мешл (60,0 мг/л), хлоримурон-этил (50,0 мг/л) увеличивали срок созревания и появления первого помета, сокращали количество пометов в поколениях. Метсульфурон-метил в концентрациях 250,0-400,0 мг/л увеличивал срок наступления половозрелосги и появления первого помета на 2-3 суток, количество пометов на 1-2 было меньше. Гербициды, во всех изученных концентрациях снижали реальную плодовитость дафний в поколениях. В популяции их токсическое действие проявлялось в снижении плодовитости и численности, как половозрелых, так и неполовозрелых дафний, причем, в большей степени, оно сказывалось на выживаемости молодых особей. Азимсульфурон не оказывал влияния на фоки наступления половозрелосги и появления первого помета, а также на количество пометов в поколениях. Снижение плодовитости дафний отмечалось с концентрации 50,0 мг/л. Численность дафний в популяции, как половозрелых особей, так и молоди совращалась почти в равном отношении.

Изучение влияния гербицидов, производных арилоксифеноксипропионовых кислот на Daphnia magna показало, что их токсическое действие, как и производных сульфонилмочевин, направлено на выживаемость и подавление размножения рачков.

Феноксапроп-П-зтл (1,8 мг/л), флуазифоп-П-бугал (0,1-0,5 мг/л) увеличивали срок наступления половозрелосги и появления первого помета на 2-3 суток, а количество пометов было на один меньше. В концентрациях гербицида Пантера (д. в. квизалофоп-П-тефурил) 10,0 и 15,0 мг/л половозреяость наступала на шесть и шестнадцать суток, а первый помет отмечался на семь и девятнадцать суток позже, соответственно. При этом в концентрации 15,0 мг/л во втором поколении размножения дафний не наблюдалось. В популяции токсическое действие этих гербицидов проявлялось в снижении выживаемости молоди, а также плодовитости и выживаемости половозрелых дафний.

В хроническом эксперименте недействующие концентрации гербиццдов, производных сульфонилмочевин оказались выше соответствующих концентраций гербицидов, производных арилоксифеноксипропионовых кислот более, чем в 300 раз, а пороговые - более, чем в 600 раз.

Результаты исследований рекомендуется использовать для предварительной оценки токсичности новых пестицидов, относящихся к исследуемым химическим классам, на Daphnia magna, как одному из основных лимитирующих звеньев при разработке ПДК для рыбохозяйсгвенных водоемов.

Таким образом, полученные результаты исследований свидетельствуют о том, что интенсивность и направленность токсического действия пестицидов определяется их химическим строением, ведущая роль при пестицидам интоксикации принадлежит транспортно-распределигельным процессам, определяемые коэффициентом распределения октанол/вода Научно обоснован метод предварительной оценки токсикометрических параметров действующих веществ и препарагавных форм пестицидов, относящихся к разным химическим классам, который позволяет сократить производственные затраты и время на проведение токсикологических исследований.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Полученные корреляционно-регрессионные уравнения предполагается использовать для предварительной оценки токсичности пестицидов при постановке токсикологических исследований, что позволяет планировать эксперимент, и обосновано выбрать концентрации химических веществ для постановки опытов.

2. Регрессионные уравнения рекомендуется использовать для оценки экологической опасности новых ранее не изученных пестицидов.

3. В связи с поступлением новых пестицидов в водоемы, разработанные регрессионные уравнения рекомендуется использовать для мониторинга экотоксичности применения пестицидов.

ВЫВОДЫ

1. Установлена связь показателей токсичности и химической структуры изученных пестицидов. По степени токсичности на физиологическое состояние Daphnia magna пестициды располагаются в следующем порядке: очень слаботоксичные - производные сульфонилмочевин, фосфоновых кисясгг, малотоксичные - производные сульфонилмочевин, фосфоновых кислот, имидазола, изоксазола; среднетоксичные -производные сульфомочевин, имидазола, триазинов, изоксазола, хлорацетанилццы; высокотоксичные - производные карбаминовой кислоты, тидроксибензойных кислот, арилоксифеноксипропионовых кислот; особотоксичные - производные арилоксифеноксипропионовых кислот, дитиокарбаминовой кислоты, пиразола, тиофосфорной кислоты, стробилурины, пиретроиды. Производные триазолов включают в себя пестициды с широким спектром токсического действия - от малотоксичных соединений до особотксичных.

2. Токсичность пиретроидов, ароматических карбоновых кислот усиливается с наличием в их структуре цианогруппы ON, фосфорорганических соединений и карбаматов - с присутствием серы =S. Биоцвдная активность в ряду сульфонилмочевин возрастает при замене арильного радикала на гетероциклическую группировку пиридина < тиофена < пиразола, а арилоксифеноксипропионовых кислот, когда вместо арильного радикала в молекулу входят остатки гетероциклов пиридина, хиноксалина, изоксазола, пиримидина.

3. Daphnia magna очень чувствительна к токсическому действию большинства пестицидов, за исключением части производных сульфонилмочевин, фосфоновых кислот, имидазола, изоксазола, триазолов и хлорацетоанилвдов. Снижается выживаемость и подавляется воспроизводство дафний.

4. Установлена ведущая роль транспортно-распределительных процессов, обусловленных коэффициентом распределения октанол/вода действующих веществ пестицидов при их интоксикации на жизнедеятельность Daphnia magna. Токсикометрические параметры действующих веществ и препаративных форм пестицидов при острой и хронической интоксикации находятся в линейной обратной зависимости от величины коэффициента распределения октанол/вода (IgK^,) действующих веществ пестицидов. Корреляционный и регрессионный анализ логарифмических величин токсикометрических параметров и lgK^, выявил достаточно высокую связь между данными показателями. При острой интоксикации действующих веществ и препаративных форм пестицвдов эта связь была выше (г = 0,80 - 0,86), чем при хронической интоксикации (г 0.72 ПК'))

5. На основании корреляционного анализа установлены регрессионные зависимости, ставшие основой для разработки соответствующих моделей предварительного прогноза токсикометрических параметров:

- действующих веществ пестицидов для Daphma maffia при острой интоксикации: lgJIK16 = 1,7107 - 0,5352 lgK^,; IgJIK50 = 2,0298 - 0,4609 lgK^; lzflKfA = 2,2842 - 0,3915 lgK^ и хронической интоксикации: lgHK^ = 1,1905 - 0,5488 lgKoW; lgJIK50 = 1,5755 - 0,4833 lgKoW; lgJIKg^ 1,8609 - 0,4251 IgK»,;

- препаративных форм пестицидов при острой интоксикации: lgJIKw = 1,5830 - 0,5870 lgK^.; lgJII<5o = 1,9135 - 0,5275 lgK^; lgJIKM = 2,1845 - 0,4770 lgK^ и хронической интоксикации lgJIKif, = 1,0679 - 0,6345 lgK™; lgJK50= 1,4512 - 0,5798 lgK«,; lgMM = 1,7555 - 0,5289 lglC0W.

6. Апробация разработанных моделей прогноза токсикометрических параметров при постановке экспериментов по обоснованию ПДК новых пестицидов показала совпадение экспериментальных и прогнозируемых параметров токсичности в пределах одного порядка.

7. Выявлен единый механизм хронической интоксикации гербицидами, производными сульфонилмочевин и арилоксифеноксипропионовых кислот на жизнедеятельность Daphma magna, проявляющийся в дозо-зависимом угнетении выживаемости и плодовитости, изменении численности и возрастной структуры популяции.

8. Разработанные регрессионные уравнения позволяют оценить токсичность пестицидов для естественных водоемов, а также могут использоваться для мониторинга и текущего экологического надзора при проведении регистрационных испытаний и применении пестицидов.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статья в издании рекомендованном ВАК:

1. Жердев НА Предварительная оценка токсичности пестицидов для зоопланктона //

Вестник Южного науч. ценфа РАН. - М.: Наука, 2008. Т.4, №4. - С. 63-67 (100%, 0,2 пл.)

Статьи и тезисы в других изданиях:

2. Жердев НА., Кирюшина Л .П., Копылова З.И., Косинова HP., Пидченко НА.,

Радищевская Л.С., Холод Т.М. Рыбохозяйственная оценка этафоса и пиримора. // Тез. докл. к 21-ому пленуму Госкомиссии 26-28 мая г. Минск "Пленум государственных испытаний пестицидов и биопрепаратов в 1980 г.". - М., 1981. - С. 242-243 (80%, 0,08пл.)

3. Жердев НА Влияние карате и маврика на зоопланктон и бентос естественных

водоемов. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азовского бассейна. Сб. науч. трудов АзНИИРХ. -Ростов-на-Дону, 1996. -С. 96-98 (100%, 0,125 пл.)

4. Жердев НА, Алешня ЕЛ., Филатова ГА, Баева ВА. Воздействие пирегровдных

инсектицидов на зоопланктон озер. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сб. науч. трудов АзНИИРХ. - Ростов-на-Дону, 1998. - С. 553-558 (90%, ОД пл.)

5. Жердев НА, Гумненкова НА Токсикологическая оценка действия гербицида Фуроре

Супер и его действующего вещества на планктонные организмы в условиях модельного водоема // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сб. науч. трудов АзНИИРХ. -ML, 2002. - С. 619-623 (90%, ОД пл.)

6. Жердев НА Пресноводный зоопланктон как индикатор загрязнения природной среды

при использовании пестицидов в лесном хозяйстве. // Биотехнология - охране окружающей среды. Тез. докл. Второй Межцунар. науч. конф. - М., изд-во. «Спорт и Культура», 2004. - С. 109 (100%, 0,04 пл.)

7. Жердев H.A. Прогнозирование токсичности пестицидов дня дафний. // Актуальные

проблемы экологической физиологии, биохимии и генетики животных. Матер. Мевдунар. науч. конф. - Саранск, 2005. - С. 63-65 (100%, 0,125 пл.)

8. Филатова Г.А., Жердев H.A., Алешня Е.П., Беседин В. Б. Эффективность совместного

применения химических и бактериальных препаратов при авиахимобработке пойменных лесов и их влияние на гвдробионты. // Тез. докл. обл. науч. конф. по Итогам работы АзНИИРХа в XI пятилетке 4-6 февраля 1986 г. - Ростов-на-Дону, 1986. -С. 71-72 (70%, 0,08 пл.)

9. Гвозденко С.И., Кузнецова ПЛ., Рейх Е.М., Игнатенко И.Н., Катаскова С.И., Пвдченко

H.A., Жердев НА. Рыбохозяйственная оценка и предельно допустимая концентрация валексона для пресноводных водоемов. // Итоги государственных испытаний песшхщдов, биопрепаратов и регуляторов роста растений. Сб.: XXVI пленум Госхимкомиссии. -М, 1986. -С.83-84 (75%, 0,08 пл.)

10. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев НА Эколого-рыбохозяйственная оценка

инсектицидов в условиях производственной авиационной обработки пойменных лесов. // Итоги государственных испытаний пестицццов, биопрепаратов и регуляторов роста растений. Сб.: XXVI пленум Госхимкомиссии. - М., 1986. - С.65-67 (80%, 0,125 п.л.)

11. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев НА Эколого-рыбохозяйственная оценка

дендробациллина в условиях производственных испытаний // Итоги государственных испытаний пестицвдов, биопрепаратов и регуляторов роста растений. Сб.: XXVI пленум Госхимкомиссии. - М., 1986. - С.77-78 (80%, 0,08 пл)

12. Филатова Г.А, Алешня Е.П., Жердев H.A., Баева В.А. Эколош-токсикологическая

оценка биологических и химических инсектицидов при совместном применении. // Проблемы охраны здоровья населения и защиты окружающей среды от химических вредных факторов. I Всесоюз. съезд токсикологов. - Ростов-на-Дону, 1986. - С.55-57 (65%, 0,125 пл)

13. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев H.A., Баева В.А. Эколого-рыбохозяйственная

оценка пестицвдов в условиях экспериментально-производственного авиахимического применения. // Тез. докл. к XXVÜ-ому Пленуму Госхимкомиссии "Итоги государственных испытаний пестицвдов, биопрепаратов и регуляторов роста растений в 1986 г.". - М., 1987. - С. 227-228 (75%, 0,08 пл.)

14. Филатова Г.А, Алешня Е.П., Жердев НА. Оценка токсического воздействия на

гвдробионты при авиахимобработке пойменных лесов. //Тез. докл. Всесоюз. научно-практической конф. 24-26 ноября 1987 г. "Достижения науки и передового опыта защиты леса от вредителей и болезней".-М, 1987.-С.200-201 (90%, 0,08 пл.)

15. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев НА, Баева В.А. Результаты экспериментально-

производственных испытаний бтокеибациллина и оценка влияния на естественные гвдробиоценозы. // Тез. докл. к XXVDI-ему пленуму Госхимкомиссии. - М., 1988. -С.89-90 (70%, 0,08 пл.)

16. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев НА, Баева ВА Результаты эколого-

рыбохозяйственных испытаний инсектицида аплауд. // Тез. докл. к XXIX пленуму Госхимкомиссии. - М., 1989. - С.63-65 (60%, 0,125 пл.)

17. Филатова ГА, Алешня Е.П., Жердев H.A., Баева В.А. Результаты эколого-

рыбохозяйственных испытаний инсектицидов дендробациллина и карате. // Тез. докл. к XXIX пленуму Госхимкомиссии. - М., 1989. - С. 101-102 (80%, 0,08)

18. Филатова Г.А., Алешня Е.П., Жердев НА, Баева В.А. Оценка токсического влияния

химических н биологических инсектицидов на водные биоценозы и регламентация

их применения. // Сб. 'Первая Всесоюзная конференция по рыбохозяйсгвенной токсикологии".—Рига, 1989. - С.94-95 (60%, 0,08)

19. Филатова ГА, Алешня Е.П., Жердев НА., Баева ВА Эколого-рыбохозяйсгвенная

оценка инсектицидов димилина и бигоксибацшшша в условиях авиахимического применения на пойменных территориях. // Сб. материалов Всесоюз. конф. по проблеме создания и применения микробиологических средств защиты растений. -М, 1989 - С.78-79 (50%, 0,08 пл.)

20. Филатова ГА, Алешня ЕЛ., Жердев НА., Баева В А Эколого-рыбохозяйсгеенные

аспекты применения бакпрепаратов и их синергисгов на пойменных территориях. // П Симпозиум стран членов СЭВ по микробным пестицидам. - М., 1990. - С.201-202 (50%, 0,08 пл.)

21. Филатова ГА., Алешня ЕЛ., Жердев НА, Баева В А Эколого-рыбохозяйспвенная

оценка и регламентация инсектицида карате. // Тез. докл. к XXXI пленуму Госхимкомиссии. -М, 1991. -С.88-89 (80%, 0,08 пл.)

22. Филатова ГА, Алешня ЕЛ., Жердев НА, Баева ВА Комплексный метод оценки

токсичности бакпрепаратов и их синергисгов для естественных гидробиоценозов. // Тез. докл. "Вторая Всесоюз. конф. по рыбохозяйсгвенной токсикологии, посвященная 100-легию проблемы качества воды в России (Санкт-Петербург, ноябрь 1991)". - Санкт-Петербург, 1991.-Т. 2. С. 233-234 (65%, 0,08 пл.)

23. Филатова ГА, Алешня ЕЛ., Жердев НА, Баева В А, Гумненкова НА, Сороколетова

ГВ., Карпушова Т.В. Комплексная оценка песпщцдной интоксикации водных биоценозов и регламентация использования пиретроидных инсектицидов на пойменных территориях. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйсгвенных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сб. науч. трудов АзНИИРХ. -Ростов-на-Дону, 1997. - С. 65-69 (75%, 0,2 пл.)

24. Гумненкова НА, Жердев НА. К вопросу изучения действия пестицидов на

щдробионгов в экспериментальных условиях. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйсгвенных водоемов Азово-Черноморского бассейна. Сб. науч. трудов АзНИИРХ. - Ростов-на-Дону, 1998. - С. 558-560 (80% 0,125 пл.)

25. Матвейчук MB., Сороколетова ГВ., Жердев НА, Копылова З.Н. Некоторые аспекты

влияния гербицида Пантера 40ЕС на щдробионгов и гидрохимический режим водоемов. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйсгвенных водоемов Азово-Черноморского бассейна Сб. науч. трудов АзНИИРХ. - Ростов-на-Дону, 1998.-С. 579-586 (65%, 0,3 пл.)

26. Смыр Т.М., Кузнецова ЛЯ, Жердев НА, Гумненкова НА. Функционирование

водных экосистем при токсическом воздействии новых гербицидных препаратов. // Современные проблемы водной токсикологии. Тез. докл. Всерос. конф. с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья (Борок, 19-21 ноября 2002 г.). - Борок, 2002. -С. 122 (40%, 0,04 пл.)

27. Filatova GA, Aleshnya ЕР, Zherdev NA, Filatov O.V. Fisheries reservoirs pesticides

intoxication prevention conditions. // Тез. докл. Мсждунар. конф. "Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах". - М.: МАКС Пресс, 2002. - С. 63 (45%, 0,04 пл.)

28. Федорова ЕА, Сороколетова ГВ, Бессчетною ЛМ, Жердев НА. Исследования

токсического действия гербицида класса имидазолинонов на основных представителей кормовой базы рыб. // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйсгвенных водоемов Азово-Черноморского бассейна Сб. науч. трудов АзНИИРХ. - Ростов-на-Дону, 2006. - С. 523-529 (55%, 0,3 пл.)

29. Федорова Е.А., Зинчук О.А., Жердев Н.А. Сравнительная оценка степени токсичности

пиретроидов и неоникотиноидов на жизнедеятельность ветвистоусых ракообразных. // Сб. науч. Трудов Всерос. конф. 'Эксшого-бишошческие проблемы вод и биоресурсов: пути решения". - Ульяновск 2007. - С. 272-275 (55%, ОД п.л.)

30. Бугаев Л.А., Зинчук О.А., Смыр Т.М., Жердев Н.А. Гематологические показатели

бычка-кругляка (Neogobius melanostomus, Pallas, 1814) при пестицидной интоксикации. // Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов. Матер. 2-ой науч. конф. с участием стран СНГ (Петрозаводск, 11-14 сентября 2007 г.). - Петрозаводск, 2007. - С.26-27 (60%, 0,08 пл.)

31. Бугаев J1.A., Зинчук О.А., Смыр Т.М., Жердев Н.А., Нагорная Ю.В.

Токсикологическая характеристика промысловых рыб Азовского моря при пестицвдной интоксикации // Матер. Междунар. науч. конф. "Ихтиологические исследования на внутренних водоемах" - Саранск: Мордов. гос. ун-т, -2007. - С. 1618 (50%, 0,125 пл.)

32. Bugayov L.A., Zinchuk О.А., Smyr T.M., Zherdev NA. and Nagornaya Y.V.Hematological

indices of the Asov sea round goby Neogobius melanostomus (Pallas, 1814) intoxicated with pesticides // Book of Ahstracts: "Estuarine Ecosystems: Structure, Function and Management", Kaliningrad, -2007, -P. 16-17 (40%, 0,08 пл.)

33. Бугаев JI.A., Смыр T.M., Жердев Н.А., Нагорная Ю.В., Гарбузова Е.С. Исследование

состояния промысловых рыб Азовского моря при пестицидной интоксикации // Сб. науч. Трудов Всерос. конф. "Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов; пути решения" -Ульяновск, 2007. - С. 221-225 (60%, ОД пл.)

34. Бугаев Л.А, Смыр Т.М., Жердев Н.А., Войкина А.В., Ишатенко И.Н., Матвейчук

М.В., Радищевская Л.С., Баева В.А. Гематологические показатели промысловых рыб Азовского моря в аспекте пестицвдной интоксикации // Исследования Мирового океана / Матер. Междунар. науч. конф.26-30 мая 2008 г. - Владивосток, 2008. - С. 811 (50%, ОД пл.)

35. Бугаев Л.А., Жердев НА., Войкина А.В., Игнатенко ИН., Матвейчук MB.,

Радищевская Л.С., Баева В.А. Сравнительная характеристика промысловых рыб Азовского моря по степени интоксикации действующими веществами пестицидов // Матер. Ш Всерос. конф. по водной токсикологии "Ашропогенное влияние на водные организмы и экосистемы", - Борок, 2008. Т. 1. - С. 12-15 (60%, ОД пл.)

36. Бугаев Л.А., Катаскова С.И., Войкина А.В., Жердев Н.А., Ишатенко И.Н., Матвейчук

М.В., Радищевская Л.С., Баева В. А.Содержание действующих веществ пестицидов в воде Азовского моря и оценка возможного воздействия загрязнения на гидробионгов // Матер. Ш Всерос. конф. по водной токсикологии "Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы"- Борок, 2008.Т. 3. - С. 156-159 (40%, ОД пл.)

37. Бугаев Л.А., Смыр ТМ, Жердев НА., Войкина А.В., Игнатенко И.Н., Матвейчук

М.В., Радищевская Л.С., Баева В.А Исследование уровня пестицидной интоксикации промысловых рыб Азовского моря // Современное состояние водных биоресурсов /Науч. конф., посвященная 70-летию С.М. Коновалова, 25-27 марш 2008 г. - Владивосток, 2008. - С. 452-456 (70%, ОД пл.)

38. Бугаев Л.А., Смыр Т.М., Жердев Н.А, Войкина АВ., Игнатенко И.Н., Матвейчук

М.В., Радищевская Л.С., Баева В.А. Нарушения морфологии эритроцитов рыб Азовского моря в аспекте пестицидной интоксикации // Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины / Матер. П Междунар. науч. конф. Ростов-на-Дону, 8-10 октября 2008 г. - Ростов-на-Дону: Изд-во Южного федерального университета,-2008.-С. 18-19 (60%, 0,08 пл.)

Условные сокращения

ЦЦК - предельно-допустимая концентрация

ОБУВ - ориентировочно-безопасный уровень воздействия

д.в. - действующее вещество

п.ф. - препаративная форма

Ко„ - коэффициент распределения октанал/вода

ЛК16 - концентрация токсиканта, вызывающая 16% гибели живошых

ЛК50 - концентрация токсиканта, вызывающая 50% гибели животных

ЛК§4 - концентрация токсиканта, вызывающая 84% гибели животных

Сдано в набор 14.10.09 г. Подписано в печать 14.10.09 г. Заказ№ 243. Тираж 100 экз. Формат 60*84 1/ 16. Печ. лист. 1,0. Усл. печ. л. 1,0. Копировально-множительный отдел Южного федерального университета 344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Большая Садовая, 105/42, тел (863) 263-82-91.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Жердев, Николай Александрович

Введение.

Глава 1. Обзор литературы. Экологические аспекты пестицидного загрязнения водоемов.

1.1.Влияние пестицидов на водные организмы и экосистемы.

1.2.0сновные химические классы пестицидов и их влияние на жизнедеятельность Daphnia magna Straus.

1.3.3ависимость химическая структура - биологическое действие химических веществ и использование зависимости для прогноза токсичности пестицидов.

Глава 2.Программа, объем, объект и методы исследований.

Глава 3.Математическое прогнозирование показателей токсичности пестицидов для Daphnia magna Straus.

3.1.Математические модели прогноза параметров токсичности действующих веществ пестицидов.

Резюме.

3.2.Математические модели прогноза параметров токсичности препаративных форм пестицидов.

Резюме.

3.3.Верификация разработанных моделей прогноза токсичности пестицидов.

Резюме.

Straus. Резюме

4.2.Влияние гербицидов, производных арилоксифеноксипропионовых кислот на выживаемость и плодовитость Daphnia magna Straus.

Резюме.

Обсуждение результатов исследований.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus"

Одним из экологически вредных источников загрязнения Мирового океана и внутренних водоемов являются химические вещества, используемые в различных отраслях промышленности и в том числе в агропромышленном комплексе для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур. Увеличение продуктивности сельского хозяйства и повышение урожайности сельскохозяйственных культур нуждается в новых эффективных средствах защиты растений, что ведет к росту производства и применению химических веществ. В настоящее время в мире известно 5-6 млн. химических веществ, из которых 60-80 тыс. производятся в промышленном масштабе. Прирост новых химических соединений составляет 0,3-0,4 млн. в год, из них 50-1000 - в промышленном масштабе (Смирнов В.Г, Маймулов В.Г., Нечипоренко С.П., Лойт А.О., Лоянич А.А., Колбасов С.Е., 2002). Исходя из потребностей промышленности и сельскохозяйственного производства, создание новых химических веществ в будущем будет только нарастать.

В водоемы тем или иным путем поступает большое количество химических веществ, являющихся экополлютантами, и которые необходимо рассматривать как новый постоянно действующий фактор водной экосистемы. Загрязнение водоемов пестицидами - один из наиболее распространенных видов антропогенного воздействия. Оно является существенным экологическим фактором, который вызывает ухудшение условий существования и воспроизводства гидробионтов, играющих важную роль в биологической продуктивности и формировании качества воды водоемов. Высокая биологическая активность пестицидов, способность передаваться по трофическим цепям со значительным накоплением при переходе на более высокие уровни пищевой цепочки определяют их опасность для водных экосистем. Пестициды представляют потенциальную опасность и для здоровья человека. Влияние пестицидов на здоровье человека проявляется не как результат непосредственного контакта населения с водой, а как следствие потребления рыбы, вылавливаемой в водоемах, загрязненных многими опасными химическими веществами. Употребление рыбы из загрязненных водоемов вызывает нарушение процессов жизнедеятельности человека, в частности лактации у женщин, репродуктивной функции, деятельности нервной системы взрослых и детей (Можаев Е.А., Рахманин Ю.А., 2001).

Методы определения токсикологических параметров пестицидов длительны по времени, трудоемки и требуют значительных затрат, поэтому научно-исследовательские лаборатории не могут своевременно предоставлять токсикологическую оценку нарастающему потоку новых пестицидов. В этой связи актуальным является создание надежных и достоверных расчетных методов оценки экотоксичности пестицидов. В настоящее время все большее значение придается альтернативным методам определения параметров токсичности и опасности химических веществ. Для этого разработаны тест-системы различного биологического уровня in vitro, которые позволяют выявить связь между структурой и активностью химических веществ, а также использовать количественную зависимость химическая структура - биологическая активность (Новиков С.М., Поройков

B.В., Семеновых JI.H., 1994; Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В., 2000; Chen Hsin-Feng, Нее Shane S., 1995; Chen J., Wang L., Lu G., Zhao Т., 1997; Mercier

C. et al., 1995; Moody R.P., 1996; Le Curieux F. et al., 1996; Kirchner Lisa A. et al., 1997; Benigni Romualdo, Andreoli Cristina, Zito Romano, 1999).

В последнее время за рубежом и в нашей стране растет движение общественности в защиту животных, требующее ограничения опытов на лабораторных животных. В связи с этим широкое распространение получила концепция 3R (reduce, refine, replace - снижение, уточнение, замена) (Дядшцев Н.Р., Рыбалкин С.П., Марченко А.И., 1999). Данная концепция предполагает в качестве альтернативных моделей и методов определения параметров токсичности химических веществ, использовать беспозвоночные организмы, растения и микроорганизмы, эмбриональный и личиночный материал, культуру клеток, физические и химические методы, а также математическое моделирование.

Прогноз на основе количественных зависимостей химическая структура - биологическая активность является одним из альтернативных методов в токсикологии и должен стать необходимой составляющей в комплексе методов изучения токсичности и опасности веществ, загрязняющих окружающую среду. Поэтому предварительную оценку токсичности новых химических веществ на основе математических моделей прогноза необходимо рассматривать как один из первых этапов исследовательских работ по экспериментальному обоснованию предельно-допустимых концентраций (ПДК). Результаты предварительного математического прогнозирования параметров токсичности позволяют правильно планировать эксперимент, обосновано выбрать концентрации химических веществ, для постановки опытов и тем самым уменьшить вероятность ошибки, сократить количество необходимых животных, длительность и стоимость токсикологических исследований, и выявить механизм действия и определяющий токсический эффект при хронической интоксикации.

Зависимость между токсичностью и параметрами - физико-химическими константами химических веществ хорошо изучена в области гигиены. На основе связи биологической активности и физико-химических свойств веществ разработаны математические модели, широко применяемые для прогнозирования параметров токсичности химических веществ в различных областях промышленности для человека (Люблина Е.И., Филов В.А., 1965; Заугольников С.Д., Качалов М.М., Лойт О.О., Ставчанский И.И., 1978; Румянцев Г.И., Новиков С.М.,1979; Соломинова Т.С., Тюрина Л.А. и др., 1997; Тюрина Л.А., Соломинова Т.С. и др., 1998; Дрожжина Н.А., Гурова А.И., 1999; Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В. и др., 2000; Жолдакова З.И.,

Харчевникова Н.В., 2000; Смирнов В.Г., Маймулов В.Г. и др., 2002; Харчевникова Н.В., 2005; Тюрина О.В., Тюрина JI.A. и др., 2005).

Специалистами, работающими в области рыбохозяйственной токсикологии, была осуществлена систематизация накопленного материала по токсичности различных пестицидов для рыб, дан анализ их гидробиологической активности и определены параметры скрининга химических веществ на их ихтиоцидную активность (Перевозников М.А., 1985; Перевозников М.А., 1988; ФиленкоО.Ф., 1988; Гантверг А.Н., 1988).

Особую роль в эколого-токсикологических исследованиях играют методы математического моделирования и прогнозирования токсичности веществ по их физико-химическим свойствам. Одной из существующих физико-химических констант отражающей зависимость биологической активности химических веществ от их строения является коэффициент распределения октанол/вода (Kow), определяющий способность вещества проникать через биологические мембраны и накапливаться в биологических структурах, а также его токсичность.

Единичные работы посвящены обоснованию методики расчета ориентировочных регламентов (ОБУВ) (Гвозденко С.И., 1997), разработки математических моделей прогноза токсичности для эмбрионального и раннего постэмбрионального развития осетровых рыб, основанных на связи параметров токсичности пестицидов и коэффициентов распределения октанол/вода (Щербакова Н.И., 2002). До настоящего времени в рыбохозяйственной научной литературе не встречаются работы по разработке математических моделей прогноза токсичности пестицидов для Daphnia magna Straus, выступающей в большинстве случаев в качестве лимитирующего звена при установлении предельно-допустимых концентраций (ПДК). Отсутствуют работы по изучению токсического действия на различные стороны жизнедеятельности Daphnia magna перспективных пестицидов для сельского хозяйства, а именно, гербицидов нового поколения - производных сульфомочевин, арилоксифеноксипропионовых кислот.

Все вышеизложенное обуславливает актуальность выбранной темы исследования.

Цель исследования. На основе количественных зависимостей химическая структура - биологическая активность научно обосновать математические модели прогноза токсичности пестицидов, относящихся к разным химическим классам, для Daphnia magna Straus - как тест-объекта биотестирования и нормирования токсико-метрических параметров химических веществ.

В связи с этим были определены следующие задачи:

1. Установить токсикометрические параметры действующих веществ и препаративных форм пестицидов для Daphnia magna.

3. Установить корреляционно-регрессионные зависимости токсикометрических параметров действующих веществ и препаративных форм пестицидов от их коэффициентов распределения октанол/вода.

4. Разработать математические модели прогноза токсикометрических параметров пестицидов для Daphnia magna.

5. Провести верификацию разработанных моделей прогноза при проведении исследований по экспериментальному обоснованию ПДК пестицидов.

Научная новизна

1. На основании результатов наших экспериментов определены токсикометрические параметры 43 действующих веществ и 83 препаративных форм пестицидов для Daphnia magna.

3. Выявлены корреляционно-регрессионные зависимости параметров токсичности действующих веществ и их препаративных форм от коэффициентов распределения октанол/вода. Разработаны соответствующие математические модели прогноза.

4. Исследовано хроническое токсическое действие пестицидов — производных сульфонилмочевин, арилоксифеноксипропионовых кислот на Daphnia magna. Установлена зависимость интенсивности и направленности действия изученных пестицидов от их химической структуры.

Практическая значимость работы

1. Материалы проведенных исследований легли в основу разработки более 100 рыбохозяйственных нормативов (ПДК).

2. Осуществлена верификация разработанных моделей прогноза токсико-метрических параметров пестицидов при проведении экспериментов по установлению ПДК 8 пестицидов.

3. Предполагается использовать разработанные модели прогноза токсикометрических параметров пестицидов при их скрининге. Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на российских и международных конференциях: "Вторая Всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии, посвященная 100-летию проблемы качества воды в России" (Санкт-Петербург, 1991); Всероссийская конференция с участием специалистов из стран ближнего и дальнего зарубежья "Современные проблемы водной токсикологии" (Борок, 2002); Международная конференция "Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах" (Москва, 2002); Вторая международная научная конференция "Биотехнология - охране окружающей среды" (Москва, 2004); Международная научная конференция "Актуальные проблемы экологической физиологии, биохимии генетики животных" (Саранск, 2005); Вторая научная конференция с участием стран СНГ "Современные проблемы физиологии и биохимии водных организмов" (Петрозаводск, 2007); Международная конференция "Ихтиологические исследования на внутренних водоемах" (Саранск, 2007); Международная конференция "Estuarine Ecosystems: Structure, Function and Management" (Kaliningrad, 2007); Всероссийская конференция "Эколого-биологические проблемы вод и биоресурсов: пути решения" (Ульяновск, 2007); III Всероссийская конференция по водной токсикологии "Антропогенное влияние на водные организмы и экосистемы" (Борок, 2008); Международная научная конференция "Исследования Мирового океана" (Владивосток, 2008); Международная научная конференция "Актуальные проблемы биологии, нанотехнологий и медицины" (Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 38 научных работ, из них одна статья в изданиях, рекомендованных ВАК. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Характеристика биоцидной активности основных химических классов пестицидов.

3. Гербициды - производные арилоксифеноксипропионовых кислот, сульфонилмочевин вызывают нарушения жизнедеятельности Daphnia magna. Интенсивность и направленность токсического действия изученных гербицидов определяется их химической структурой. Структура диссертации.

Диссертация состоит из: введения; обзора литературы; описания постановки экспериментов и методов исследования; 2-х глав собственных исследований; обсуждения результатов; выводов и списка использованной литературы, включающей 172 источник отечественных и 38 зарубежных авторов. Объем диссертации 170 страниц машинописного текста. Работа иллюстрирована 34 таблицами и 13 рисунками.

Работа проводилась в отделе рыбохозяйственной токсикологии АзНИИРХ и ФГУП "АзНЙИРХ" в рамках госконтрактов с Государственным комитетом РФ по рыболовству согласно Отраслевой программе "Научно-техническое обеспечение развития рыбного хозяйства России", проект "Экология".

Личный вклад в работу заключается в непосредственном выполнении экспериментальных исследований по всем разделам диссертационной работы, проведения анализа и обобщения результатов работы, сборе, систематизации и анализе литературных и экспериментальных данных. Изучение острой токсичности препаратов проводилось совместно со старшим научным сотрудником Власенко Е.С., научным сотрудником Федоровой Е.А.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Жердев, Николай Александрович

ВЫВОДЫ

1. Установлена связь показателей токсичности и химической структуры изученных пестицидов. По степени токсичности на физиологическое состояние Daphnia magna пестициды располагаются в следующем порядке: очень слаботоксичные - производные сульфонилмочевин, фосфоновых кислот; малотоксичные - производные сульфонилмочевин, фосфоновых кислот, имидазола, изоксазола; среднетоксичные — производные сульфомочевин, имидазола, триазинов, изоксазола, хлорацетанилиды; высокотоксичные - производные карбаминовой кислоты, гидроксибензойных кислот, арилоксифеноксипропионовых кислот; особотоксичные - производные арилоксифеноксипропионовых кислот, дитиокарбаминовой кислоты, пиразола, тиофосфорной кислоты, стробилурины, пиретроиды. Производные триазолов включают в себя пестициды с широким спектром токсического действия - от малотоксичных соединений до особотксичных.

2. Токсичность пиретроидов, ароматических карбоновых кислот усиливается с наличием в их структуре цианогруппы C=N, фосфорорганических соединений и карбаматов - с присутствием серы =S. Биоцидная активность в ряду сульфонилмочевин возрастает при замене арильного радикала на гетероциклическую группировку пиридина < тиофена < пиразола, а арилоксифеноксипропионовых кислот, когда вместо арильного радикала в молекулу входят остатки гетероциклов пиридина, хиноксалина, изоксазола, пиримидина.

3. Daphnia magna очень чувствительна к токсическому действию большинства пестицидов, за исключением части производных сульфонилмочевин, фосфоновых кислот, имидазола, изоксазола, триазолов и хлорацетоанилидов. Снижается выживаемость и подавляется воспроизводство дафний.

4. Установлена ведущая роль транспортно-распределительных процессов, обусловленных коэффициентом распределения октанол/вода действующих веществ пестицидов при их интоксикации на физиологическое состояние Daphnia magna. Токсикометрические параметры действующих веществ и препаративных форм пестицидов при острой и хронической интоксикации находятся в линейной обратной зависимости от величины коэффициента распределения октанол/вода (lgKow) действующих веществ пестицидов. Корреляционный и регрессионный анализ логарифмических величин токсикометрических параметров и lgKow выявил достаточно высокую связь между данными показателями. При острой интоксикации действующих веществ и препаративных форм пестицидов эта связь была выше (г = -0,80 - -0,86), чем при хронической интоксикации (г = -0,72 - -0,80).

- действующих веществ пестицидов для Daphnia magna при острой интоксикации \%Ж16 = 1,7107 - 0,5352 lgK0W, lgJIKso = 2,0298 - 0,4609 lgK0W, lgJIK84 = 2,2842 - 0,3915 lgKow и хронической интоксикации 1§ЛК]6 = 1,1905 -0,5488 lgK0W, lgJIKso = 1,5755 - 0,4833 lgK^ lgJnC84 = 1,8609 - 0,4251 lgKow;

- препаративных форм пестицидов при острой интоксикации lgHKi6 = 1,5830

- 0,5870 lgK0W, lgJIKso ^ 1,9135 - 0,5275 lgKow, 1ёЖ84 = 2,1845 - 0,4770 lgK0VV и хронической интоксикации lgJIKie = 1,0679 - 0,6345 lgKoW, ^Ж50 = 1,45 1 2

- 0,5798 lgK0W, lgJIKw = 1,7555 - 0,5289 lgKow.

7. Выявлен единый механизм хронической интоксикации гербицидами, производными сульфонилмочевин и арилоксифеноксипропионовых кислот на физиологическое состояние Daphnia magna, проявляющийся в дозо-зависимом угнетении выживаемости и плодовитости, изменении численности и возрастной структуры популяции.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Жердев, Николай Александрович, Ростов-на-Дону

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. М., 1994. - 255 с.

2. Альберт Э. Избирательная токсичность. М.: Мир, 1971.-431 с.

3. Андронникова И.Н. Количественная оценка участия зоопланктона в процессах самоочищения // Гидробиол. основы самоочищения вод. -М., 1976.-С. 30-34.

4. Бахматская М.В., Кузьмина С.С. Воздействие карбина на гаметы и ранний онтогенез рыбца // Международ, науч. конф. "Проблемы устойчивого функционирования водных и наземных экосистем". -Ростов-на-Дону, 2006. С. 25-26.

5. Берзин В.Б. //Агрохимия. 19836, №6. - С. 86-95.

6. Борякин Д.И., Герасимов Ю.Л. Выживаемость и размножение Daphnia magna Straus при воздействии имидазола // Вопросы экологии и охраныприроды в лесостепной и степной зонах / Самарский Гос. ун-т. -Самара, 1995. С. 206-208.

7. Брагинский Л.П. Пестициды и жизнь водоемов. Киев: Наукова Думка, 1972. - 227с.

8. Брагинский Л.П. Некоторые итоги исследований по водной токсикологии в Украине // Актуальные проблемы водной токсикологии. -Борок, 2004. С. 11-33.

9. Брагинский Л.П., Величко И.М., Щербань Э.П. Пресноводный планктон в токсической среде. Киев: Наукова Думка, 1987. — 179 с.

10. Брагинский Л.П., Комаровский Ф.Я., Мережко А.И. Персистентные пестициды в экологии пресных вод. Киев: Наукова Думка, 1979. -141с.

11. Брагинский Л.П. Принципы классификации и некоторые механизмы структурно-функциональных перестроек пресноводных экосистем в условиях антропогенного стресса // Гидробиол. журн. 1998. - вып. 34. - №6. — С. 72-94.

12. Врочинский К.К., Мухопад Л.Н. Эколого-гигиенические аспекты миграции пестицидов в водоемах // Сб. науч. трудов ГосНИОРХ "Влияние биологически активных веществ на гидробионтов" — Л., 1988.-вып. 287.-С. 31-38.

13. Вульф H.JI. Абиотическая трансформация пестицидов в природных водоемах и донных отложениях // Поведение пестицидов и химикатов в окружающей среде: Тр. Сов.-амер. симп. Айова-Сити, октябрь, 1987г. -Л., 1991.-С. 371-381.

14. Гантверг А.Н. Острая токсичность фосфор органических пестицидов для рыб // Сб. науч. трудов ГосНИОРХ "Влияние биологически активных веществ на гидробионтов" Л., 1988. - вып. 287. - С. 62-76.

15. Гантверг А.Н., Перевозников М.А. Угнетение холинэстеразы головного мозга окуня Perca fluviatilis L. и карпа Cyprinus carpio Ь.при воздействии карбофоса // Вопросы ихтиологии. М., 1983. - С. 693694.

16. Гвозденко С.И. Научные основы эколого-гигиенической регламентации пестицидов в воде водоемов / Дисс. докт. биол. наук. М., 1997.-262 с.

17. Герасимов Ю.Л., Кашинцев Е.И. Исследование токсичности бенатриазола для дафний // Экол. пробл. бассейнов круп, рек: Тез. междунар. конф., Тольятти, 6-10 сент., 1993. Тольятти, 1993. - С. 236.

18. Голиков С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия. Л.: Медицина, 1986. 280 с.

19. Грапов А.Ф. Пестициды: новые препараты, механизм действия, метаболизм (по материалам VIII Международного конгресса по химии пестицидов) // Агрохимия. 1995. - №3. - С. 84-100.

20. Гршценко Л.И., Верховский А.П., Трондина Г.А. Механизм действия бензофосфата (фозалона) на организм рыб // Экспериментальная водная токсикология. Рига, «Зинанте», 1976. Вып. 6. - С. 195-202.

21. Груздев Г.С. (под редакцией) Химическая защита растений. М., 1987. -415 с.

22. Дрожжина Н.А., Гурова А.И. Влияние радикалов молекул фосфорорганических соединений на их биологическую активность // Гигиена и санитария. 1999. - № 3. - С. 61-63.

23. Дядищев ПР., Рыбалкин СЛ., Марченко А.И. Биологические модели in vitro в токсикологии // 1-й Съезд токсикологов России, Москва, 17-20 нояб., 1998: Тез. докл. -М., 1999. С. 276.

24. Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В., Журков B.C., Синицина О.О. К обоснованию безвредных уровней для единого гигиенического нормирования веществ // Гигиена и санитария, 2000, № 6. С. 51-54.

25. Жолдакова З.И., Харчевникова Н.В. Прогноз опасности химических веществ по зависимости структура-активность с учетом биотрансформации // Гигиена и санитария, 2000, № 1. - С. 25-29.

26. Заугольников С.Д., Качанов М.М., Лойт О.О., Ставчанский И.И. Экспрессные методы определения токсичности и опасности химических веществ. Л.: Медицина, - 1978. - 182 с.

27. Захаренко В.А., Мельников Н.Н. Пестициды в современном мире // Агрохимия. 1996. №1.-С. 100-110.

28. Зулькарнаев Т.Р., Тюрина Л.А., Соломинова Т.С., Кирлан С.А., Пилюгин B.C. Прогнозирование токсикологического воздействия соединений из класса азолов // 4-ый Рос. нац. конгр. "Человек и лекарство", Москва, 8-12 апр., 1997: Тез. докл. -М., 1997. С. 262.

29. Иванова Н.Б. Опыт оценки участия планктонных животных в процессах самоочищения воды // Гидробиол. основы самоочищения вод. М., 1976. - С.36-42.

30. Ильченко С.В., Мамаева Т.И. Бактериопланктон и процессы самоочищения вод Геленджикской бухты // Биология моря. 1991. - № 2.-С. 30.

31. Камшилов М.М. Буферность живой системы // Журн. общ. биологии. -1973.-34, № 2. С. 174-193.

32. Камшилов М.М. Эволюция биосферы. М.: Наука, 1979. - 256 с.

33. Колупаев Б.И., Покацкая B.C. Влияние 2,4-динитрофенола и хлорофоса на дыхание и сердцебиение дафний // Экспериментальная водная токсикология. Рига, «Зинанте», 1981. Вып. 7. -С. 112-115.

34. Катаскова С.И. Коитеральная значимость изменений липидного статуса раннего онтогенеза рыб при эколого-гигиеническом нормировании пестицидов в воде водоемов: Дис. . канд. биол. наук. -М., 1999. 133 с.

35. Корпакова И.Г. Реакция гидробионтов на действие пестицидов разных классов // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна: Сб. науч. трудов (1996-1997 гг.) Ростов-на-Дону, 1998. - С. 490-501.

36. Короткова Л.И. Пестицидное загрязнение северо-восточной части Черного моря // Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна: Сб. науч. трудов (2002-2003 гг.) Ростов-на-Дону, 2004. - С. 333-337.

37. Короткова Л.И. Накопление хлорорганических соединений в промысловой рыбе северо-восточной части Черного моря // Ихтиологические исследования на внутренних водоемах: Мат. междунар. науч. конф. Саранск: Мордов. гос. ун-т, 2007. - С. 91-93.

38. Крючкова Н.М. Роль фито и зоопланктона в процессах самоочищения (на примере биологических очистных прудов) // Гидробиол. журн. -Киев, 1972. № 5. - С. 106-111.

39. Кудерский JI.А. Ихтиологические критерии биологической индикации экологических нарушений // Биологическая индикация в антрапоэкологии. Л., 1984. - С. 120-125.

40. Курляндский Б.А. Профилактическая токсикология в преддверии третьего тысячелетия // Токсикол. вестник. 1996. - №1. - С. 2-4.

41. Куценко С. А. Основы токсикологии. СПб: Фолиант, 2004. - 720 с.

42. Лазарев Н.В. Неэлектролиты. Л.: Наука, 1944. - 457 с.

43. Лакин Г.В. Биометрия. М.: Высшая школа, 1973. - 343 с.

44. Левина И.Л., Москвичев Д.В., Зинчук О.А. Экологические аспекты токсичности азоловых пестицидов для гидробионтов. Ростов-на-Дону, 2007. - 202 с.

45. Лепилина И.Н., Романов А.А. Отклонения в развитии предличинок осетровых // Вестн. Астрахан. гос.техн. ун-та рыбн. хоз-ва (бывш. Вестн. Астрахан. гос. тех. ин-та). 1997. - С. 75-78.

46. Лукьяненко В.И. Генеральная концепция охраны от загрязнений водоемов СССР: Тез. докл. I Всесоюзная конференция по рыбохозяйственной токсикологии. Рига, 1989.-С. 14-18.

47. Лукьяненко В.И. Феномен расслоения мышечной ткани и ослабления оболочки икры у осетровых рыб // Осетровое хозяйство водоемов СССР: Краткие тез. науч. докл. к предстоящему Всесоюз. совещ. (ноябрь, 1989 г.). Часть I. Астрахань, 1989. - С. 207-209.

48. Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология. — М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. 320 с.

49. Лукьяненко В.И. Экологические аспекты ихтиотоксикологии. М.: Агропромиздат, 1987. - 307 с.

50. Любимов И.К., Абилев С.К., Мигачев Г.И. Взаимосвязь между мутагенной активностью и химической структурой в ряду производных бифенила // Генетика. 1995. - 31, № 2. - С. 268-272.

51. Люблина Е.И., Филов В.А. Физико-химические свойства органических веществ и показатели их токсичности // Вопросы общей и частной промышленной токсикологии. Л., 1965. - С. 7.

52. Люблина Е.И. Особенности корреляционных связей между молекулярным весом и ПДК некоторых классов органических соединений в зависимости от агрегатного состояния // Гигиена труда, 1973, №4.-С. 37-40.

53. Люблина Е.И., Работникова Л.В. Возможность прогнозирования токсичности летучих органических соединений по физическим константам // Гигиена и санитария, 1971, №8. С. 33-37.

54. Мальнева М.М., Заева Г.Н., Рысина Т.З., Тимофеевская Л.А. // Гигиена и санитария, 2000, № 6. С. 54-58.

55. Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение. М.: Химия, 1987.-711 с.

56. Мельников Н.Н., Новожилов К.В., Белан С.Р. Пестициды и регуляторы роста растений. -М.: Химия, 1995. 574 с.

57. Мельничук С.Д., Щербань Э.П., Лоханская В.И. Оценка токсичности гербицидов на основе глифосата методом биотестирования на ветвистоусых рачках //Гидробиол. журн. 2007. - Т. 43, №1. - С. 8496.

58. Михайленко В.Г. Адаптация рыб в процессе стресса и тренировки: // Тез. докл. Первый конгресс ихтиологов России. -М.: ВНИРО, 1997. -231 с.

59. Можаев Е.А., Рахманин Ю.А. Влияние загрязнения Великих Озер химическими веществами на потребителей рыбы // Гигиена и санитария, 2001, № 1. С. 71-72.

60. Мороз И.В. Видовая и возрастная чувствительность рыб к хлорорганическим токсикантам: // Тез. докл. I Всесоюз. конф. по рыбохозяйственной токсикологии. Ч. 2. Рига, 1989. С. 45-46.

61. Новиков Г.А. Основы общей экологии и охраны природы. JL: Изд-во ЛГУ, 1979.-77 с.

62. Новиков С.М., Поройков В.В., Семеновых Л.Н. Современные проблемы применения компьютерных систем для оценки токсикологической и экологической опасности химических веществ // Гигиена и санитария. -1994, № 5, С. 4-8.

63. Новиков С.М., Филимонов Д.А, Третичников С.М., Поройков В.В. Компьютерная система SARET как основа для анализа связей "структура свойство" // 4-й Рос. нац. конгр. "Человек и лекарство", Москва, 8-12 апр., 1997: Тез. докл. -М., 1997. - С. 280-281.

64. Оловоорганические соединения и жизненные процессы гидробионтов / под ред. Н.С. Строганова. -М.: Изд-во Моск. уни-та, 1975. 261 с.

65. Перевозников М.А. Экологические аспекты рыбохозяйственной токсикологии пестицидов // Сб. науч. трудов ГосНИОРХ "Влияниебиологически активных веществ на гидробионтов" Л., 1988. - вып. 287.-С. 4-30.

66. Перевозников М.А. Теоретические аспекты скрининга классификации и рыбохозяйственной оценки ихтиоцидов // Сб. науч. трудов ГосНИОРХ, -1985. вып. 234. С. 3-12.

67. Перевозников М.А., Салазкин А.А., Макрушин А.В., Лысак А.П. Экологическая устойчивость кладоцер и копепод к пестицидам // Сб. науч. трудов ГосНИОРХ "Влияние биологически активных веществ на гидробионтов" Л., 1988. - вып. 287. - С. 42-53.

68. Петрова Н.А., Смирнова Т.П. Роль планктонных инфузорий в деструкции органических веществ в озерах // Круговорот вещества и энергии в водоемах. Элементы биотического круговорота. -Лиственничное-на-Байкале, 1977.-С. 186-189.

69. Поллер 3. Химия на пути в третье тысячелетие. М., 1982. - 365 с.

70. Помазовская И.В. Токсикорезистентность рыб в эмбриональный и ранний постэмбриональный периоды // Экспериментальная водная токсикология. Рига: Зинанте, 1987. -Вып. 12. - С. 22-29.

71. Потапов А.И., Ракитский В.Н., Новиков Ю.В., Макаров Э.В., Гвозденко С.И. Современные эколого-гигиенические проблемы пестицидного загрязнения водоемов. -М.: Медицина, 1998. 247 с.

72. Потапов А.И., Ястребов Г.Г. Гигиенические проблемы национальной безопасности России // Мат. VIII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей: Сб. науч. трудов. -М., 1998. -Т.1. С. 37-44.

73. Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов для пробит-анализа кривых летальности // Фармакология и токсикология. -1962.-№ 1.-С. 62-76.

74. Прокопенко В.А., Косинова Н.Р., Волынская Э.М. Некоторые особенности токсического действия метилнитрофоса и изофоса на личинку севрюги Asipenser stellatus // Экспериментальная водная токсикология. Рига: Зинанте, 1976. -Вып. 6. - С. 178-185.

75. Пушкарь И.Г. Загрязнение водоемов гербицидами и их влияние на некоторые массовые виды водных беспозвоночных: Автореф. дисс. . канд. биол. наук. -М., 1980. -25 с.

76. Раздольский А.Н., Раевский О.А. Установление соотношений структура-активность посредством программного комплекса MOJITPA-ХАЙБОТ-ХАЙПАХЕМ // 4-й Рос. нац. конгр. "Человек и лекарство", Москва, 8-12 апр., 1997: Тез. докл. -М., 1997. С. 287.

77. Ракитский В.Н. Проблема оценки потенциальной и реальной опасности в санитарной токсикологии и гигиене: Сб. науч. трудов. Уфа, 1997. -С. 12-14.

78. Романова Е.П. Роль зоопланктона Куйбышевского водохранилища в процессах самоочищения // Водные сообщества и биология гидробионтов. Л., 1985. - С. 223-243.

79. Рославцева С.А. Неоникотиноиды новая перспективная группа инсектицидов // Агрохимия. - 2000. № 1. - С. 49-52.

80. Руднева И.И. Сельскохозяйственные аспекты водной экотоксикологии // Гигиена и санитария, 2007, № 2. - С. 24-28.

81. Румянцев Г.И., Новиков С.М. Ориентировочная оценка токсичности химических веществ. М., 1979. - 52 с.

82. Ратушняк А.А., Андреева М.Г., Махнин В.Г. Эффект действия малых и сверхмалых доз пиретроидов на Daphnia magna II Токсикологический вестник, 2000, № 2. - С. 17-22.

83. Семенов А.Д., Коропенко Е.О., Короткова Л.И. Пестициды в воде и донных отложениях Нижнего Дона // Сб. науч. трудов АзНИИРХ:

84. Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. М., 2002. - С. 107-112.

85. Семенов А.Д., Короткова Л.И. Коропенко Е.О. Пестицидное загрязнение Азовского моря // Сб. науч. трудов АзНИИРХ: Основные проблемы рыбного хозяйства и охраны рыбохозяйственных водоемов Азово-Черноморского бассейна. -М., 2002. С. 45-56.

86. Сидоренко Г.И., Вашкова В.В., Можаев Е.А. Атомные объемы химических элементов как показатели их острой токсичности // Гигиена и санитария. 1999. - № 2. - С. 50-51.

87. Смирнов В.Г., Маймулов В.Г., Нечипоренко С.П., Лойт А.О., Лоянич А.А., Колбасов С.Е. Расчетные методы оценки опасности и гигиенического нормирования вредных веществ в разных средах -С.Петербург, 2002. 112 с.

88. Соколов М.С., Жариков Г.А., Дядищев Н.Р., Подгорный Л.И. Концептуальное обоснование Эколого-гигиенического нормирования экосистем // Токсикол. вест. 2001. - №3. - С. 31-35.

89. Сорокин Ю. И. Биологические процессы // Техногенное загрязнение и процессы естественного самоочищения прикавказской зоны Черного моря. -М., 1996. -С.84-85.

90. СорокинЮ. И. Черное море. -М., 1982. С. 172-188.

91. Спиридонов Ю.Я., Ларина Г.Е. Вопросы мониторинга пестицидов в окружающей среде // Агрохимия. 1999. - №11. - С. 64-71.

92. Строганов Н.С. Теоретические аспекты действия пестицидов на водные организмы // Эксперим. вод. токсикология. 1973. - Вып. 5. - С. 11-37.

93. Строганов Н.С. Приспособленность и приспособляемость в системе взаимоотношений гидробионта с токсикантом // Реакции гидробионтов на загрязнение-М.: "Наука", 1983. С. 5-13.

94. Тимофиевская Л. А., Иванова Н.И. Синтетические пиретроиды и препаративные формы на их основе // 1-й Съезд токсикологов России, Москва, 17-20 ноября1998: Тез. докл. -М., 1999. -С.257.

95. Тимофиевская JI.A., Петрова Л.П. Экспериментальная оценка пиретроидов // Гигиена и санитария. 2000. - №4. - С. 45-48.

96. Тюрина О.В., Тюрина Л.А., Зулькарнаев Т.Р., Кирлан С.А., Бетелина И.Б. Компьютерная система прогноза острой токсичности химических соединений // Гигиена и санитария. -2005, № 2, С. 58-63.

97. Федоров Л.А., Яблоков А.В. Пестициды токсический удар по биосфере и человеку. -М.: Наука, 1999. - 462 с.

98. Филенко О.Ф. Биологические процессы загрязненных модельных водоемах. -М.: Изд-во МГУ, 1984. 192 с.

99. Филенко О.Ф. Водная токсикология. М.: МГУ, 1988. - 154 с.

100. Филенко О.Ф. Некоторые универсальные закономерности действия химических агентов на водные организмы: Автореф. дисс. . докт. биол. наук. -М.: МГУ, 1990. 36 с.

101. Филенко О.Ф. Значение токсикодинамических закономерностей в экотоксикологии // Тез. докл. Междунар. конф.: Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах. М: МАКС Пресс, 2002. С. 64.

102. Филенко О.Ф., Михеева И.В. Основы водной токсикологии. М.: Изд-во "Колос", 2007. - 144 с.

103. Филов В.А., Люблина Е.И. Связь токсического действия летучих органических соединений с их физико-химическими свойствами // Биофизика. 1965. - №4. - С. 602-608.

104. Харчевникова Н.В. Система прогноза токсичности и опасности химических веществ, основанная на совместном использовании логических и численных методов // Гигиена и санитария. -2005, № 6, -С. 21-24.

105. Хоружая Т.А. Оценка экологической опасности М.: Приор, 2002. -208 с.

106. Чуйко Г.М. Биохимические и физиологические механизмы различной устойчивости пресноводных костистых рыб к действию хлорофоса и дихлофоса: Дис. . канд. биол. наук. -Борок, 1986. -167 с.

107. Щербакова Н.И. Прогнозирование токсического действия пестицидов разных химических классов для осетровых рыб в период их раннего онтогенеза: Дис. . канд. биол. наук. Ростов-на-Дону, 2002. - 149 с.

108. Щербань Э.П. Сравнительна я оценка токсического действия пестицидов и тяжелых металлов на популяции ветвистоусых раков // Формирование и контроль качества поверхностных вод. Киев: Наукова Думка, 1975. - вып. 1. - С. 91-99.

109. Щербань Э.П. Роль температурного фактора в проявлении токсического действия тяжелых металлов на донных членистоногих // Экспериментальные исследования влияния загрязнителей на водные организмы. Апатиты, 1979. - С. 53-59.

110. Щербань Э.П., Арсан О.М. Оценка токсичности фунгицида колфуго супер для ветвистоусых ракообразных // Гидробиол. ж. 2002. - 38, № 5. С. 78-83.

111. Щербань Э.П., Коновец И.Н., Арсан О.М. Оцешса токсичности купроксила методом биотестирования на ветвистоусых ракообразных // Гидробиол. ж. 2000. - 36, № 4. - С. 44-49.

112. Циприян В.И., Стефанский К.С., Перевозченко И.И. Устойчивость хлор- и фосфорорганических пестицидов в воде и их влияние на биохимические процессы самоочищения // Экспериментальная водная токсикология. Рига, «Зинанте», 1976. Вып. 6. - С. 229-228.

113. Benigni Romualdo, Andreoli Cristina, Zito Romano. Prediction of rodent carcinogenicity of further 30 chemicals bioassayed by the U.S. National Toxicology Program. //Environ. Health Perspect. -1996. -104, Suppl. № 5. -P. 1041-1044.

114. Benigni Romualdo. Structure activity relationship in carcinogenesis and mutagenesis: Abstr. 3rd World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences, Bologna, 29 Aug. - 2 Sept., 1999 // ATLA. - 1999. - 27, Spec. Iss.-P. 103.

115. Chen Hsin-Feng, Нее Shane S. Quf. Ketone EC50. values in the Microtox test. // Ecotoxical. and Environ. Safety. -1995. -30, № 2. -P. 120-123.

116. Chen J., Wang L., Lu G., Zhao T. Quantitative structure-activity relationship studies of selected heterocyclic nitrogen compounds. // Bull. Environ. Contain. And Toxicol. -1997. 58, № 3. -P. 372-379.

117. Crosby D.G., Tucker R.K. Accumulation of DDT by Daphnia magna // Environ. Sci. Technol. 1971. - 5, № 8. - P. 714-716.

118. Ezrartty V. Lhypothese des perturbateurs endocrinies: Sensationnalisme ou science //Energ.-sante. 1998. - 9. - № 2. - P. 167-176.

119. FernandezCasaldeixey A., Ferrando M.D., Andreu-Moliner E. Chronic toxicity of methylparathion to Dahhnia magna: Effects on survival, reproduction, and growth // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1995. -54, №1.-p. 43-49.

120. Ferrando M.D., Sancho E., Andreu-Moliner E. Effects of lindane on Dahynia magna during chronic exposure // J. Environ. Sci. and Health. B. -1995.-30, №6.-P. 815-825.

121. Frear D.E.H., Boyd J.E. Use of D. magna for the Microbioassay of Pesticides. 1. Development of standardized techniques for rearing Daphnia and preparation of Dosage-Mortality Curves for Pesticides // J. Econ. Entomol. 1967. - 60, № 4. - P. 1236-1247.

122. Hansch C., Leo A. Substituent Constants for Correlation Analysis in Chemistry and Biology. New York, 1979. - 239 p.

123. Havens K.E. Insecticide (carbaryl, 1-napthyl-N-methylcarbamate) effects on a freshwater plankton community: Zooplankton size, biomass, and algal abundance // Water, Air, and Soil Pollut. 1995. - 84, № 1-2. - P. 1-10.

124. Houx N.W.H., Dekker A., van Kammen-Polman A.M.M., Ronday R. Acute toxicity test for terrestrial hazard assessment with exposure of Folsomia Candida to pesticides in an aqueous medium // Arch. Environ. Contam. and Toxicol. 1996. - 30, № 1. -P. 9-14.

125. Jaworska J.S., Hunter R.S., Schultz T.W. Quantitative structure toxocity relationships and volume fraction analyses for selected esters // Arch. Environ. Contam. and Toxicol. - 1995. - 29, № 1. - P. 86-93.

126. Juili M., Krassoi F.R. Acute and chronic toxicity of the thiocarbamate herbicide, molinate, to the cladoceran Moina australiensis Sars // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1995. - 54, № 5. - P. 690-694.

127. Kidd K.A., Schinder D.W., Hesslein R.H., Muir D. Cjrrelation between stable nitrogen isotope ratios & concetntration of organochlorines in biotafrom a freshwater food web // Sci. Toxal Environ. 1995. №1-3. -P. 381390.

128. Kim Seung Kyu, Lee Dong Soo, Oh Jae Ryong Characteristics of trophic transfer of polychlorinated biphenyls in marine organisms in Incheon North Harbor, Korea // Environ.Toxicol, and Chem. 2002. - 21, № 4. - P. 834841.

129. Leiglit Andrew K., Van Dolah Robert F. Acute toxicity of the insecticides endosulfan, chlorpyrifos, and malathion to the epi,epibenthic estuarine amphipod Gammarus palustris (Bousfield) // Acta carsol. 1997. - 26, № 2. -P. 958-964.

130. Mix J., Pesticide exposure becomes major concern for industry // Pest. Contr. 1986. - Vol. 54. - № 5002. - P. 48-51.

131. Pawert M., Muller E., Triebskorn R. Ultrastructural changes in fish gills as biomarker to assess small stream pollution // Tissue and Cell. 1998. - 30. №6.-P. 617-626.

132. Pechlaner R. Glyphosate in herbicides: An overloored threat to microbial bottom-up processes in freshwater system // Vern. (Int. Theor. und angew Limnol.). -2003. -28, r. 4.-P. 1831- 1835.

133. Plimmer J.R. Analitical chemistry and the future of pesticides // Environmantial Science and Health. 1996. -B31(4). - P. 645-670.

134. Ramade F. La pollution les eaux par les insecticides organochlores et ses effets sur la faune aquatique // Nature, Paris, 1968. № 3403, P. 441-448.

135. Sakai Manaby. Chronic toxicity tests with Daphnia magna for examination of river water quality // J. Environ. Sci. and Health. B. -2001. — 36, № 1. P. 67-74.

136. Snell Terry W., Carmona Maria Jose. Comparative toxicant sensitivity of sexual and asexual reproduction in the rotifer Brachionus calyciflorus // Environ. Toxicol, and Chem. 1995. - 14, №> 3. - P. 415-420.

137. Spiric Aurelija, Saicic Snezana, Radicevic Tatjana Residues of chlorinated pesticides and toxic elements in some marine fish species // Acta vet. — 2001.-51, №2-3.-P. 177-185.

138. The Pesticide Manual, Eleventh Edition. Editor: C.D.S. Tomlin. British Crop Protection Council. -1997. -1606 p.

139. Tomizawa Motohiro, Casida John E. Neonicotinoid insecticide toxicology: mechanisms of selective action //Annual Rewiew of Pharmacology fiid Toxicologe. -2005. V. 45. P. 247-268.

Информация о работе

Жердев, Николай Александрович
кандидата биологических наук
Ростов-на-Дону, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus"

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Жердев, Николай Александрович

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus"

Заключение Диссертация по теме "Экология", Жердев, Николай Александрович

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Жердев, Николай Александрович, Ростов-на-Дону

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка и прогнозирование экотоксичности пестицидов по Daphnia magna straus
ВАК РФ 03.00.16, Экология