Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Оценка мутагенности факторов среды и разработка средств-десмутагенов

ВАК РФ 03.00.15, Генетика

Автореферат диссертации по теме "Оценка мутагенности факторов среды и разработка средств-десмутагенов"

£8 0 6 9 ?

ИНСТИТУТ РАЗВЕДЕНИЯ И ГЕНЕТИКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ

На правах рукописи

ЯКУЕОВ Шамас Абдрахманович

УДК 575:639.3

ОЦЕНКА МУТАГЕННОСТИ ФАКТОРОВ СРЕДЫ И РАЗРАБОТКА СРЕДСТВ-ДЕСМУТАГЕНОВ

03.00.15 - Генетика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Санкт-Петербург - Пушкин 1992

Р&бота выполнена на кефадрэ биологии, генетики и ^злекции рыб Астраханского технического института рыбной промк^.'.енчости и хозяйства.

Официальные, оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор

Ю.Б.Бахтин

Доктор биологических наук, профессор

Б .И .Барабанчиков

Доктор биологических наук, профессор

Ю.Г.Симаков

Ведущее учреждение - Институт Общей Генетики им. Н.И.ВавР лова РАН.

Защита состоится "__"__1ЯЭ2 г. в _часо]

на заседании Специализированного Совета Д 02Л.07.Щ. по зашит( д'и.опептадим на соискание ученой степени доктора наук при науч] исследовательском инот;лщссй разведения 'л генетики сельскохозя]' стяенных животных по адресу:

18Э62П, Санкт-Петербург - Пушкин, Московское шоссе*, 55-а.

С диссертацией чогао ознакомиться в библиотеке института Автореферат разослан "_"_ 1Э92 г.

Учены? секретарь специализито-вачяого Попета, доктор сельскохозяйственных чпук, профессор

Н.Г.Логинов

Актуальность проведения исследования обусловлена тем, что на ры'бохозяйственннх водоемах страны слоилась такая зколого-ге-нетич'еская обстановка, при которой антропогенное воздействие, вызывающее загрязнение факторов среды я наносящее многомиллионный утдерб окружающей среде, создало реальную угрозу всему хивому, включая здоровье людей /Рапопорт, 1970; Дубинин, 1386; Яблоков, П8Э; Антипенко и др., 1989, 1990/.

Рост загрязнения воды и чивых организмов пестицидами, нефтепродуктами, тяжелыми металлами, радиоактивными веществами и другими мутагенами представляет серьезную опасность для селекционно-племенной работы, часто сводя на нет усияипг селекц'<онероз /Дубинин, 1986; Иезер, 1988; Кирпичников,' 1179, 1387/. Л.Ф.Иванов еще в 1916, 1922 гг. в своих работах писая, что рост, развитие и'формирование организма животных тесно связаны с состоянием внешней среды, и в первую очередь с качеством корма.

Основная цель работы - выявление и изучение закономерностей изменчивости мутагенной активности загрязнений корма, воды и рн-бохозяйственной продукции, а такте разработка средств-десмутаге-нов в условиях развития аквакультурн. В этой связи необходимо было решить следующие задачи: 1. Рассмотреть возможности использования пенетрантности я экспрессивности фенодезяантов карповых,' осетровых и лососевых видов рыб для первичной оценки зколого-гене-тической ситуации на рнбохозяйствечных водоемах. 2. Изучить зависимость между спонтанным уровнем мутагенеза стандартной линии дрозофилы меланогастер Д-32 и температурой воздуха. 3. Показать перспективность использования модифицированного метот~ "Меллео-5" для оценка мутагенности факторов среды в Астраханской области и других регионах страны. 4. Проанализировать зависимость мечду степенью загрязнения природной воды и коома ртутью и уровнем их мутагенной активности. 5. С помощью новейших ччстпументальных физико-химических методов исследований разработать зкспресс-метод первичной диагностика зколого-генетической ситуации в местах размещения хозяйств аквакультуры. 6. Рассмотреть генетические аспекты определения ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов мутагенами. 7. Обосновать пегионалытН 'ЪоновмЗ уровень мутагенности Викторов среды в условиях Астраханской области. 8. Используя мутагенность как критерий качества, среды, который мотет служить показателем социальной угрозы загрязнениР и потому долхеч фигурировать н природоохранных документах, проанализировать причины ухудшения г>кол">го-гечетической обстановки на рыбохо-

зяйственных водоемах страны и обосновать способы их устранения. 9. Провести поиск, обоснование и внедрение средств-десмутагенов в качестве эффективного природоохранного мероприятия профилактического характера.

Новизна проведенных исследований. 1/ Впервые в производственных условиях оыбоводных хозяйств Астраханской области /на кар пе, осетре/ и Армении /на гегаркуни/ бил проведен хронологический анализ печетрантности фенодевиантов. 2/ Рассмотрен вопрос о возможности использования для качественной оценки эколого-гене-тического состояния на рыбохозяйственннх водоемах значений пене-трантности и экспрессивности фенодевиантов .у трех нахтйиглх семейств рыб: карповые, лососевые и осетровые. 3/ Изучена ц'-Шамиле екая зависимость между уровнем спонтанного мутагенеза стандартно линии дрозофилы меланогастер Д-32 и значениями томлэратуры воздуха. 4/ Показана перспективность использования модифицированного метода "Меллер-5" для качественной и количественной оценки эколого-генетической обстановки на рыбохозяйственных водоемах страны. 5/ Был осуществлен многолетний мониторинг мутагенной активности загрязнений вода, корма и ряда рыбохозяйственной продур ции в условиях Астраханской области и подвергнуты анализу его результаты в сравнении с другими регионами страна, о/ Установлены минимальные пороговые концентрации в природной воде и рыбохо-зяйствэнной "продукции такого мутагена, как ртуть. 7/Проведено математическое моделирование зависимости ме.-кду содертанием' ртуи в факторах среды и уровнем их мутагенности. 8/ Разработан метод первичной экспресс-длагностики эколого-генетического состояния в местах размещения хозяйств-марикультур. Э/ Проведены расчеты., дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов мутагенами в натуральной и стоимостной формах. 10/ Установлены региональные фоновые уровни мутагенносг факторов среды. 11/ Выявлен критический уровень мутагенности факторов среды, свидетельствующий о социальной угрозе загрязнений природной среды. 12/ Установлена зависимость между изменени ями уровня мутагенности загрязнений воцн и рыбопродуктивностью водоема. 13/ Проанализирована зависимость между ростом мутагенности факторов среда /вода и корм/ и уменьшением размеров и мае сы тела карповых, осетровых и лососовых видов рыб. 14/ Показана эффективность применения средств-цесмутагенов /бытового фильтра "Родник-4М" и специально синтезированного комплексона серии К/, которые мокно рассматривать в качестве природоохранных меропри-

ятий профилактического характера. 15/ При проведении околого-генетического исследования были применены специально составленные программы ЛВМ на языке Бейсик.

Практическая ценность работы обусловлена: 1. Обоснованием необходимости скорейшего внедрения в природоохранные документы мутагенности факторов срэдч как комплексного критерия их качества, так и степени социально:" угроза от загрязнений. 2. Доказательством возможности использования пенетрантности и экспрессивности фенодевиантов рыб, а такхе хронологической изменчивостью коэффициентов Ш-1/0,5^/ и Ш-2/1,0*/ для оценки эколого-генетич'е-ской ситуации в местах размещения хозяйств-аквакультур. 3. Прогнозированием спонтанного уровня мутагенеза стандартной линии дрозофилы меланогастер Д-32 в зависимости от температуры воздуха за счет построения математической модели. 4. Установлением с помощью модифицированного метода "Меллер-5" нижнего и верхнего предельных (Тоновых уровней /региональных/ мутагенности среды и уровня мутагенной активности загрязнений воды, гидробионтов и рыбохозяйстзенной продукции в условиях Астраханской области за • период с 197Э по 1985 гг., а тнкке колеЗани" мутагенности загрязнений водной среды в различных районах страны за последние 3 года /1Я87-1989 гг./ в сравнительном аспекте. 5. Выявлением двух основных вспышек увеличения мутагенности водной среды в Волго-Каспийском бассейне как результата нового мощного антропогенного влияния в данном регионе. 6. Построением математических моделей, позволяющих прогнозировать уровень мутагенности Факторов среды, исхода из концентрации ртути в природной воде и рыбных корчах, а также обоснованием предельной пороговой концентрации ртути в воде и корме, сводящей до минимума отрицательный генетический эффект данного мутагена. 7. Доказательством линейной зависимости между повышением мутагенности факторов среды и падением рыбопродуктивности водоема в пределах колебаний мутагенности от 0,37!! до 0,77?, что обусловлено падением темпов роста рыб и мотет быть использовано при определении дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов. 8. Разработкой экспресс-метода диагностики эколого-генетической ситуации на водоемах, основанного на установленной, нами модельной зависимости между временем релаксации загрязнений воды и их мутагенной активностью. Я. Обоснованием критического уровня мутагенности факторов среды, превышение которого вызывает необратимые нарушения процессов жизнедеятельности *ивнх форм. 10/ Разработкой и

внедрением эффективных средств-десмутагенов в пиде кормовых добавок специально синтезированного томплексона серии К, основой которого является этилендиаминтетраацетат и бытового фильтра "Родняк-4М". 11. Составлением специальных программ для ЭВМ на языке Бейсик, в десятки раз облегчающих и ускоряющих биометрическую обработку экспериментальных данных.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложен; и обсуждены на областных, региональных, всесоюзных и международных съездах, симпозиумах, конференциях и совещаниях, начиная с 1Э7Э года по настоящее время.

Публикации. Ло теме диссертации опубликовано 55 работ в центральной печати.

Структура работы. Диссертация изложена на 270 страницах машинописного текста и состоят из введения, обзора литературы, ма териалов и методов исследований, результатов и обсуждения, заключения, выводов и предложений-рекомендаций. Работа иллзстряро-вана 54 'рисунками и 48 таблицами. Список литературы содержит 433 источников, из них И иностранных.

Материал и методы исследований. Сбор материала и его обработка проводились по общепринятым биологическим методам .исследс ваний /Якубов и др.,. 1988/. Получение посадочного материала контрольных и опытных рыб и их выращивание осуществлялось согласно основным требованиям биотехники /Попова и др., 1989/. Основным методом генетических исследований слупил модифицирована метод "Меллер-5" /Асланян, Глотов и др., 1968; Якубов, 1985,196 1390/. В ходе выполнения работ широко использовались новейшие инструментальные фазако-хшдаческие метода исследований: ядерно-магнитный резонанс и его разновидность /ЯМР-релаксация/, электронный парамагнитный резонанс, атомно-абсорбционная спектрофотс метрия, рентгенфлуоресцентная спектроскопия и др. /Юсупов, Якубов и др., 1984; Захаров, Штырлин и др., 1987, 1989; Лосев и Д] 1982/.

Математическая обработка полученных данных проводилась по общепринятым биометрическим формулам с использованием спецяаль составленных программ для ЭВМ на языке Бейсик /Якубов, Соковс-кад, 19т/.

Основные объекты исследований: 1. Различные линии плодово мушкч дрозофилы.меланогастет-: а/,стандартная линия Д-32 /подмо ковная домодедовская низком.утабельная/; б/ линия-тестор из кол лекции московского университета; 2. Представители таких важней

ших семейств рыб, как: а/ волжский осетр и белуга из осетровыхТ б/ карп и хрому ля из карповых; в/ гегаркунь из лососевых.

Работа выполнена в 1978-1991 гг. в лаборатории генетики и селекции рыб Астрыбвтуза в рамках госбюджетной НИР и одиннадцати договоров о научно-техническом содружестве с ведущими научными и производственными учреждениями страны.

■ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Анализ загрязнений воды, а также пенетрантности и экспрессивности фенодевиантов у карповых, осетровых и лососевых видов рыб из различных регионов страны

3 качестве биоиндикатора степени мутагенности было взято уродство позвоночника, которое обусловлено действием мутагенов /Черфас, Цзой, 1984; Кирпичников, 1987/.

В таблице 1 приведены результаты многолетних наблюдений за пенетрантностьу) фенодевиантов'сеголеток карпа и личинок осетра и гегаркуни. За период с 1981 по 1989 гг. динамика пенетрантности фенодевиантов карпа моделируется уравнением У=0,944+0,73ОХ, где У - значение пенетрантности, а X - год наблюдения, - и достоверно возросла в 2,8П раза или на 64%. Кроме того, из таблицы 1 видно, что за период с 1982 по 1988 гг. пенетрантность фенодевиантов личинок осетра достоверно увеличилась в 5,25 раза или на 81^ и это увеличение моделируется уравнением У=0,530+0,320Х /см. га-блицу 1/. Кроме пенетрантности фенодевиантов, в качестве биоиндикатора загрязнений рыбохозяйотвенннх водоемов страны тожет служить и экспрессивность выше описанных уродств, когда искривление позвоночника охватывает не только хвостовую, но я туловищную части /сеголетки карпа и личинки осетра/, а многоголовость представлена 3-х головыми личинками гегаркуни. Во всех трех выше рассмотренных случаях экспрессивность фенодевиат'.^св достоверно увеличилась на 77? /в 3,0 раза/, 82i /в о,0 раз/ и 34% /в 1,3 раза/ соответственно.

Следовательно, для первично'' качественной оценки эколого-генетической ситуации на рчбохозяйственных водоемах! страны можно использовать ченетрантность и экспрессивность фенодевиантов рыб, а данные, подученные при изучении 2133 сеголеток карпа, 7Э47 личинок осетра и 3513 личинок гегаркуни, свидетельствуют о напряженности эколого-генетическо"! ситуации на рыбохозяйственных водоемах страны /Астраханская область и Армения/.

Кг '

<* V > Таблица I,

^ ЙГ^^С^й^ Результаты изучения пенетрантностй Ш^МгЖН^^^ фрнодевиантоз у карпе зых, осетровых

У/лосисёвых видов рыб (1981-1969 гг.) '

Щл5®«« г14 ^ '

к- А

I Место фре ш! Объем ! Число 1 __„Оекеттн-тно£ть^_

~' л"' "7"

^^^к'^йПршечачие:^■•'.*..'гтеретич.зские 3}

'5С6 • .10 ■ Т»98 1,67

482 8 . ' 2,41

390 ..- 12 3,08 : 3,14

'402 ; 20- : . 4,98 • / 3,96

353. 14 ' ' .3,97 .. 4,69

2133~~" "ц . г • -.'-

3100;/ • 6 ' ■• 0,18 0,12

•2806 : 7 . ; 0,25 0,37

2041- . ' , 14" ; 0,69' 0,63

*7947~' ТГ . - '1 '

782 - 6 'о,8о 0,84

1001 •7 0,70 1.Г7

§12 20 2,50 1,48

916 . ' . 12 1,30 1,81

"3513 "~45~ .. • 1 . - - -

теретич.зские значения получены с помощью ли-'нвйного уравнения У=0,944+0 ,!?30Х . 4 --теоретические' значения получены с помоцып ли-■•' не Иного уравнения У=-0,137+0,255Х кнх - теоретические значения получены с йомощыс линейного уравнения У=0,530+0,320Х

3.2. Анализ результатов мониторинга мутагенной активности загрязнений факторов среды в условиях Астраханской области

Зависимость между спонтанной частотой рецессивных летальных мутаций, сцепленных с половой Х-хромосомой /У/ и значениями температуры воздуха /X/, как показали экспериментальные исследования и данные литературы /см. таблицу 2/, моделируется уравнением У= =0,063+0,Р57Х. Используя данную линейную зависимость, можно вычислить, что при температуре воздуха +26° уровень естественного мутагенеза стандартной линии дрозофилы /Д-32/ равен 0,37?. О достоверности выявленной зависимости свидетельствует и фактическое значение нижнего предельного фонового уровня мутагенности факторов среды 0,37 /0,27+0,10-/, о чем 1удзт сказано ниже /см.таЗл.б/

Таблица 2

Изучение зависимости между значениями температуры воздуха /V и величинами частот рецессивных"летальных мутаций /У/, сцепленных с половой Х-хромосомой /экспериментальные значения 1978-1981 гг. и данные лит-ры/

! X ! Х^ < У ! У X ! Примечание

1. 2. 1/17 / 2/19 / 1 4 0,15 0,20 0,15 0,40 Данные литературы /Мел-лер, 1919 г./ ' Эксиэои^ентал. значения

3. 4. 3/21 / 4/23 / 9 16 0,20 0,25 0,60 1,00 Данные литературы /Мел-лер, 1949 г./ Экспери-лентал. значения

5. 5/25 / 25 0,30 1,50 Эксперичентал. значения

6. п ( • 6/27 / 7/29 / 36 49 0,45 0,48 2,70 3,36 Данные литературы /Келлер, 1949 г./ 9кслеоиментал. значения

28 140 2.03 9.71 У=0.063+0.057Х

Результаты мониторинга мутагечнэст» Факторов среды /химический состав воды, кормов и рыбохозяйстзечной продукции/, полученные с помощью модифицированного метода "Меллер-5", отражены в таблице 3. Анализ этой таблица свидетельствует о том, что во всех вариантах, за исключением 15, уровень мутагенности превышает фоновый 0,37£. 9то представляет прямило угрозу для гидробчонтов /рыб/ и здоровья людей. Доказательством последнего служат и дачные по изменчивости мутагенности факторов среды, полученные с использованием элементов 6 '.оритмики /рис. 1/. "Лз рисунка 1 видно, что за период с 1978 по 1985 годы, мутагенность волжской воды, судя по коэффициенту Ш-1 /0,5^/, повысилась на /см. значения Мезор

,^,,,^,.Щ^енность. факторов среды (природная ют

ШШШШыб^оэяйственная^пролукгшл), определенна^

Щ»^Ь^Ю^^ицированного метода "Меллер,о

■ (1978-198? гг.)

; с б р а; Э: е ц

1 Число I Число I мутагенность Ы !сбелел. 1 мутаций? ——-

!Х-хром. I шт.)

1 (шт.) I.

. С ошибкой срерле-

1 ару.С1'СТИЧбСК0

I/ Пробы вода из р.Брл-

- : га (о-в Зеленый,

' Алданский, г.Астра-

! хань)

2. 'Пробы воды из р.Еу-

л зан (47 км) ..-■■.

Шве»)

'; 4-."Пробы -вода-из р.Еах У-.;.. [--v темит). (Мкряненскии

и ПК-1Ю

ЕКОЙ рыб

. . .. ОРЗ)

5.; Рыбнуй коры ПК-ГО"1

6.

7.

8. 9. Ю.

11.

12.13. 14.

15 V

16.' 17.

с ?С ной >"уки'

Рыбная мука (г.Мурманск)

Рыбная .мука (г.Дстрг

хань;

"Старт-04'' "Старт-07" Гидролизат из кильк] Белковая масса Икра черная , Икра сиговая . ;Рыбные котлеты и со сиски . • Рыбный корм плюс ; комплексон;К ..Фарш'карп, рыб ДФарш осетровых рыб 18;' -Фарп лососевых рыб

Фарш '.Для'.

19. :фарш хроыули (корм

..'итого

30232. 129

11969 66'

' 9338 35 •

6274 .30

828 7

432 10

1" 563 10

821 5

"9.47 ,4

< 607 5

790 5

1664 8

Г361 7

2010 II

2307 6

,1781 10

1582 10

531 . 4

1414 8

65451 370

0,43+0,041 0,56+0,074 . .0,38+0,063

С,48+0,09£

0,85+0,091 2,30+0,021 1,7+0,09?.

0,614.0,020 0,42+0,046 0,82+0,50 0,52кХ),02С 0,^0,042 . 0,51+?,09С

0,55+0,060

С,26+0,С6С 0,56+0,091 0,63+0,09 0,75+0,06

0,57+0,08

загрязнений проб ' рыбохозяйственных водоемов а Астраханской .1978-1987 гг.)

Район косы'острова Зеленый (г.Астрахань)

. 0,45

ЩШоУ)-

ш&ш*

и*-.!-.' 0,20

.-К- ■

тг 198? Ш5 Ьремя

------^ г/;,.'-'1. : ,;Л=

где

а.;.

-^коэффициент ¡11-1 (0,5?) . ........ игйс'ло проб с уровнем мутагенности больше 0,5?

" ; к/ —'А

¡V -.общее количество проб

I и 2). В этой связи особую опасность представляют загрязнения рыбохозяйственной продукции, например, рыбная мука, мутагенность которой превьгаает критическую величину 1,0% (см. таб-• лицу 3).

3.3. Сравнительный анализ мутагенности загрязнений природной вода из различных районов.страны

В таблице 4 отражены результаты изучения мутагенной активности загрязнений природной воды из семи различных районов страны в сравнительном аспекте к реке Волге (Астраханская область). При этом была изучена 29251 половая Х-хромосома модифицировании методом "Меллер-5". Из данных этой таблицы видно, что самый высокий уровень мутагенной активности загрязнений воды характерен для Астраханской области. Определение достоверности различий между значениями уровня мутагенной активности загрязнений воды из различных мест страны показало, что 46% разница между мутаге ностью воды из Астраханской области (река Волга в районе о-ва Зеленого (обливного или Болдинского)) и Татарской АССР (река Св яга, впадащуая в реку Волга); 36% разница между мутагенностью воды из реки Волга в условиях Астраханской области и Армянской ССР (река Карчахпюр); 61% разница между мутагенностью воды из реки Волга в условиях Астраханской области и реки Кола в услови ях Мурманской области; 60% разница между мутагенностью воды из Астраханской области (река Волга) и из Московской области (река Москва), а также 24% разница между мутагенностью воды из Астраханской области (река Волга) и Калининградской области (река Преголя) - имеют достоверный характер, так как критерий Стьюден та фактический, равный,соответственно 4,43; 3,60; 6,34; 5,02; 2,44 больше табличного 1,96 (см. таблицу 4). При этом 7% разни!: между- значениями уровня мутагенной активности загрязнений воды. ! 1 реки Волга Астраханской области и из реки Темерник (Ростовски "область) имеет случайный характер, так как критерий Стьюден та фактический 0,50 меньше табличного 1,96 (см. таблицу 4).

В целом следует заметить, что, исходя из генетической оцен ки экологической обстановки на рыбохозяйственных водоемах стран проведенной с помощью модифицированного метода "Меллер-5"и с уч том пенетрантности и экспрессивности фенодевиантов рыб, объявление Нижнего Поволжья зоной экологического бедствия, на чем мы нг стаивали еще в 1980 году, является крайне важным и научно обоснованным.

3.4. Экспериментальное изучение причин возникновения и роста мутагенности факторов среды

Перечень распространенных в окружающей среде мутагенов биотического и абиотического характера включает в себя ядохимикаты, тяжелые металлы, вирусы, нематоды и их выделения и т.д. (Рапопорт, 1970; Якубов Ш.А., 1979; Якубов Ш.А. и др., 1977, 1978, 1980, 1981, 1987; Пшеничников, 1986; Дубинин, 1986; Инге-Вечто-мов, 1986; Кирпичников, 1987)'. Ограниченность сведений о характере зависимости между концентрацией мутагена и мутагенностью среды, то есть генетическими последствиями последнего для живых организмов, делает практически нереальным разработку эффективных средств-десмутагенов и природоохранных нормативных документов (Дубинина, 1976; Дубинин, 1986; Якубов, 1985, 1988, 1990).

Зависимости между содержанием ртути в волжской воде или рыбном корме (X) и уровнем мутагенности проб воды или проб корма (У), моделируются уравнением У=0,51+27,9Х и У=-0,50+4,46Х соответственно. При этом было установлено, что концентрация ртути в воде, равная 0,0001 мг/л, а в корме - 0,2 мг/кг, представляет собой генетическую опасность для их потребителей, что следует учитывать в стандартах по предельно допустимым концентрациям загрязняющих веществ. Кроме того, приведенные выше зависимости неблюдаются при колебаниях уровня мутагенности не выше 1,0%. В этом заключена большая опасность для всего живого в связи с безнаказанным продолжением дальнейшего загрязнения водных объектов мутагенами в результате не только залповых, но и установившихся сбросов.

3.5 Определение дополнительного ущерба рыбному хозяйству от загрязнения водной среды мутагенами

Из-за отсутствия методики подсчета убытков государству от загрязнений факторов среды мутагенами как наука, так и производство не могут определить отрицательное антропогенное воздействие на окружающую среду (Дубинина, 1976; Дубинин, 1980, 1986; Патин, 1980, 1982; Моисеев, 1980; Лукьяненко, 1983; Попова, Якубов и др. 1989, 1990).

Итоговый анализ уровня мутагенности воды на рыбохозяйственных водоемах страны в сравнении с Астраханской областью за последние три года (1987-1589 гг.)

! Мрртп 1 Число I Число ! Мутагенность (.%) . !

I меито ¡обследован! мутаций Нсредне-аркфметич, с !

! !Х-хромосом? шт.) •! ошибкой х+т) !

I. Астраханская область (р.Волга) 6336 54 0,85+0,069

2. Татарская АССР (р.Свияга) 2152 10 0,46^0,055

3. Армянская ССР (Р.Карчахпюр) 5323 29 0,54^0,052

4. Мурманская область (р.Кола) 3071 ю ■ 0,33+0,044

5. Московская область (р.Москва) 6487 22 0,32+0,060

б. Калининградская область 20 0,65+0,044

(р.Преголя) . 3099

7. • Ростовская область (р.'Гемер-

ник) 2782 22 0,79+0,092

8. ИТОГО 29251 167 0,57+0,044

^табл "

= 4»43

¿х_3 = 3,60 = &.34

¿1-5 = 5«82

¿1-6 = 2>44

¿2_7 = 0,50

¿1-8 = 3,50

Анализ данных таблицы 5 свидетельствует о том, что увеличение мутагенности загрязнений воды на каждые 0,1% выше фонового 0,37%. сопровождается падением рыбопродуктивности водоема на 0,15 частей ее с каждого гектара акватории. При мутагенности факторов среды ниже 0,37% и выше 1,0% линейная зависимость между повышением уровня мутагенности и падением рыбопродуктивности нарушается, что свидетельствует о достоверности нижнего регионального Фонового уровня мутагенности 0,37%. Критический уровень мутагенности равен 1,0%.

В таблице 6 отражены сводные данные о предельных значениях уровня мутагенности, подтверждающие правильность установления как регионального фонового уровня 0,37%, так и критического уровня 1,0%.

Кроме того, при повышении мутагенности факторов среды (вода и корм) на каждые 0,1% наблюдается снижение массы тела молоди карпа в среднем на 0,15 частей ее от исходной. Это служит прямым доказательством того, что основной причиной падения рыбопродуктивности водоема является падение темпов роста рыб. Полученные данные служат как практическим, так и теоретическим обоснованием справедливости наших предложений по модифицированию методик подсчета учерба рыбному хозяйству от загрязнений водной среды за счет внедрения такого критерия качества среды и показателя социальной угрозы от загрязнений, как мутагенность.

Благодаря использованию современных инструментальных физико-химических методов исследований (ЯМР-релаксация и ЭПР), был разработан экспресс-метод диагностики мутагенности факторов среды, ускоряющего операции по вьивлению рыбохозяйственных водоемов с напряженной эколого-генетической ситуацией (см. таблицу 7).

При проведении эколого-экономической оценки проекта и определении ущерба рыбному хозяйству от загрязнений часто возникают сложности из-за невозможности установления первичного виновника загрязнений. С помощью нашего метода экспоесс-диаг-ностики, как это следует из анализа данных таблицы 8, нами было установлено, что виновниками загрязнения рыбных кормов для осетровых рыб ("Старт-07" и "0ПК-1") тяжелыми металлами в 1989 г. явился Ростовский запод комбикормов. Применение выше указанных кормов с мутагенностью выше 1,00% привело к массовой гибели молоди осетровых на Украине. Ущерб составил около 500 тыс.руб.

Результаты' изучения зависимости между мутагенностью вода и рыбопродуктивностью

! Показатель !Р§^уеЕ_щага_0^0|!Разме2_щага_дх052

¡"1 1 2 |"3 "¡11213}

4

I. Мутагенность (%) 0,37 0,57 0,77 0,37 0,42 0,47 0,52

2. Рыбопродуктивность, 0, 21.9116,3 21,9 19,3 18,1 17,]

ц/га У,1

3- Рыбопродуктивность,Е ц/га 22,4 15,8 о ? V | С 21,6 20,05 18,5 1С,С

4. Разница ) -0,5 0,5 0,1 0,3 0,75 0,4 0,21

5. Квадрат разницы ( 4 ) 0,25 0,25 0,01 0,09 о,5б о,1е о,е;

6. Отношение ( ) 0,01 0,15 0,001 0,004 0027 0,01 0,0'

7. Уравнение лин зав-ти . У=29,0-6,6Х У=23,15-1,55Х

6. Критерий Хи-квадрат

фактический 0,16 0,08

табличный 3,84 • 5,99

Таблица б

Предельные 'значения уровня мутагенной активности загрязнений природной воды, установленные с помощью метода "Меллер-5" в условиях Астраханской области (1987-1989 гг.)

! Предел ! Мутагенность (Х+ш$)х ! Фон

I. Нижний 0,27+0,10 Естественный „„

0,37% хх

■2. Верхний 0,89+0,12 Предельный „_,„

1,00%

Примечание: х - ошибка средней (%)' при /V = 3000 вычисляли по формулам биноминального распределения

хх — обоснованием этого фонового уровня. 0,37% служили экспериментальные данные, свидетельствующие об отсутсвии зависимости между значениями уровня мутагенности воды ниже этой величины и изменениями рыбопродуктивности рыбохозяйт. водоема, ххх-- доказательством предельного уровня мутагенности загрязнений факторов среды выше 1,00% служили следущие данные: I) увеличение частоты появления 2-х и 3-х головых личинок гегар-куни (Карчахпкгрский рыбоводный завод) при уровне мутагенности загрязнений воды 1,25+0,24%; 2) массовая гибель личинок осетровых при уровне мутагенности загрязнений воды 1,41+0,47% (Лебяжинский рыбоводный завод); 3) массовая гибель молоди осетровых на Украине при использовании в 1989 году рыбных кормов, мутагенность которых составила 1,08+ +0,30% (колхоз им. 21 съезда КПСС) (Якубов и др.,1989,1990) а в 1984 г. наблюдалась массовая гибель годовиков карпа в зимовальных прудах Чаганского межколхозного рыбопитомника, которых перед зимовкой кормили рыбным кормом с уровнем мутагенности загрязнений 1,12+0,23%.

Таблица 7

Изучение зависимости между значениями мутаген- ности (X) (размер шага 0,1%) загрязнений воды и временем релаксации их (У) (1988-1990 гг.)

X У У X Приложение*

I. I I 2,258 2,258 6а + 216 = П,646

21а + 91в = 39,192

2. 2 4 2,063 4,126 21а + 73,5в = 40,761

3. 3 9 1,005 5,715 17,5в = -1,569; в = -0,09

4. 4 16 1,807 7,228 6а + (21 х (-0,09) = II,64Г

5. 5 25 1,813 9,065 6а = 13,536; а = 2,256

6. • 6 36 1,800 10,800

7. -21 =91 11,646 39,142 У = 2,256 - 0,09Х

Примечание: х - здесь приводится расчет коэффициентов А и В в линейном уравнении У=А+ВХ, где X - мутагенность от 0,53% до 1,03%; а У - время релаксации загрязнений в сек., - методом наименьших квадратов (Ро'кицкий, 1973; Урбах, 1963).

*

Результаты содержания парамагнетиков в биологических объектах с помощью | метода ЯМР-релаксации (1989-1990 гг.)

№ Объект Время релаксации • ( сёк) Содержание условного парамагнетика (хх)

■ медь марганец

I. "Старт-07" 1989 г. ' крупный I,189+0,003 3,95 х Ю4 3,95 х Ю~5

2. "Старт-07" 1989 г.,мелкий 0,685+0,005 9,67 х Ю-4 9,67 х 1С"5

3. "ОПК-1" 1989 г. 1,485+0,004 2,42 х Ю-4 2,42 х Ю"5

4. Дистиллиро ванная вода ' 2,445+0,018 _ _

5. Средняя проба осетровых рыб 2,447+0,003 - -

6. Средняя проба рыбной муки Л г.Мурманск) •

1,818+0,002 1,27 х'Ю"4 1,27 х КГ5

7. Средняя проба рыбной муки (г.Астрахань) 1 2,079+0,001 6,37 х Ю"5 6,37 х КГ6

Примечание: к - время релаксации измеряли в секундах, здесь приводится средне-арифметическое значение с ошибкой средней (Х+т) хх - содержание условного парамегнетика меди или марганца вычисляли по формуле:

и __—— \ • г - /А—

а-Э," См17,(и}^) Т.Сн.о), <-м~ Кд> I Х(и^ш) о)] М

где коэффициент Кэр измеряемое в моль^х л х для Сиг+ равно 1100, а для Мп2+ - 11000 (Захаров и др., 1989)

3.6. Разработка и внедрение средств-десмутагенов в практику рыбного хозяйства

Изучение зависимости между ртутным загрязнением водной среды (X) и мутагенностью проб воды (У) в контроле, без комплексна серии К, моделируется уравнением У=0,52+27,99Х, а в опытном варианте, где применялась О.,05% добавка хомплексона серии К, -уравнением У=0,38+1,79Х. Разница между уравнениями, судя по коэффициенту регрессии, высоко достоверна и данный комплексон можно рассматривать в качестве средства-десмутагена.

Примерно такие же результаты были получены при применении комплексона серии К, основой которого является кобальтовая соль этилендиаминтетраацетат, в качестве кормовой добавки из расчета 3 г его на I тонну рыбного корма для карповых по кобальту (см. таблицу 9).

Таблица 9

Влияние рыбного корма ПК-101-1 (с добавкой рыбной муки) в сочетании с комп-лексоном серии К на частоту мутаций, детерминирующих жизнестойкость (коэффициент Ш-Дх) (1985-1988 гг.)

№№ ! Г !

Пределы жизне-1 стойкости '

{Вариант

_Частота_)^тауий_(жизнестотть:1%)_

0-30

30-60|60-90¡90-120|120

Всего

1. Контроль (В-1)3^

2. Опытный (+К) (В-2)

2 I

II 5

27 18

38 42

16 24

6 10

100/372 100/360

Примечание: х - коэффициент Ш-Д - это отношение самцов дикого типа во втором поколении метода М-5, где X -хромосомы у линии-тестор маркированы мутациями, к числу самок дикого типа - умноженное на 100%. хх - разница между вариантами статистически достоверна, так как фактическое значение Хи-квадрат (17,35) больше табличного 7,82 (Зайцев, 1984).

В таблицах 10, II, 12 приведены материалы производственного испытания специально синтезированного комплексона серии К. Из данных таблицы 10 следует, что, если 5% разница в начале опыта

Результаты производственных испытаний по применении средств-десыутагенов в аквакультуре на примере выращивания карпа (Чаган, ишь-август 1985 г.) *

V» I Вариант I Признак ! ЙЕ ?г!иГИ® ° !---КЕИ1еМ_Стьюдента_11)^---;

• I I ----1_ Начало ■ __!__Окончание_

____;______'_________1 НачШ7°___1 Окончание { 7 ¿¡ктич.I таблич. 1 ¿актич.

I

. Ксрм "ПК-ПО- Масса 2,1+0,48 6,6+0,54.

-I с рыбной тела (г)" мукой без ком-плксона

2. Корм "ПК-ПО- Масса 2,0+0,52 11,2+0,60

-I с рыбной тела (г) мукой + комплексен К

2,04 1,10 2,04 32,31

Примечание: % - средний уровень мутагенности загрязнений воды и корма при проведении опыта равнялся 0,С4+0,27% (6 из 104) хк - 5% разница в начале опыта была статистически недостоверна, так как фактическое значение критерия Стьцдента 1,10 меньше табличного 2,04, а 39!? разница при скончании опыта била достоверна, так как фактическое значение критерия Стьздента 32,3.1 больше табличного.

Таблица II

Результаты производственных испытаний по применению средств-десмутагенов в аквакультуре на примере выращивания гегаркуни (Карчахпюр, кинь-август 1966 г.

Ш ! Вариант 1 Признак ! ° '----

! ! }----«кой_УШ11--------1__Начало !_ Скончание_

! _ ' НаЧаЛ° ' °К0НЧаНИе ! Фактам.! таблич. 1 фактич.Т таблич.

1. Коры с..с< Цасса 0,11+0,010 0,12+6,00? -¿т_2=0.Л2 2,04 ¿т ?=3,00 2,04 комплс,..<.онов тола (г) ""

2. Корм с- добав- Масса 0,10+0,008 0,18+0,016 ¿т К ^=3,38 кси компшек- тела (г) • ~ "" -

сона серии К

Примечание: х - средний уровень мутагенности загрязнений воды и корма во оремк опыта равнялся 0,92+0,37% (биэ 055)

к х Г?. разница в начале опыта были недостоверны, т.к. фактические значения критерии Стьюдента (С,02 и 0,01) меньше табличного. Бто пе время 33% • разница мезду вариантами 3-1 и В-2 статистически достоверна, так как Фактическое значение критерия Стьюдента 3,00 больше табличного 2,04.

\

Результаты производственных испытаний по применению средств-десмутагенов а аквакультуре на примере выращивания белуги (Икряное, 1987 г.,

май-июнь) к

»№ I Вариант " ! Признак ! вреднее значение с ,--------^Ш1£Еий_Стьюаента_111_!!1

! ! --------—I Начало _! Окончание _

; ' ' | Начало | Окончание ("таблйчГТ фйетотГ I^¡блйчГТфак^.

1. "Старт-7" без I) Длина 4,21+0,04 7,41+0,25 • --- Длина тела комплексона тела, см "" "*" 2,04 0,80 2,04 15,28

2) Масса - 0,51+0,01 3,21+0,13 тела, г

2. "Старт-7" плюс I) Длина 4,20+0,11 .9,05+0,22 Масса тела ко.чплексон К тела, см 2 04 С 01 2 04 6 82

2) Масса 0,52+0,01 4,02+0,19 ' *' * '

тела, г ~ —

Примечание: х - опыт проводился при среднем уровне мутагенности воды и кор,:а 0,г2+0,25% (С из 975) хх - табличное значение критерия Стьюдента для дальнейших выборок равен 2,04 при уровне значимости 0,С5, поэтому 20% разница в длине тела, а также 18% разница в массе тела между контрольным и опытным вариантами были достоверны, так как фактическое значение критерия Стьюдента - 15,28 и 6,82 соответственно - больше табличного

статистически недостоверна ("¿факт= 1Д0), то в конце опыта 39% разница в массе тела карпа Чаганского межколхозного рыбопитомника при выращивании последнего по общепринятой биотехнике при плотности посадки: неподрощенные личинки карпа - 100 тыс. шт. на I га и подрощенные лининки белого амура - 10 тыс. шт., пестрого толстолобика - 25 тыс. шт. и белого толстолобика - 20 тыс. шт. на I га, - была статистически достоверна. Таким образом, в качестве практического предложения можно рекомендовать в производственных условиях применение кормовой добавки кобальтовой соли этилендиа-минтетраацета из шсчета 3 г его по кобальту на I тонну корма.

Данные, приведенные.в таблице II, свидетельствуют о преспек-тивности промышленного применения кормовых добавок кобальтовой соли этилендиаминтетраацетата из расчета 2 г его на I тонну корма по кобальту при выращивании гегаркуни-севанской форели. Наличие 33% достоверной разницы между вариантами I и 2 (^#акт=3,00), как это видно из таблицы II, свидетельствует о перспективности использования кормовых добавок комплексона серии К в форелеводстве. Особенно в условиях повышенной мутагенной активности факторов среды.

В таблице 12 отражены результаты, свидетельствующие о перспективности использования кормовых добавок кобальтовой соли этилендиаминтетраацетата из расчета I г ее на I тонну корма в индустриальном осетроводстве. Это следует из того, что как 20% шзница в длине тела молоди белуги, так и 18% разница в массе тела последней между контролем (без применения комплексона К) и опытом была статистически достоверна ( ^£акт=15,28 и ¿факт=б,82 соответственно) (см. таблицу 12).

Результаты изучения механизма эффективности использования комплексона серии К отсажены в таблице 13. Из данных таблицы 13 видно, что применение комплексона серии К вызывает достоверное уменьшение содержания металлов в опытном варианте в сравнении с контролем, где осуществлялась промывка водой без добавки комплексона. Результаты таблицы 13 были получены с помощью инст: .-ментального физико-химического метода исследования за счет использования рентгенфлуоресцентного анализатора РА-20. Отсутствие достоверной разницы между контролем (В-1) и опытным вариантом (В-2) наблюдалось только по стронцию, так как основным местом локализации являются кости и 10-минутная промывка недостаточна для достоверного снижения его в биологической пробе. Однако, по другии

Определение содержания тяжелых металлов в рыбном корме после 10-минутной промывки водой без добавки кошлексона (В-1 контроль) .'И с 0,05% добавками комплексо-на серии К (В-2), - с помощью РА-20х (модельные исследования 1982-84 гг.)

№№ I Обозначение !__Содержание металла (высота пика, мм)___

' ¡кобальт! цинк- ! медь ! ртуть!свинец!строни

30,7+ 0,27

31,8+ 0,81

25,09 1,29

Примечание: -х - измерение проводили на рентгунфлуоресцентном анализаторе в режиме -запись спектра хх - в рыбном корме ПК-100-1 с 20% добавкой рыбной муки внесены соли: хлористая ртуть в количестве 0,05 мг на I кг корма, а хлористый свинец -0,01 мг на I кг корма.

металлам, особенно таким, как ртуть, свинец (см. таблицу 13), была получена высоко достоверная разница в 33% и 55% (фактические значения критерия Стыодента, равные 13,30 и 8,37 соответственно, больше табличного 2,04). Данные, приведенные в таблице 13, свидетельствуют о перспективности промышленного использования ковмовнх добавок специально синтезированного комплексона серии К в карповодстве, форелеводстве и осетроводстве, так как данный комплексен за счет удаления металлов-токсикантов из рыбного корма и, по всей видимости, из тела рыб, может выступать в качестве средства-десмутагена.

Результаты изучения возможности использования бытового

I. Контроль (В-1 без комплексона) .3,3+ 0,27 12,5± 0.25 2,4+ 0,25 19,6+ 0,24 4,7+ 0,30

2. В-2 - комплексон 12,7+ 9,3+ 1,5+ 14,2+ 2,1+

серии К 0,24 0,27 0,24 0,32 0,08

3. Угол Тесла ( ) 52,74° 41,74° 40,52° 33,13° 28,22'

4. Критерий Стыоден-та< табл=2' -

(1-2) . 24,62 8,86 2,60 13,30 8,37

Таблица 14 '

Анализ возможности использования бытового фильтра "Родник~4М" в качестве средства-дасмутагена

! С-пнт ! ЗаТЧдагг ® I Число !-------------критерий

! ! ^ * Iмутаций, 1 с ошибкой ! с ошибкой ' !Стьюдента,

\ | | шт? \ [процента | средою» I. И)

Природная во- Контроль (без 695 4 С,52+0,27 Г|,5о+0,С4 ^таб-Г2'^4

да (Мкрян.чвч- Фильтра) " ~ ( пп

1983) ----------------------------------------------:----------------------тфакт ' •

СпнтныЯ (после Разница

фильтра) 2201 7 0,32+0,12 0,32+0,07 4с

1,

2. ¡ЗоЕСпровсдчая Контоол?, (без 1024 ' 4 0,39+0,19 С,ЗГ+0,02 ¿габл*2»04

веда (Лстга- Фильтра) , _7 то

хань, 1965) "' •¿факт" '

Слытпый (после Разница

ф!'".ьтра) 1225 3 0,24+0,13 П,24+0,С1 40%

Ггдаечанке: х - пато 1'.чуч::не Ь74<: ¡дт. Х-хромесом, .для чего было ¡¡оставлено индивидуальных

• •ягегдевшгий во вт':ром цеколгнкя .метода "Меллер-5"

й

. фильтра "Родник-4М"'в качестве средства-десмутагена отражены в

таблице 14. Из данных таблицы 14 видно,что за счет применения ; бытового фильтра "Родник-4М'" уровень мутагенности загрязнений 1 природной воды (Икряное, 1983) достоверно уменьшается на .43% (Ьд.акт=3,00 больше табличного 2,04), а водопроводной воды - на 40/Ь ( ¿^^=7,10). Полученные результаты свидетельствуют о перспективности и необходимости использования в быту и на производстве фильтров. Применение фильтров (химических, механических и т. д.) в рыбоводных хозяйствах будет способствовать повышению рыбопродуктивности и значительно облегчает проведение оценки эколого-генетической ситуации на водоемах при выявлении виновников з'агрязнений водных объектов мутагенами.

Заключение. В настоящее время на рыбохозяйственных водоемах страны сложилась тяжелая эколого-генетическая обстановка, так как в большинстве рассмотренных случаев уровень мутагенной активности загрязнений факторов среды превышает нижний предельный его фон 0,37%, установленный модифицированным методом "Мел-лер-5". Подтверждением, .©тому является линейный рост таких показателей нарушения процессов нормальной жизнедеятельности рыб, как частота встречаемости фенодевиантов-уродств рыб и усиление степени их выраженности. За период с 1978 по 1990 гг. данные показатели достоверно увеличились в среднем на 63,5%. Выше сказанное приобретает особую актуальность для рыбохозяйственных водоемов Астраханской области, так как в Каспийском бассейне находятся 90% мировых запасов осетровых рыб.

Данная ситуация сложилась в результате прогрессирующего загрязнения водной среды мутагенами, так как объем загрязняющих сточных вод за выше указанный период вырос в 2,25 раза. Это представляет определенную угрозу как промысловым запасам ценных видов рыб, так и здоровью населения. Кажущаяся стабильность природных популяций рыб, включая человека, обусловлена усилением их генетической и эксге,:етической изменчивости с одновременным ослаблением действия ее аственного отбора, что согласуется с выводами генетических исследований Бахтина Ю.Б. на клеточных популяциях соматических клеток, в любой момент может нарушиться из-за безнаказанного роста загрязнений факторов среды. Несовершенство общепринятых уголовно-правовых и эколого-экономических нормативных документов по охране природы требует их скорейшего пересмотра с использованием, например, такого показателя качества факторов среды и степени социальной угрозы загрязнений, как

мутагенность. В Результате экспериментальных и производственных исследований было установлено, что увеличение мутагенности загрязнений факторов среды на каждые 0,1% выше фонового 0,37% сопровождается падением ойвйпродуктивности рыбохоаяйствегУЙЙЬо водоема на каждые 0,15 частей ее с каждого гектара акватории. К тому же превышение уровня мутагенности загрязнений Факторов среда выше 0,1% может служить основанием для привлечения к уголовной ответственности виновников-загрязнителей.

Сднсй из причин возникновения и роста мутагенности факторов среда является ртутное загрязнение. В случае изменения концентрации ртути в волжской воде (X) ат 0,0001 до 0,0201 мг/л, уровень ее мутагенности (У) моделируется линейным уравнением У=С,52+27,99Х, а в рыбном корме от 0,20 до 0,34 мг/кг - линейным уравнением У=-0,50+4,48Х. Таким образом, исходя из концентрации ртути, можно сделать предварительный вывод об,уровне мутегенно-сти факторов среда и принять соответствующие меры: штрафные санкции или привлечение к уголовной ответственности виновников ртутного загрязнения.

С помощью новейших инструментальных физико-химических методов исследований (ЭПР, ШР и т.д.) был разработан экспресс-метод первичной диагностики эколого-генетической обстановки на конкретном рыбстхозяйственном водоеме. Он основан на линейной зависимости между временем релаксации загрязнений (X) и уровнем их мутагенности (У) У=2,31-0,78Х. Данная закономерность справедлива при уровне мутагенности загрязнений воды не выше I,00%, может способствовать выявлению источников и виновников загрязнения факторов среды мутагенами.

Разработка средстз-десмутагенов позволяет рекомендовать к широкому внедрению в практику рыбного хозяйства специально синтезированного комплексона серии К, основой которого является кобальтовая соль этилендиаминтетраацетата. Его применение достоверно снижает уровень мутагенности воды на 93%, а корма - на 40%. Механизм действия комплексона серии К основан на достоверном удалении мутагенов из факторов среды (рыбные корца) в среднем на 39% с одновременным обогащением последнего микроэлементом кобальтом. Перспективным средс.твом-дес.мутагеном является и бытовой фильтр "Родник-4!.'". При пропускании как водопроводной, так и природной вода через него уровень мутагенности достоверно снижается в среднем на 41,5%.

Вывода. I) Ухудщается эколого-генетическая обстановка на рыбохозяйственных водоемах страны, в первую очередь в Астраханской и Ростовской областях, а также Татарии, Армении, Московской , Мурманской и Калининградской областях, о чем свидетельствует достоверное увеличение уровня мутагенности факторов среда за период с 1978 по 1990 года в среднем на 33/=. 2) Требуется скорейшее усовершенствование общепринятых эколого-экономических и уголовно-правовых нормативных документов по охране природы, используя уровень мутагенности как показатель качества факторов среды и степени социальной угрозы от загрязнений, так как критический уровень мутагенности равен 1,0%. 3) Фоновый региональный уровень мутагенности факторов среды, установленный с помощью модифицированного метода "Меллер-5", имеет пределы: нижний -0,27+0,10$, верхний.-- 0,77+0,22$, - и согласуется с модельной зависимостью между спонтанной частотой возникновения рецессивных летальных мутаций, сгрлленных с половой Х-хромосомой стандартной линии дрозофилы меланогастер Д-32 и температурой воздуха. 4) Первичная визуальная оценка эколого-экономической обстановки в местах размещения хозяйств-аквакультур, а также генетическое состояние рыб может проводиться по величинам пенетрант-ности и экспрессивности их фенодевиантов, которые в условиях Астраханской области и Армении за период с 1979 по 1990 годов достоверно возросли в среднем на 66% и 61% соответственно. 5) Поваленная мутагенная активность загрязнений рыбохозяйствен-ной продукции и природной воды, в среднем равная 1,29$ и 0,85? соответственно, обусловлена- наличием в них ртути, превыдающем генетические предельно допустимые концентрации ее в воде 0,0001 мг/л, а в корме 0,20 ыг/кг, и, зная содержание ртути, можно предварительно за счет разработанной нами математической модели судить об уровне мутагенности факторов среды. 6) Экспресс-метод первичной диагностики эколого-генетической обстановки на водоеме, основан на значении калибровочных линий-зависимостей между временем релаксации природной воды и ее мутагенностью и наоборот, которые были установлены с помощью новейших инструментальных физико-химических методов исследований (ЭПР и ЯМР-релакса-ция). 7) Метод определения дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов основан на выявленной закономерности: повышение мутагенности факторов средь; на каждые 0,1% выше исходного(0,37^)соответстнует падению рыбопродуктивности водоема на 0,15 частей ее с гектара акватории, что объясняется наличием линейной зависимости между падением

массы тела рыб и увеличением мутагенности факторов среды. 8/ Статистически'; достоверные увеличения массы тела молоди осетра, белуги, карпа и гегаркуни на 45^, 18%, 39^ и 33^ соответственно в сравнении с контролем, где комплексон серии К не применялся, доказывает перспективность применения-его кормовой добавки в качестве средства-досмутагона в аквакультуре, так как он достоверно снигает уровень мутагенности корма на 4(71 за счет удаления из него таких мутагенов, как цинк, медь, ртуть и свинец с одновременна.? обогощением корма кобальтом. Э. Бытовой фильтр "Родник-4М" мотет служить одним из средств-десмутагенов, так как в результате его применения происходит достоверное уменьшение мутагенности природной воды на ЛЗХ, а водопроводной - на 40ч, что является еще одним доказательством повышенной генетической опасности прямого использования воды потребителями.

Предложения. 1/ 3 зколого-зкономические и уголовно-правовые нормативные документы по охране природы следует включить такой критерий качества факторов среды и показатель социальной угроза загрязнения, так мутагенность, нижний региональный фоновый уровень которой равен 0,27+0,10*, а критический - 2/ Для прогнозирования влияния климатических условий на Фоновый уровень мутагенности факторов среды необходимо учитывать тот факт, что повышение температуры воздуха на кажый градус Цельсия выше 17^ вызывает увеличение мутагенности на 0,028^. 3/ При определении дополнительного генетического ущерба рыбному хозяйтсву от загрязнений водной среды следует учитывать следующую закономерность: повышение мутагенности загрязнений факторов среды на кахдые 0,1% выше фонового уровня 0,37£ сопровождается падением рыбопродуктивности водоема на 0.15 частей ее с каждого гектара акватории. 4/ Пенетрантность и экспрессивность фенодезиантов рыб: уродства позвоночника, многоголовость и т.д., - а такте разработанный нами экспресс-метод диагностики уровня мутагенности воды могут служить доказательствами напряженности эколого-генетической ситуации на рнбохозяйствечных водоемах. 5/ Повышение загрязнения природной вод-.; в Волго-Каспийском бассейне ртутью на каждые 0,02 от/л выше исходного П,ЛГ|01 кг/л сопровождается увеличением мутагенности воды на П,Г>71, что Позволяет проводить предварительные оценки окояого-гечетической обстановки на водоемах, исходя из знания концентрации ртути в воде. б/ Применение кормовых добавок специально синтезированного комплексона серии К в практике рыбного хозяйства из расчета по кобальту: в карповодстве - 3 г, в

осетроводстве - 2 г, в лососоводстве - 1 г на 1 тонну корма, -способствует снижению уровня мутагенности за счет удаления из корма тяжелых металлов-мутагенов взамен обогащения его микроэлементом кобальтом и является одним из средств повышения рыбопродуктивности. 7/ Внедрение фильтров как средств-десмутагенов, как например, бытовой фильтр "Родник-4М" и т.д., способствует значительному снижению мутагенности природной и водопроводной воды. 8/ Одним из способов повышения качества рыбохозяйственной продукции может служить применение добавок комплексона серии К при промывке исходного рыбного сырья, при этом концентрация ртути в готовой продукции не должна превышать 0,2 г.тг/кг.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТИЛЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 51 работа, из всех основными являются:

1. Якубов Ш.А., Суворова Т.-5. О гетерогенности популяций леща реки Волги. // Проблемы охраны вод и водных ресурсов Поволжья. КГ/. Казань. 1980. С. 149-151.

2. Якубов Ш.А., Суворова Т.Ф. Использование формул глоточных зубов в селекционно- генетических исследованиях рыб. // Деп. ВИНИТИ. И. М. 1983. С. 142. № 476 рх Д83.

3. Якубов Ш.А., Суворова Т.Ф. О некоторых путях адаптации карповых и осетровых рыб к антропогенному воздействию. // Проблемы охраны вод и водных ресурсов. КГУ. Казань. 1983. С. 268-270.

4. К вопросу об определении стронция в биологических объектах /рыбе/. / Якубов Ш.А., Юсупов P.A., Суворова Т.Ф., Суворова О.Н.// Деп. № 147, 1984. С. 101. № 516-рх Д83. С. 1-7.

5. Якубов Ш.А., Сальников Н.Е., Суворова Т.Ф. О некоторых аспектах предотвращения отрицательного влияния дноуглубительных работ на карповых и осетровых рыб..// Пзд-во Госкомитет по науке ч технике СССР. Волгоград. 1384. С. 31-32.

6. Повышение жизнестойкости молодч осетровых рыб к загрязнению тяжелыми металлами. / Якубов Ш.А., Шевченко В.Л., Сальников Н.Е., Зуева З.С.// Осетровое хозяйство водоемов СССР. ЦНИОРХ. Астрахань. 1984. С. 239-241.

7. Якубов Ш.А., Суворова Т.Ъ. Физико-химические аспекты скорости видообразования и путч адаптации живых форм. // ВИНИТИ № 5 /163/. М. 1985. С. 12R. 648, рх-Д-35. С. 1-9.

8. Якубов Ш.А. Изучение эффекта гибридизации рыб в чеблаго-

приятных условиях (модельные исследования). // ВИНИТИ № 669-dx-Д85. М. 1985. С. 1-9.

9. Якубов Ш.А., Попова A.A., Суворова Т.Ф. Селекционно-генетические аспекты изучения осетровых рыб. // Формирование запасов осетровых рыб в условиях комплексного исследования водных ресурсов. МРХ СССР. ЦНИОРХ. 1986. С. 367-368.

10. Якубов Ш.А., Разумовская Р.Г., Суворова Т.Ф. Средства предотвращения вреднего влияния загрязнений на гидробионтов. // Мат. У съезда ВГЕО МРХ СССР. Куйбышев. 1986. С. 257-258. 4.1.

11. Изучение вопросов генной токсикологии в рыбоводстве и ихтиологии. / Якубов Ш.А., Сальников Н.Е., Попова A.A., Суворова Т.Ф. // ВИНИТИ № 8 (НО). № 838-рх. М. С. 1-6.

12. Якубов Ш.А. Генетические аспекты определения ущерба рыбному хозяйству от загрязнений водных объектов. // ВИНИТИ № 918-рх. М. 1988. С. 1-9.

13. Якубов Ш.А. Фоновый мониторинг мутагенеза рыбохозяйственных водоемов. // Докл. АН СССР. Т. 228. № 4. М. 1988. С. I00I-I003.

14. Генетические и гистологические аспекты миопатии волжско-каспийского осетра. / Якубов Ш.А., Хоперская O.A., Алтуфьев Ю.В., Сироткина Е.М., Суворова Т.Ф.// ВИНИТИ № 930-рх-8 (202). М. 1988. С. I-I4.

15. Якубов Ш.А. Генетический,анализ загрязнений некоторых водоемов. // Мат. I Всесогоз. конференции по рыбохозяйственной токсикологии. МРХ СССР. АН СССР. Рига. 1988.

16. Якубов Ш.А. Генетические аспекты правовой охраны природы. // ВИНИТИ (ЦНИИТЭРХ) № ЮЮ-рх-89. № 10. 1989. С. I-I4.

17. Якубов Ш.А. Генетические аспекты охраны водоемов от рыбо-хозяйственных загрязнений. // Рыбное хозяйство. № I. 1989. С. 73-74.

18. Мутагенность как интегрированный показатель качества. /Якубов Ш.А., Сальников Н.Е., Гончаров А.М., Разумовская Р.Г., Суворова Т.Ф.// Мат. Всесоюз. совещания (конф.) АГМИ. Минздрав РСФСР. Астрахань. 1989. С. 39-42.

19. Вопросы генной токсикологии в аквакультуре. / Якубов Ш.А., Сальников Н.Е., Суворова Т.Ф., Попова A.A. // Экологические проблемы реки Урал и пути их решения. Тез. докл. Гурьев. 1989. С. 41-42.

20. Промышленное применение средств десмутагенеза в марикуль-туре. / Якубов Ш.А., Попова A.A., Рязанова Б.П., Суворова Т.Ф. // Матер, межд. симпозиума по машкультуре. Анапа. АН СССР. МРХ СССР. 1989. С. I9I-I94.

21. Якубов Ш.А., Андреев В.В., Суворова Т.Ф. Эколого-генетическая ситуация в Волго-Каспийс'ком регионе. // ВИНИТИ. !r I (219).

С. 89. М. С. I-I8. » I059-PX-89.

22. Поавовые аспекты сохранения рыбопродуктивности Каспийск моря. / Якубов Ш.А., Рябов A.A., Иванов В.П., Холина А.П., Сувор ва Т.Ф. // Мат. ин-та Государства и права АН СССР. ДГУ. Махачкал 1990. С. 13-15.

23. Разработка средств десмутагенеза в рыбном хозяйстве.

/ Якубог. Ш.А., Виннов A.C., Чандани Хан, Доминова С.Р. // КарГУ. Караганда. 1990. С. 132.

24. Якубов Ш.А., Кириллов В.Н., Андреев В.В. Эколого-генети ческий монитошг загрязнений Нижней Волги и Северного Каспия. // Мат. совещ. по галловым нематодам. Дониш. Душанбе. 1990. С. 10325. Мутагенность как показатель качества факторов среды и к

терий социальной угрозы. / Якубов Ш.А., Суворова Т.Ф., Прель Э.Т Иванов В.П., Власенко А.Д., Попова A.A. // В сб.: Краткие резуль таты научной деятельности института. МРХ СССР. Астрыбвтуз. Астра хань. 1990. С. 226-228.

26. Влияние загрязнений факторов среды на частоту возникнов ния фенодевиантов у рыб. / Якубов Ш.А., Попова A.A., Прель Э.Т., Гончаров A.M., Суворова Т.Ф. //Мат. Всесоюз. конфер. "Влияние а тропогенных Факторов на морфологические и структурные преобразов ния органов". Минздравоохранения РСФСР. Астрахань. 1991. С. 17827. Якубов Ш.А., Атгуттнов О.Д., Суворова Т.Ф.,0 некоторых а пектах усовершенствования биотехники выращивания объектов акваку тур. // М. Деп. ВИНИТИ. № 1156-рх 91. 199I. 7 с.

28. Оценка объектов марикультуры с помощью гематологических и генетических показателей. / Комарова Г.В., Суворова Т.Ф., Якуб Ш.А., Попова A.A., Водовозова И.В. // МРХ СССР. Мат. ВНИИПРХ. Вы 64. М. 199I. С. 39-40.

/

ЛТОПк.Х злкда; ТОРДОО 07.£Г«Д?г.