Оценка воздействия кадмия, цинка, свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и перспективы их использования как тест-объектов

Никифоров, Максим Владимирович

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Оценка воздействия кадмия, цинка, свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и перспективы их использования как тест-объектов
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Оценка воздействия кадмия, цинка, свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и перспективы их использования как тест-объектов"

На правах рукописи

Никифоров Максим Владимирович

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ КАДМИЯ, ЦИНКА, СВИНЦА НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ ПРЕДЛИЧИНОК ДЛИННОРЫЛОЙ КАМБАЛЫ И ЯПОНСКОГО АНЧОУСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАКТЕСТ-ОБЪЕКТОВ

03.00.16 - экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Владивосток 2005

Работа выполнена в лаборатории прикладной экологии и токсикологам Федерального государственного унитарного предприятия Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр Федерального агентства по рыболовству МСХ РФ

Научные руководители:

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Беляев Владимир Алексеевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Черкашин Сергей Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор биологических наук,

старший научный сотрудник Челомин Виктор Павлович

доктор биологических наук, старший научный сотрудник Кондратьева Любовь Михайловна

Ведущая организация: Институт водных и экологических

проблем ДВО РАН

Защита состоится "27" апреля 2005 г. в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д 212.056.02 при Дальневосточном государственном университете по адресу: 690600, г. Владивосток, ул. Мордовцева, 12, ком. 139. Факс: (4232)268543

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Дальневосточного государственного университета МОИ РФ

Автореферат разослан "23" марта 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук

Ю.А. Галышева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Антропогенное загрязнение морей определяет необходимость обоснованного прогнозирования его последствий, заставляет разрабатывать новые методы экспериментальной оценки состояния среды и гидробионтов. В последние годы тяжелые металлы (кадмий, свинец, медь, цинк и некоторые другие), по-прежнему, входят в список приоритетных поллютантов, поступающих в морскую среду (Христофорова, 1989; Ковековдова, 1993; Христофорова и др., 1994; Tkalin et al., 1996; Челомин и др., 1998; Long et al., 1998; Ващенко, 2000; Шулькин, 2004; Лукьянова, 2001). Поэтому все также актуальны задачи изучения и оценки их токсического влияния на гидробионтов. Важная роль в решении этой проблемы принадлежит биотестированию - экспериментальной оценке состояния среды и гидробионтов, основанной на регистрации биологических откликов (Патин, 1979,2001; Cairns, 1981; Филенко, 1989; Крайнюкова, 1990; Hemmer et al., 1992; Тюрин, Христофорова, 1995; Лукьяненко, 1998;

Черкашин и др., 2002).

Во многих работах высказывается необходимость широкого использования биотестирования качества вод, однако до сих пор не существует общепринятых подходов к этой проблеме и аргументированной системы биотестов. Работы в этой области в основном посвящены пресноводным тест-объектам, не учитывают региональной специфики и не всегда находят строго обоснованное применение при установлении предельно допустимых концентраций (ПДК). Однако в последние десятилетия интерес к исследованиям в этой области значительно возрос (Патин, 1979,2001; Kobayashi, 1984; Cairns, 1986; Лукьяненко, 1998; Волков и др., 1998; Черкашин, 2001). По мнению ряда авторов, основными задачами биотестирования являются: определение максимальных недействующих (или безвредных, неэффективных) концентраций, (Тюрин, Христофорова, 1995; Черкашин, 2001), установление рыбохозяйственных ПДК и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ для пресных и морских вод (Данильченко, 1983; Флеров, 1983; Патин, 1984; Черкашин, 2001) с использованием минимального количества организмов (Executive Committee of..., 1985). В настоящее время теоретические вопросы применения биотестов для оценки качества прибрежных морских вод разработаны недостаточно. По-прежнему актуальна необходимость проверки действия на морские организмы и определения безопасных концентраций загрязняющих морскую среду веществ при их концентрации, равной или меньше ПДК для рыбохозяйственных водоемов с учетом

региональной специфики, и какие организмы целесообразно использовать в этом случае в качестве тест-объектов.

Устойчивость живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов в значительной степени зависит от особенностей биологии вида; размеров, этапов и стадий развития (Никольский, 1974; Кушинг, 1979; Патин, 1979, 2001; Жирмунский, Кузьмин, 1990; Никифоров и др., 2002). Обычно наиболее уязвимы к загрязнению и другим изменениям условий окружающей среды мелкие формы гидробионтов (Патин, 1979; Тюрин, Христофорова, 1995). К ним относится планктон, в том числе икра и личинки рыб. Высокая удельная поверхность тела способствует быстрому накоплению в них поллютантов. Низкая резистентность на ранних стадиях онтогенеза, кроме того, связана со спецификой протекания морфофизиологических и биохимических процессов в быстро развивающемся организме (Патин, 1979, 2001).

В то же время численность поколения определяется в основном именно условиями выживания икры и личинок рыб на ранних стадиях развития (Дехник, Расс, 1987). Максимальная смертность личинок происходит в период дрейфа (Кушинг, 1979). В некоторых случаях численность поколения определенных видов рыб может зависеть от абиотических условий, например, от выноса личинок в районы, где температура, соленость и другие физико-химические параметры, в том числе загрязнение, неблагоприятны для выживания (Belayev, 1985). Развитие икры и личинок, несомненно, обуславливается целым рядом абиотических и биотических факторов, и, тем не менее, большое количество данных, полученных в последнее время по целому ряду объектов, свидетельствуют о том, что среди их множества лишь немногие являются лимитирующими в конкретной ситуации (Степаненко, 1983).

Цель и задачи работы.

Целью настоящего исследования явилась оценка токсического воздействия кадмия, цинка и свинца на предличинок массовых, широко распространенных в дальневосточных морях России промысловых видов рыб - длиннорылой камбалы (Limandapunctatissimapunctatissima) и японского анчоуса (ЕщгаиШ]аротет). Для достижения намеченной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать способ оценки токсичности тяжелых металлов с помощью предличинок морских видов рыб.

2. Сравнить устойчивость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса, используя одинаковые критерии токсичности, и выявить наиболее уязвимый вид для каждого металла.

3. Определить расчетные значения максимальных недействующих концентраций кадмия, цинка и свинца, не вызывающих гибель предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса.

4. Оценить возможность использования выбранных тест-объектов при установлении предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ для морских вод.

5. Сравнить полученные максимальные недействующие концентрации металлов с уровнями их содержания в прибрежных водах Приморья (Японское море).

Научная новизна:

1. Разработан и апробирован способ оценки токсичности тяжелых металлов, позволяющий получать достоверные результаты о воздействии экстремальных факторов среды на выживаемость рыб в период раннего постэмбрионального развития.

2. Установлены максимальные недействующие концентрации кадмия, цинка и свинца для предличинок данных видов рыб. Определен менее устойчивый объект для каждого металла.

3. Исследована и обоснована возможность применения новых тест-объектов: предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса при разработке региональных ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ.

По теме работы получены два патента РФ (№ 2215290, № 2220415).

Практическое значение работы:

1. Предложен новый способ оценки токсичности загрязнителей вод, с использованием предличинок морских рыб — длиннорылой камбалы и японского анчоуса, позволяющий достоверно определять и сравнивать токсичность тяжелых металлов.

2. Благодаря новым низкоустойчивым тест-объектам проведено сравнение токсичности различных загрязняющих веществ в водах дальневосточных морей в 96-часовых экспериментах при использовании 150-ти предличинок.

3. Предлагаемые новые тест-объекты могут быть успешно использованы при установлении региональных ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ для морских вод, а так же при оценке пригодности отдельных морских районов для развития личинок данных видов рыб.

Защищаемые положения:

1. Максимальные недействующие на предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса концентрации кадмия, цинка, свинца ниже ПДК этих металлов для рыбохозяйственных водоемов РФ в 25, 10 и 25 раз соответственно. Предличинки длиннорылой камбалы и японского анчоуса являются низкоустойчивыми тест-объектами и перспективными при разработке региональных ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ для морских вод.

некоторые другие акватории залива Петра Великого), следовательно в большинстве случаев изученные тяжелые металлы не способны оказывать отрицательного влияния на выживаемость предличинок данных видов рыб.

Апробация работы.

Результаты работы представлялись и докладывались на II и III региональных конференциях по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии студентов, аспирантов и молодых ученых (Владивосток, 1999, 2000), на Международной научно-практической конференции "Прибрежное рыболовство -XXI век" (Южно-Сахалинск, 2001), на Международной конференции по новым технологиям в защите биоразнообразия в водных экосистемах (Москва, 2002), на Всероссийской Интернет-конференции молодых ученых 'XXI век - перспективы развития рыбохозяйственной науки" (Владивосток, 2002), на Международной конференции по рациональному природопользованию и управлению морскими биоресурсами: экосистемный подход (Владивосток, 2003), на XII Международной конференции "PICES" (Seoul, 2003), на Расширенном лабораторном коллоквиуме лаборатории прикладной экологии и токсикологии ФГУП "ТИНРО-Центр", на отчетных сессиях ФГУП "ТИНРО-Центр".

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 работ.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 135 стр., состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы, состоящего из 246 источников, в том числе 59 иностранных. Включает 12 рисунков и 29 таблиц.

Автор искренне благодарен д.б.н., профессору Н.К. Христофоровой, д.б.н., вед.н.с. О.Н. Лукьяновой и к.б.н., ст.н.с. Л.Т. Ковековдовой за критический анализ работы, ценные советы и консультации, к.б.н., н.с. М.В. Симоконь за определение концентраций тяжелых металлов в испытуемых растворах. Автор признателен научным руководителям д.б.н., ст.н.с. В.А. Беляеву и к.б.н., ст.н.с. С.А. Черкашину, заведующему, к.б.н. В.В. Щеглову и сотрудникам лаборатории прикладной экологии и токсикологии "ТИНРО-Центр" за поддержку и научное сотрудничество.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Проанализирована система мониторинга окружающей среды, дано определение и рассмотрены цели и задачи биотестирования, приведены основные характеристики биотестов и тест-функций. Представлены сведения об использовании животных на ранних постэмбриональных стадиях развития в токсикологических исследованиях. Рассмотрены примеры использования предличинок рыб в токсикологических экспериментах, и определено их место в системе биотестирования. Обосновывается

целесообразность использования предличинок рыб как тест-объектов биотестирования, показаны особенности применения биотестов в морской среде. Представлены данные по токсичности кадмия, цинка и свинца в водных средах. Дан анализ математических методов обработки информации при биотестировании.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспериментальные работы проводились на научно-исследовательской базе лаборатории прикладной экологии и токсикологии "ТИНРО-Центр" на о. Рейнеке в зал. Петра Великого Японского моря в июне-сентябре 1999-2002 гг..

Развивающуюся икру отлавливали из поверхностного слоя в районе с экологически благоприятной обстановкой (у о. Рейнеке) с помощью заякоренной поверхностной планктонной сети типа Маручи-Ами с диаметром входного отверстия 1,3 м. В экспериментах изучалась выживаемость только жизнеспособных предличинок японского анчоуса (Engraulis japonicus) и длиннорылой камбалы (Limanda punctatissima punctatissima) в возрасте 16-22 и 14-20 ч соответственно, вылупившихся после инкубации икры в лаборатории.

Для опытов предличинок обоих видов помещали по 5 шт. в высокие стеклянные стаканы с чистой отстоянной и фильтрованной через тройной слой газа № 61 морской водой. После 11-12 ч адаптации в экспериментальные емкости добавляли необходимое количество растворов токсикантов, приготовленных на дистиллированной воде, доводя после этого объем испытуемых сред до 100 мл.

Диапазон исследуемых концентраций токсиканта устанавливался на основании результатов предварительных экспериментов. Всего в основном опыте исследовалось пять концентраций в трех повторностях. При этом мы стремились к тому, чтобы, по крайней мере, по одной концентрации вызывали эффект менее 50% и более 50%. В трехкратной повторности ставилась параллельная серия с контрольной группой. Каждому опыту сопутствовала постановка контрольного эксперимента с эталонным токсикантом (Cd - в опытах с Zn и РЬ и Zn - с Cd и РЬ). Схема проведения экспериментов и количество использованного материала представлено в табл. 1.

Незначительные изменения температуры тестируемых растворов солей металлов соответствовали природному ходу температур. Освещенность повторяла естественные суточные циклы. Соленость варьировала в пределах 32-33 %о. Концентрации кадмия, цинка и высокие концентрации свинца в тестируемых растворах в начале и по окончанию экспериментов определяли на атомно-адсорбционном спектрофотометре Nippon Jarrell Ash AA-855. Низкие концентрации свинца определяли полярографическим методом. В расчетах использовались средние концентрации катионов.

Гибель тест-объектов регистрировали каждые 12 ч. Погибших предличинок немедленно удаляли из стаканов. При обработке данных острых токсикологических

Схема проведения токсикологических экспериментов и количество использованных 8 работе предличинок (шт)

Таблица 1

экспериментов использовался метод пробит-анализа, рекомендуемый для количественного анализа результатов биотестирования, реализованный в MS Excell. Поскольку в ходе эксперимента наблюдался постепенный прирост гибели испытуемых животных в контрольных группах, для нивелирования данного эффекта при расчете среднего процента гибели мы применяли поправку Аббота (Методические указания..., 1998). Расчет ошибки определения концентрации, вызывающей гибель 50% личинок проводили по одному из наиболее распространенных методов,

предложенному Миллером и Тейнтером (цит. по: Прозоровский, 1962).

Помимо ЛК50 рассчитывались з н а Жй .Жяк иоЛКюф р ы е

позволяют дать более полную картину воздействия того или иного вещества на исследуемые тест-объекты.

Глава 3. ДЕЙСТВИЕ КАДМИЯ, ЦИНКА И СВИНЦА НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ

ПРЕДЛИЧИНОК РЫБ

Смертность предличинок рыб возрастала по мере увеличения концентрации металлов и длительности экспозиции во всех вариантах опытов. Повышение гибели тест-объектов наиболее выражено во временном интервале от 48 до 72 ч. Стимулирующего эффекта малых концентраций токсикантов не было отмечено ни в одном из экспериментов.

Результаты опытов по изучению влияния кадмия, цинка и свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса в течение 96 ч экспозиции представлены на рисунках 1, 2, 3. Экспериментальные данные выражены в виде зависимости пробитое («единиц вероятности», соответствующих проценту смертности) от логарифма концентрации токсикантов. На рисунках указаны величины медианных летальных концентраций (96 ч ЛК50) для каждого случая. Логарифмы этих концентраций соответствуют абсциссам точек пересечения прямых тренда смертности с линией пробита 5, при которых гибель подопытных организмов равна 50%. Также на рисунках приведены значения коэффициентов корреляции, которые оказались довольно высокими.

Анализируя графики, отображающие воздействие кадмия (рис. 1), необходимо отметить, что линии трендов смертности предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса практически параллельны друг другу. Следовательно, углы наклона к оси абсцисс прямых, проведенных через экспериментальные точки, примерно одинаковы для обоих видов. Однако диапазон гибели предличинок камбалы значительно смещен в область отрицательных значений логарифмов концентраций, что свидетельствует о меньшей их токсикорезистентности к этому металлу в сравнении с предличинками японского анчоуса. Наглядно указывает на меньшую уязвимость японского анчоуса и величина медианной летальной концентрации (96 ч ЛК50 = 0,024 иг/л), которая значительно выше аналогичного же показателя для предличинок длиннорылой камбалы

-3,5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0,5 О

Рис. 1. Зависимость процента гибели предличинок (в единицах пробит) от логарифма концентрации кадмия при экспозиции 96 ч: - - - О длиннорылая камбала ——■ д японский анчоус

Максимальная недействующая концентрация кадмия (96 ч ЛК0) составила 0,0004 мг/л для предличинок длиннорылой камбалы и 0,002 мг/л для предличинок японского анчоуса (табл. 2).

Таблица 2.

Летальные концентрации (ЛК) металлов (мг/л) для предличинок морских рыб при

—экспозиции 96 ч—

Длиннорылая камбала

Японский анчоус

Длиннорылая камбала

Японский анчоус

Длиннорылая камбала

Японский анчоус

ЛК0

ЛК

ЛК,

ЛК84

ЛК10

Кадмий

0,002

0,007

0,006±0,002

0,020

0,091

0,080

0,371

Цинк

0,006

0,005

0,014

0,029

0,027±0,004

0,149±0,067

0,054

0,767

0,114

4,455

Свинец

0,0004

0,002

0,001

0,010±0,005

0,005±0,002

0,049

0,019

0,272

0,078

Рассматривая результаты опытов по изучению токсичности цинка для выбранных тест-объектов (рис. 2), необходимо отметить различие углов наклона к оси абсцисс прямых, отражающих зависимость гибели предличинок от логарифмов концентраций.

В данном случае отчетливо видно, что тренд гибели предличинок японского анчоуса проходит гораздо положе к оси абсцисс, по сравнению с трендом гибели предличинок длиннорылой камбалы. Такой наклон прямых, проходящих через

Дробит 7

г А П

/ У с = 1,3879х +6,1495 Я2 = 0,8426 ^

О 9' ' д 0 ^ к

у = 3,2812х + 10,143, ' ^ = 0,8854

/ ^^^ ■

-^Г * Логарифм концентрации, мг/л

-3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -0,5 0

Рис. 2. Зависимость процента гибели предличинок (в единицах пробит) от логарифма концентрации цинка при 96 ч экспозиции :

- - - о длиннорылая камбала

— Д японский анчоус

экспериментальные точки, указывает что диапазон токсического действия цинка гораздо уже для камбалы, чем для анчоуса.

Следовательно, амплитуда резистентности предличинок анчоуса к цинку значительно больше. О меньшей устойчивости к данному металлу предличинок длиннорылой камбалы свидетельствуют и величины медианных летальных концентраций (табл.2). Значение 964ЛК50 цинка для них (0,149±0,067мг/л) значительно выше, чем для предличинок анчоуса (0,027 ± 0,004 мг/л). Максимальные недействующие концентрации для обоих видов почти совпали и составили 0,006 мг/л цинка для предличинок длиннорылой камбалы и 0,005 мг/л для предличинок японского анчоуса (табл. 2).

Данные по токсичности свинца свидетельствуют о довольно низкой устойчивости предличинок выбранных видов рыб к этому металлу. Согласно графикам, отображающим воздействие свинца (рис.3), наклон линий трендов смертности для обоих видов отличаются незначительно.

_Пробит

У - 1,747х + 8,981 Ф

(г2 = • 0,9767^ ^^ Ф Ф

^^^ »' у = 1,4234х + 7,8549

„ - Ф 0 = 0,8348

/ - ' ф ф ф ф >

^^ф

лк« / \ Логарифм концентрации, мг/л

-3,5 -3,0 -2,5 -2,0 -1,5 -1,0 -0,5 0,0 Рис 3. Зависимость процента гибели предличинок (в единицах пробит) от логарифма концентрации свинца при 96 ч экспозиции:

* - - о длиннорылая камбала ...... Д японский анчоус

Некоторое смещение прямой, проходящей через экспериментальные точки для предличинок японского анчоуса, в отрицательную область логарифмов концентраций, в дополнение к более крутому наклону оси абсцисс, объясняет различие величин Для предличинок японского анчоуса медианная летальная концентрация составляет 0,005 мг/л, для предличинок длиннорылой камбалы - 0,01 мг/л (табл. 2). Однако максимальные недействующие концентрации для обоих видов совпали и составили 0,0004 мг/л, что видно на рис. 3. Линии трендов смертности сходятся в точке, соответствующей значению пробита 2,85, равному нулевому эффекту.

Сопоставляя токсикометрические параметры, полученные с помощью пробит-анализа во всех приведенных выше экспериментах и угловые коэффициенты, можно выявить характерную тенденцию: с увеличением угла наклона прямой к оси абсцисс значение ЛКзд обычно уменьшается.

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОКСИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ГИДРОБИОНТОВ

К ДЕЙСТВИЮ МЕТАЛЛОВ

Результаты острых опытов показали, что предличинки длиннорылой камбалы, учитывая медианные летальные концентрации, менее устойчивы к воздействию кадмия и цинка, а предличинки японского анчоуса - к воздействию свинца. Сравнивая расчетные значения максимальных недействующих концентраций, необходимо отметить отсутствие значимых межвидовых различий устойчивости тест-объектов к свинцу и цинку. Однако токсичность кадмия для исследованных видов существенно различалась и была в 5 раз больше для камбалы, чем для анчоуса.

В целом изученные тяжелые металлы можно расположить в следующем порядке уменьшения их токсичности: для предличинок длиннорылой камбалы: кадмий > свинец > цинк; для предличинок японского анчоуса: свинец ^ кадмий >цинк. Общим для обоих видов является большая резистентность к цинку, чем к кадмию или свинцу, что согласуется с данными многих исследователей. Выявленное нами возрастание токсичности изученных металлов по мере увеличения их концентрации и длительности экспозиции отмечено в экспериментах с различными гидробионтами.

Данные по токсичности кадмия для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса были близки или даже ниже величин, полученных другими исследователями.

Для радужной форели на различных стадиях развития значение медианной летальной концентрации кадмия варьировало от 0,001 до 0,003 мг/л (Восилене, Данюлите, 1991).

Длительное содержание взрослых особей морского ежа 81о^у1осеп1го1ш Шегте&ш в воде с концентрацией кадмия 0,1 мг/л не приводило к их гибели или изменению поведения, но все полученное от них потомство оказалось нежизнеспособным (Христофорова, 1989). На основании результатов более чем 20-тилетних исследований японский ученый Н. Кобаяши определил диапазон концентраций кадмия, вызывающих нарушение раннего развития морских ежей (в опытах до 96 ч) с нижним пределом 0,6 мг/л (КоЬауавЫ, 1984). Этот показатель в 600 раз выше максимальной недействующей концентрации (0,001 мг/л) в 96 ч экспериментах, где в качестве тест-объекта использовали хитона ксИпосИНоп Иако(1а11еш1$ (Тюрин, 1994). Власова и Христофорова (1982) показали, что длительное

воздействие на взрослых морских ежей S. intermedius и S. nudus 0,005 мг/л кадмия вызывает аномалии в развитии потомства.

Значение JIKo кадмия при 96 ч экспозиции для предличинок длиннорылой камбалы (0,0004 мг/л) оказалось примерно в два раза ниже, чем в опытах на ранних стадиях развития хитона I. hakodadensis (Тюрин, 1994), а для предличинок японского анчоуса (0,002 мг/л) - в два раза выше. Максимальная допустимая концентрация данного металла, не влияющая на плодовитость, выживание взрослых и личинок рыб, а также на успешное вылупление различных видов рыб, составила 0,004 мг/л (Дучинскас и др., 1989). Ранее было отмечено, что использование функциональных нагрузок значительно понижает устойчивость предличинок японского анчоуса к кадмию. Это позволяет выявлять в острых опытах недействующие концентрации, которые могут быть значительно ниже официально утвержденной в нашей стране ПДК этого металла для морских вод рыбохозяйственных водоемов (Черкашин, 2001). Рекомендуемое нами значение максимальной недействующей концентрации кадмия меньше его ПДК (0,01 мг/л) в 25 раз.

Результаты опытов с цинком показали, что предличинки исследованных видов рыб более устойчивы к данному металлу по сравнению с остальными токсикантами -

для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса соответственно. Наши данные сопоставимы с результатами других авторов. При изучении влияния цинка на икру некоторых видов рыб в 5-10-суточных экспериментах значения ЛК50 данного металла составили от 0,025 до 0,080 мг/л (Патин, 1979).

Экспериментальное изучение жизнестойкости личинок 5 видов морских рыб выявили существенное влияние их видовых особенностей на выживаемость в условиях воздействия экстремальных факторов (Черкашин, 2000). Наиболее уязвимой к повышенному содержанию цинка оказалась сайра. Концентрация 0,2 мг/л вызывала через сутки гибель всех ее предличинок, выклюнувшихся последними. Для самых жизнестойких предличинок сайры 24 ч JIK50 составляла 3,8 мг/л, а 48 ч ЛК50 - 0,7 мг/л. С увеличением длительности воздействия минимальная токсичная концентрация может быть значительно меньше, то есть безопасные концентрации этого металла для сайры составляют десятки мкг/л (Черкашин, 2000).

Для молоди ракообразных (мизид), 96 ч цинка составляла 0,5 мг/л при

температуре 21°С (Gentile, et al., 1982). При изучении токсикорезистентности Daphnia magna Straus медианные летальные концентрации цинка в 72 ч опытах, с температурой растворов 15 и 25°С, составили 1,004 и 1,099 мг/л для самок, 0,564 и 1,096 мг/л для молоди соответственно (Брагинский и др., 1987).

В 96 ч экспериментах аномалии развития эмбрионов морского ежа зарегистрированы уже при 0,048 мг/л данного металла (Щеглов и др., 1990), что на порядок выше результатов, полученных для наших тест-объектов (96 Ч JIKo = 0,006 мг/л

— 0,005 мг/л). Эти значения максимальных недействующих концентраций для анчоуса и камбалы оказались больше, чем в экспериментах на эмбрионально-личиночных стадиях развития хитона I. hakodadensis (0,001 мг/л), включая оседание и начало метаморфоза (Тюрин, 1994а). В хронических экспериментах максимальная допустимая концентрация цинка, не влияющая на плодовитость и выживание взрослых рыб и личинок, а также на успешное вылупление их предличинок, составила 0,0012 мг/л (Дучинскас и др., 1989). Самое низкое значение (0,0001 мг/л) максимальной недействующей концентрации цинка был определено в ходе экспериментов на D. magna (Брагинский, Щербань, 1978); такое низкое значение ЛКо, связано очевидно, с тем, что данный эксперимент проводился при температуре 30°С, что само по себе являлось стрессом и усугубило действие токсиканта.

Значения максимальных недействующих концентраций цинка для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса ниже утвержденных ПДК (0,05 мг/л) для морских вод рыбохозяйственных водоемов в 8,3 и 10 раз соответственно.

Рассчитанные значения 96 ч JIKjo для свинца варьировали в пределах от 0,005 ± 0,002 мг/л (японский анчоус) до 0,010 ± 0,005 мг/л (длиннорылая камбала). Данные результаты согласуются с величинами медианных летальных концентраций для этого токсиканта (0,0044-0,0127 мг/л), полученными в экспериментах на различных стадиях развития радужной форели (Восилене, Данюлите, 1991). При изучении влияния свинца на икру и личинок некоторых видов рыб в 2-7-суточных опытах значения ЛКзд данного металла составили от 0,025 до 0,19 мг/л (Патин, 1979).

В острых 96 ч экспериментах с использованием морских мизид вида Neomysis integer значение медианной летальной концентрации свинца составило 2,9 мг/л, а при 48 ч экспозиции этот показатель был еще выше - 4,2 мг/л (Зандмане, Сташулане, 1987). В хронических опытах на молоди бокоплавов Niphargiodes maeoticus продолжительностью 30-40 сут. величины ЛК;о оказались ниже и составили от 0,1 до 0,03 мг/л (Патин, 1979). Эксперименты на ветвистоусых ракообразных D. magna показали, что в отстоянной воде низкие концентрации ионов

снижают теплоустойчивость D. magna при колебаниях температуры в пределах ее толерантности (+28°С—>+12°С). При проведении аналогичных опытов в синтетических средах действие ионов проявляется уже при концентрациях 0,00050,001 мг/л (Гайнутдинов и др., 1996).

Таким образом, наши результаты показали меньшую токсикорезистентность предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса, для которых расчетные недействующие концентрации свинца при 96 ч экспозиции совпали и составили 0,0004 мг/л. Эти значения оказались в 17,5 раз ниже предельных концентраций свинца (0,007 мг/л), рекомендованных как безопасные в зарубежных странах (Восилене, Данюлите, 1991).

Сопоставление полученных нами значений максимальных недействующих концентраций свинца при 96 ч экспозиции для предличинок японского анчоуса (0,0004 мг/л) с его предельно допустимой концентрацией для морских вод, утвержденной в РФ, показало, что ПДК этого металла (0,01 мг/л) (Перечень рыбохозяйственных нормативов.., 1999) выше установленных нами значений в 25 раз.

Выполненное исследование позволяет считать, что при установлении ПДК каждого загрязнителя целесообразно проведение анализа на основе результатов минимальных токсикологических экспериментов с использованием массовых видов гидробионтов данного региона, а также рекомендуем пересмотреть ныне действующие ПДК и в качестве одних из тест-объектов для этой цели могут быть использованы предличинки японского анчоуса и длиннорылой камбалы. Они являются весьма перспективными объектами для оценки и сравнения токсичности загрязнителей вод дальневосточных морей России.

Глава 5. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТОКСИЧНОСТИ Cd, Zn, Pb И СОДЕРЖАНИЯ ЭТИХ МЕТАЛЛОВ В ПРИБРЕЖНЫХ ВОДАХ ПРИМОРЬЯ

Обобщение результатов проведенных экспериментальных работ на предличинках длиннорылой камбалы и японского анчоуса выявило некоторые межвидовые различия значений 96 ч медианных летальных концентраций исследованных металлов. Однако несмотря на это в зоне максимальных недействующих концентраций наблюдается сближение токсикорезистентности наших объектов и различия в значениях ЛКо практически нивелируются. Выявленную же межвидовую разницу в значениях максимальных недействующих концентраций кадмия можно объяснить различной специфичностью восприятия именно этого металла нашими тест-объектами. Это подтверждает высказанное ранее предположение о необходимости проведения наблюдений и экспериментов при исследовании состояния природных водоемов не на одном, а на нескольких тест-объектах для получения наиболее результативных показателей и выявления чувствительных видов, которые в дальнейшем следует использовать при определении ПДК и мониторинге природных вод (Щербань, 1990).

Анализ имеющихся в литературе данных по содержанию тяжелых металлов в прибрежных водах Приморья вместе с полученными нами расчетными значениями максимальных недействующих концентраций кадмия, цинка и свинца (табл.3) позволяет сказать, что ни в одном из районов не отмечено превышения значений 96 ч по всем трем металлам одновременно. Однако применение тяжелых металлов в различных производствах и сброс их в море приводит к значительному повышению концентрации металлов в прибрежных районах — в устьях рек, вблизи городских и промышленных центров. Содержание кадмия и свинца в водах залива на порядок ниже

и составляло — 0,01-0,03 и 0,02-0,08 мкг/л соответственно (Шулькин, Богданова, 1989), что ниже полученных расчетных значений ЛКо.

Таблица 3.

Сравнение значений максимальных недействующихконцентраций (96 Ч ЛКо) для предличинок рыб с содержанием тяжелых металлов в прибрежных водах Приморья, мкг/л.

Расчетные значения ЛК

Кадмий

Цинк

Свинец

Источник

Японский анчоус

2,0

5,0

0,4

Длинноылая камбала

0,4

6,0

0,4

Никифоров,Черкашин, Шелехов, 2002, Никифоров, Черкашин, Беляев и др, 2002

Взморье р. Туманной

0,005-0,039

0,005-1,27

0,004-0,065

Шулькия, 2000

Залив Посьета

б. Новгородская б. Экспедиции

0,05-0,06 0,04-0,08

Славянский залив

б. Славянка б. Наездник

0,12-0,35 0,02-0,06

Ковековдова, 1993

Амурский залив

б. Западная о. Попова о Рейнеке

0,2-0,25 0,05-0,06

Ковековдова, 1993

Залив Восток

Пропп, 1980

Залив Находка

б. Находка

Бухта Рудная

Средний фоновый уровень содержания в водах зал. Петра Великого

*Наумов, Найденко, 1997, **Ващенко, 2000

Шулькин, Богданова, 1989

0,01-0,03

Шулькин, Богданова, 1989

Примечание: серым цветом отмечены концентрации металлов, заметно преввнпающие расчетнв1е значения их ЛК»;

"—" — отсутствие данных.

Наименьшее содержание данных металлов наблюдается в морских водах в районе устья реки Туманной (Шулькин, 2000), в то время как в близлежащем зал. Посьета максимальные показатели диапазона колебаний концентраций цинка (Ковековдова, 1993) в два-три раза выше полученных нами значений ЛК0 (табл. 3). Содержание кадмия и цинка в водах Славянского залива (Ковековдова, 1993), несмотря на высокий уровень антропогенного воздействия, в несколько раз ниже максимальных недействующих концентраций этих металлов для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и лишь верхний предел диапазона колебания концентраций цинка превышает в б. Славянка значения 96 ч ЛК0. Такая же ситуация наблюдается в водах Амурского залива в б. Западной о. Попова, где верхний предел содержания цинка (Ковековдова, 1993) значительно выше показателей ЛК0 для предличинок исследованных видов рыб. Наиболее загрязнены тяжелыми металлами воды б. Рудная и зал. Находка (б. Находка). Содержание цинка в водах б. Рудная (Шулькин, Богданова, 1989) заметно превышает полученные нами в 96 ч опытах максимальные недействующие концентрации, при этом разница по содержанию свинца еще выше и составляет один порядок величин. Наиболее удручающая ситуация

складывается в б. Находка, где содержание кадмия составляет 7,2 мкг/л (Наумов, Найденко, 1997), а концентрация цинка превышает его ПДК для морских вод рыбохозяйственных водоемов (50 мкг/л) больше чем в полтора раза (Ващенко, 2000).

Сопоставление литературных данных по содержанию тяжелых металлов в прибрежных водах Приморья с полученными нами значениями ЛК0 позволяют заключить, что максимальные недействующие концентрации кадмия, цинка и свинца не превышают их содержание в морских водах Приморья, кроме акваторий с интенсивным загрязнением - зал. Находка, б. Рудная и некоторых внутренних бухт зал. Петра Великого. Другие крупные заливы II и III порядков, несмотря на имеющиеся в них локальные загрязненные участки, можно считать пригодными для развития предличинок рассматриваемых видов рыб.

Выполненное исследование позволяет считать, что предличинки длиннорылой камбалы и японского анчоуса являются перспективными объектами для оценки пригодности отдельных морских акваторий для развития данных видов рыб, так как оказались очень низкоустойчивыми и позволяющими достоверно определять токсичность загрязнителей за 96 ч.

ВЫВОДЫ

1. Предложены новые низкоустойчивые тест-объекты (предличинки длиннорылой камбалы - Limanda punctatissima punctatissima и японского анчоуса - Engraulis japonicus), позволяющие достоверно определять и сравнивать токсичность тяжелых металлов в морской среде за 96 ч.

2. Предличинки длиннорылой камбалы, учитывая медианные летальные концентрации, менее устойчивы к воздействию кадмия и цинка, предличинки японского анчоуса — к воздействию свинца.

3. Максимальная недействующая концентрация кадмия составляет для предличинок длиннорылой камбалы - 0,0004 мг/л, для предличинок японского анчоуса - 0,002 мг/л.

4. Максимальная недействующая концентрация цинка составляет для предличинок длиннорылой камбалы - 0,006 мг/л, а для предличинок японского анчоуса -0,005 мг/л.

5. Максимальная недействующая концентрация свинца составляет для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса - 0,0004 мг/л.

6. Максимальные недействующие концентрации кадмия, цинка и свинца превышают содержание этих металлов в морских водах Приморья, кроме акваторий с интенсивным загрязнением - б. Рудная, зал. Посьета и некоторых внутренние бухты зал. Петра Великого.

7. Рассчитанные максимальные недействующие концентрации ниже утвержденных ПДК этих металлов для морской воды объектов, имеющих рыбохозяйственное значение: кадмия в 25 раз, цинка в 10 раз, свинца в 25 раз. Следовательно, предличинок исследованных видов рыб целесообразно использовать при разработке региональных ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ для морских вод.

8. Предличинки длиннорылой камбалы и японского анчоуса являются перспективными тест-объектами при оценке пригодности отдельных морских акваторий для развития данных видов рыб на ранних стадиях онтогенеза.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Никифоров М.В. Действие тяжелых металлов на выживаемость предличинок японского анчоуса - Engraulis japonicus // II региональная конференция по актуальным проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии, студентов аспирантов и молодых ученых. 4-5 ноября 1999 г., Владивосток: Тез. докл. — Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1999. - С. 111-112.

2. Никифоров М.В. Динамика гибели предличинок японского анчоуса - Engraulis japonicus и длиннорылой камбалы - Limanda punctatissima punctatissima при воздействии тяжелых металлов // III региональная конференция по актуальным

. проблемам морской биологии, экологии и биотехнологии, студентов аспирантов и молодых ученых. 15-16 декабря 2000 г., Владивосток: Тез. докл. -Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2000. - С. 72-73.

3. Никифоров, М.В., Черкашин, СЛ., Щеглов В.В. Воздействие кадмия и цинка на выживаемость предличинок двух видов рыб залива Петра Великого (Японское море) // Прибрежное рыболовство - XXI век: Тез. докл. междунар. науч.-практ. конф., Южно-Сахалинск, 19-21 сентября 2001 г. - Южно-Сахалинск: Сахалинское кн. изд-во, 2001. - С. 82-83.

4. Никифоров М.В., Черкашин С.А., Беляев В.А., Шелехов В.А. Использование предличинок морских рыб для биотестирования загрязнителей // Новые технологии в защите биоразнообразия в водных экосистемах: Тез. докл. Междунар. конф., Москва, 27-29 мая 2002 г. - М.: ООО «МАКС Пресс», 2002. -С.43.

5. Черкашин, С.А., Никифоров, М.В., Щеглов В.В. Воздействие кадмия и цинка на выживаемость предличинок двух видов рыб залива Петра Великого (Японское море) // Прибрежное рыболовство — XXI век: Материалы междунар. науч.-практ. конф. - Южно-Сахалинск: Сахалинское кн. изд-во, 2002. - С. 315-322. (Тр. СахНИРО; Т. 3, Ч 1-2).

6. Никифоров М.В., Черкашин С.А., Шелехов В.А. Экспериментальные исследования выживаемости предличинок морских рыб под воздействием кадмия, свинца и цинка // XXI век - перспективы развития рыбохозяйственной

науки: Материалы Всерос. Интернет-конф. молодых ученых, - Владивосток: Изд-во 'ТИНРО-Центр", 2002. - С. 115-119.

7. Никифоров М.В. Сравнительный анализ токсичности Cd, Zn, Pb для предличинок рыб и содержания этих металлов в водах залива Петра Великого (Японское море) // Рациональное природопользование и управление морскими биоресурсами: экосистемный подход: Тез. докл. Междунар. конф., Владивосток, "ТИНРО-Центр", 23-26 сентября 2003 г. - Владивосток: Изд-во "ТИНРО-Центр", 2003.-С. 157-159.

8. Cherkashin SA, Nikiforov M.V., Shelekhov VA Estimation of influence ofthe zinc, cadmium and lead on survival rate ofprelarvae of some sea fishes // Abstracts of north Pacific marine organization. Twelfth annual meeting PICES, Seoul. 2003. - P. 7.

9. Пат. РФ №2215290, 7 МПК GO 1 №33/18, АО 1 Кб 1/00. Способ оценки токсичности загрязнителей вод дальневосточных морей / Черкашин С.А., Никифоров М.В. - №2001135011; заявлено 19.12.2001; опубл. 27.10.2003, Бюл. №30. - 12с, 1 табл.

10. Пат. РФ №2220415, 7 МПК G01 №33/18, АО 1 Кб 1/00. Способ оценки токсичности загрязнителей вод дальневосточных морей / Черкашин С.А., Щеглов В.В., Никифоров М.В. - №2001135010; заявлено 19.12.2001; опубл. 27.12.2003, Бюл. №36. - 14с., 1 табл.

11. Никифоров М.В., Черкашин С.А Оценка влияния кадмия, цинка и свинца на выживаемость предличинок морских рыб // Электронный журнал "Исследовано в России" - 2004 - №40, - С. 427-444.

http: //zhumal.ape.relara.ru/articles/2004/040.pdf.

12. Черкашин С.А., Никифоров М.В., Шелехов ВА Использование показателей смертности предличинок морских рыб для оценки токсичности цинка и свинца // Биол. моря - 2004 - Т. 30, №3, - С. 247-252.

НИКИФОРОВ Максим Владимирович

ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ КАДМИЯ, ЦИНКА, СВИНЦА НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ ПРЕДЛИЧИНОК ДЛИННОРЫЛОЙ КАМБАЛЫ И ЯПОНСКОГО АНЧОУСА И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАК

ТЕСТ-ОБЪЕКТОВ

Автореферат

Подписано в печать 11.03.2005 г. Формат 60x90 / 16 1 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ № 5.

Отпечатано в типографии Издательского центра ФГУП "ТИНРО-Центр" г. Владивосток, ул. Западная, 10

>, «•, с Ч

» » % V '

Чу

2 2 МАР 2005

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Никифоров, Максим Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Мониторинг загрязнения окружающей среды.

1.2. Биотестирование как метод оценки токсичности веществ и загрязнения морской среды.

1.2.1. Обоснование целей и задач биотестирования.

1.2.2. Краткое описание некоторых основных характеристик биотестов.

1.2.3. Использование предличинок рыб в токсикологических экспериментах.

1.2.4. Летальные концентрации веществ как типичные токсикологические параметры.

1.2.5. Особенности применения биотестов в морской среде.

1.3. Кадмий, цинк, свинец: содержание в воде и токсичность.

1.4. Математические методы обработки информации при биотестировании.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Тест-объекты.

2.2. Условия сбора и лабораторного содержания предличинок рыб

2.3. Методы приготовления рабочих растворов токсикантов.

2.4. Методы проведения острых токсикологических экспериментов

2.5. Методы статистической обработки результатов.

Глава 3. ДЕЙСТВИЕ КАДМИЯ, ЦИНКА И СВИНЦА НА ВЫЖИВАЕМОСТЬ

ПРЕДЛИЧИНОК РЫБ.

3.1. Действие кадмия на выживаемость предличинок рыб.

3.2. Действие цинка на выживаемость предличинок рыб.

3.3. Действие свинца на выживаемость предличинок рыб.

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТОКСИКОРЕЗИСТЕНТНОСТЬ ГИДРОБИОНТОВ

К ДЕЙСТВИЮ МЕТАЛЛОВ.

4.1. Сравнительная токсикорезистентность гидробионтов к воздействию кадмия.

4.2. Сравнительная токсикорезистентность гидробионтов к воздействию цинка.

4. 3. Сравнительная токсикорезистентность гидробионтов к воздействию свинца.

Глава 4. СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТОКСИЧНОСТИ Сс1, Хп, РЬ И СОДЕРЖАНИЯ ЭТИХ МЕТАЛЛОВ В ПРИБРЕЖНЫХ ВОДАХ

ПРИМОРЬЯ.

ВЫВОДЫ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Оценка воздействия кадмия, цинка, свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и перспективы их использования как тест-объектов"

Общепризнанно, что одним из основных негативных результатов хозяйственной деятельности человечества является загрязнение окружающей среды. В условиях интенсивного промышленного производства и сельского хозяйства, сопряженных с увеличением источников загрязнения и объемами сбрасываемых сточных вод, со всей серьезностью стоит задача изучения и оценки токсического влияния поллютантов на биоту (Помазовская, Дубровина, Флинк, 1990). Резкие колебания естественных экологических факторов, стремительное распространение нового мощного экологического фактора - антропогенного загрязнения - вызывают чрезвычайные напряжения приспособительных механизмов всех уровней организации живого, что все чаще приводит к необратимым повреждениям и гибели биосистем (Путинцев, 1990). Существенная роль при оценке качества морской среды и состояния ее обитателей принадлежит биотестированию (Патин, 1979, 2001; Сайга, 1981; Филенко, 1989; Лукьяненко, Карпович, 1989; Крайнюкова, 1990; Методологическое руководство., 1991; Тюрин, Христофорова, 1995; Лукьяненко, 1998). Зарубежный опыт использования методов токсикологического анализа в системе оценки качества воды, значительные достижения отечественных ученых в области разработки биотестов свидетельствуют о целесообразности и возможности применения биотестирования в нашей стране (Васьковец, Крайнюкова, 1990; Патин, 2001).

Устойчивость живых организмов к воздействию неблагоприятных факторов в значительной степени зависит от особенностей биологии вида, в том числе их размеров, этапов и стадий развития (Никольский, 1974; Кушинг, 1979; Патин, 1979; Жирмунский, Кузьмин, 1990). Обычно наиболее уязвимы к загрязнению и другим изменениям условий окружающей среды мелкие гидробионты. К ним относится планктон, в том числе икра и личинки промысловых объектов. Минимальные размеры, а, следовательно, и наибольшая удельная поверхность контакта с окружающей средой, являются одной из причин их пониженной устойчивости к неблагоприятным воздействиям. Низкая резистентность на ранних стадиях онтогенеза, кроме того, связана со спецификой интенсивности протекания морфофизиологических и биохимических процессов в быстро развивающемся организме. Очевидно, что водная среда в первую очередь оказывает определяющее влияние на жизнедеятельность эмбрионов и личинок, не обладающих еще развитыми защитными системами (Патин, 1979).

В то же время численность поколения определяется в основном именно условиями выживания икры и личинок рыб на ранних стадиях развития (Дехник, Расс, 1987), поскольку именно на ранних стадиях развития действуют факторы, имеющие первостепенное влияние на формирование численности поколений популяций (Wang, Houde, 1995). Максимальная смертность, по мнению Д.Х. Кушинга (1979) происходит в период дрейфа личинок. В некоторых случаях численность поколения определенных видов рыб может зависеть от абиотических условий, например от выноса личинок в районы, где температура, соленость и другие физико-химические параметры, в том числе загрязнение, неблагоприятны для выживания. Развитие икры и личинок, несомненно, обуславливается целым рядом абиотических и биотических факторов, и тем не менее многочисленные данные полученные в последнее время по целому ряду объектов, свидетельствуют о том, что среди их множества лишь немногие являются лимитирующими в конкретной ситуации (Степаненко, 1983).

Существенную опасность для биоты представляют такие широко распространенные и весьма токсичные загрязнители как тяжелые металлы (Ковековдова, 1993; Tkalin, Belan, Shapovalov, 1993, Христофорова, Шулькин, Кавун, 1994; Челомин, Бельчева, Захарцев, 1998; Long, Field, MacDonald, 1998; Ващенко, 2000; Шулькин, 2000; Лукьянова 2001). Специалистам хорошо известна повышенная уязвимость к их воздействию эмбрионов и личинок рыб (Патин, 1979; Методы исследований., 1985). Поэтому проблема выявления и изучения приспособляемости и устойчивости гидробионтов к действию возрастающих концентраций тяжелых металлов во внешней среде, в условиях прогрессирующего антропогенного воздействия на гидросферу приобретает сугубо практическое значение.

Данная работа посвящена предличинкам рыб, обитающих в морских водах дальневосточного региона, расположенного в зоне Тихоокеанского рудного пояса, металлогеническая специализация которого (Sn, Pb, Zn и сопутствующие им As, Ag, Sb, Cd), в силу природных особенностей, проявляется в водотоках и прибрежных морских водах (Христофорова, Шулькин, Кавун и др., 1994). Кадмий, цинк и свинец являются одними из приоритетных микроэлементов терригенных стоков, оказывающих дополнительную нагрузку на прибрежные экосистемы вместе с высоким антропогенным воздействием. Таким образом, при выборе металлов для изучения мы исходили из металлогенической специализации района и характера природных и техногенных стоков. Цель и задачи работы.

Целью настоящего исследования явилась оценка токсического воздействия кадмия, цинка и свинца на предличинок массовых, широко распространенных в дальневосточных морях России промысловых видов рыб - длиннорылой камбалы (Limanda punctatissima punctatissima) и японского анчоуса (Engraulis japonicus).

Для достижения намеченной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Разработать способ оценки токсичности тяжелых металлов с помощью предличинок морских видов рыб.

4. Оценить возможность использования выбранных тест-объектов при установле нии предельно допустимых концентраций (ПДК) и ориентировочно безопасных уровней воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ для морских вод.

Научная новизна:

По теме работы получены два патента РФ (№ 2215290, № 2220415).

Практическое значение работы: Полученные результаты могут быть использованы при определении и решении конкретных практических задач:

1. Предложен новый способ оценки токсичности загрязнителей вод, с использованием предличинок морских рыб - длиннорылой камбалы и японского анчоуса, позволяющий достоверно определять и сравнивать токсичность тяжелых металлов.

Защищаемые положения:

2. Значения максимальных недействующих концентраций кадмия, цинка, свинца для предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса выше уровня их содержания в морских водах Приморья, за исключением наиболее загрязненных акваторий (б. Рудная, б. Находка (зал. Находка), внутренние районы зал. Посьета, и некоторые другие акватории залива Петра Великого), следовательно в большинстве случаев изученные тяжелые металлы не способны оказывать отрицательного влияния на выживаемость предличинок данных видов рыб.

Автор искренне благодарен д.б.н., профессору Н.К. Христофоровой, д.б.н., вед.н.с. О.Н. Лукьяновой и к.б.н., ст.н.с. Л.Т. Ковековдовой за критический анализ работы, ценные советы и консультации, к.б.н., н.с. М.В. Симоконь за определение концентраций тяжелых металлов в испытуемых растворах. Автор признателен научным руководителям д.б.н., директору ХоТИНРО В.А. Беляеву и к.б.н., ст.н.с. С.А. Черкашину, заведующему, к.б.н. В.В. Щеглову и сотрудникам лаборатории прикладной экологии и токсикологам "ТИНРО-Центр" за поддержку и научное сотрудничество.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Никифоров, Максим Владимирович

ВЫВОДЫ

Изучение токсикорезистентности предличинок японского анчоуса и длиннорылой камбалы как новых для рыбохозяйственной токсикологии тест-организмов позволило сделать следующие основные выводы:

1. Предложены новые низкоустойчивые тест-объекты (предличинки длиннорылой камбалы - Limanda punctatissima punctatissima и японского анчоуса — Engraulis japonicus) позволяющие достоверно определять и сравнивать токсичность тяжелых металлов в морской среде за 96 ч.

2. Предличинки длиннорылой камбалы, учитывая медианные летальные концентрации, менее устойчивы к воздействию кадмия и цинка, предличинки японского анчоуса - к воздействию свинца.

3. Максимальная недействующая концентрация кадмия составляет для предличинок длиннорылой камбалы - 0,0004 мг/л, а для предличинок японского анчоуса - 0,002 мг/л.

6. Рассчитанные максимальные недействующие концентрации ниже утвержденных ПДК этих металлов для морской воды объектов, имеющих рыбохозяйственное значение: кадмия в 25 раз, цинка в 10 раз, свинца в 25 раз. Следовательно, предличинок исследованных видов рыб целесообразно использовать при разработке региональных ПДК и ОБУВ загрязняющих веществ для морских вод.

7. Максимальные недействующие концентрации кадмия, цинка и свинца превышают содержание этих металлов в морских водах Приморья, кроме акваторий с интенсивным загрязнением — б. Рудная, зал. Посьета и некоторых внутренние бухты зал. Петра Великого.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Никифоров, Максим Владимирович, Владивосток

1. Айверсон Л.Я. Использование биологических индикаторов для "мониторинга загрязнения морской среды // Человек и биосфера. М.: МГУ, 1979.-Вып. 3 — .С. 75-85.

2. Аршаница Н.М. Рыбы как индикаторы качества вод // Методология экологического нормирования, Ч. И, секция 3 Всесоюзн. конф.: Тез. докл., Харьков, 16-20 апреля 1990. Харьков, 1990. С. 73.

3. Бейм A.M. Биологическое тестирование производственных сточных вод // Проблемы водной токсикологии, биотестирования и управления качеством воды. Л.: Наука, 1986. - С. 135-150.

4. Беленький М.М. Элементы количественной оценкифармакологического эффекта. — Л.: Медгиз, 1963. 151 с.

5. Брагинский Л.П. Теоретические аспекты проблем "нормы и патологии" в водной экотоксикологии // Теоретические вопросы водной токсикологии: Материалы III советско-американского симпоз. -Л.: Наука, 1981.-С. 29-40.

6. Брагинский Л.П. Общие принципы и некоторые теоретические вопросы биотестирования // Обобщенные показатели качества вод 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации: - Тез. докл., Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1983. - С. 9-12.

7. Брагинский Л.П., Щербань Э.П., Острая токсичность тяжелых металлов для водных беспозвоночных при различных температурных условиях // Гидробиол. журн. 1978. - Т. 14, №1. - С.86-97.

8. Брагинский Л.П., Перевозченко И.И., Калениченко К.П.,

9. Пищолка Ю.К. Биологические факторы деградации пестицидов и детергентов (СПАВ) в водной среде // Самоочищение и биоиндикация загрязненных вод. М.: Наука, 1980. - С. 212-219.

10. Брагинский Л.П., Величко И.М., Щербань Э.П. Пресноводный планктон в токсической среде. Киев: Наук, думка, 1987. — 179 с.

11. Бурдин К.С. Место биотестирования в системе биологического мониторинга // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей природной среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. - С. 28-39.

12. Бурдин К.С. Основы биологического мониторинга. М.: Изд-во МГУ, 1985.- 160 с.

13. Буров В.П. Кадмий // Круговорот веществ в природе и его изменение хозяйственной деятельностью человека. М.: Изд-во МГУ, 1980. - С. 142152.

14. Быкова A.B. Методы определения допустимых концентраций токсичных веществ в рыбохозяйственных водоемах // Рыб. хоз-во. Обзор, информ. -1981.- Вып. 1. 64 с.

15. Васенко А.Г. О роли биотестирования и биоиндикации в системе токсикологического : контроля // Первая Всесоюзн. конф. по рыбохозяйственной токсикологии: Тез. докл. Рига, 1988. - С. 55-57.

16. Васьковец Л.А., Крайнюкова А.Н. Перспективы разработки комплексной оценки токсичности воды для целей экологического нормирования // Методология экологического нормирования, Ч. II, — Харьков, 1990.-С. 118-119.

17. Ващенко М.А. Загрязнение залива Петра Великого Японского моря и его биологические последствия // Биол. моря 2000. — Т. 26, №3, — С. 149-159.

18. Вейдеман Е.Л., Черкашин С.А., Щеглов В.В. Комплексные исследования воздействия загрязнения на морские прибрежные экосистемы // Вопросы мониторинга природной среды: Тр. ДВНИИ. -Л.: Гидрометеоиздат, 1987. Вып. 131. - С. 30-40.

19. Вернадский В.И. Проблемы гидрохимии. Труды биогеохимической лаборатории. М.: Наука, 1980. - 320 с.

20. Веселов Е.А. Токсическое действие фенолов на рыб и водных беспозвоночных // Учен. зап. Петрозаводского ун-та. 1957. - Т. 7. — Вып. 3. -С. 171-195.

21. Веселов Е.А. Подбор методов и показательных организмов при экспериментальных исследованиях по водной токсикологии // Проблемы водной токсикологии. Петрозаводск, 1984. - С. 3-10.

22. Власова Г.А., Христофорова Н.К. Действие кадмия на ранний онтогенез морского ежа Stongylocentrotus intermedius // Биол. Моря. — 1982.— №4.-С. 31-36.

23. Войнар А.И. Биологическая роль микроэлементов в организме животных и человека. М.: Высш. шк., - 1960. - 543 с.

24. Восилене М. Э., Данюлите Г. Сравнительный анализ безопасных концентраций некоторых тяжелых металлов применительно к водоемам Литвы // Вторая Всесоюз. Конф. по рыбохозяйственной токсикологии: Тез. докл. СПб., 1991.-Т. 1-С. 99-100.

25. Гасилина Н.К., Ровинский Ф.Я., Болтнева Л.И. Программа и методика комплексного мониторинга загрязнений в биосферных заповедниках // Биосферные заповедники: Тр. I советско-американского симпоз. -Л.: Гидрометеоиздат, 1977. С. 146-151.

26. Герасимов И.П., Израэль Ю.А., Соколов В.Е. Об организации биосферных заповедников (станций) в СССР // Всесторонний анализ окружающей природной среды: Тр. XI советско-американского симпоз. -Л.: Гидрометеоиздат, 1976. С. 29-34.

27. Герлах С. А. Загрязнение морей: диагноз и терапия. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. 263 с.

28. Гордеев B.C., Лисицын А.П. Микроэлементы // Химия океана. М.: Наука, 1979. - Ч. 1: Химия вод океана. - С. 337-375.

29. Григорьева Н.И., Мощенко A.B., Изучение водного переноса и гидрологических условий северного участка акватории прилегающей к устью р. Туманной // Вестн. ДВО РАН. 1998. - № 1. - С. 7-11.

30. Гринько Л.С., Алексаньян О.М., Каталевский Н.И., Сойер В.Г. Тяжелые металлы в элементах экосистемы юго-восточной части Балтийского моря // Тез. докл. IX конф. по промысловой океанологии. М.: Изд-во ВНИРО, 1993. - С. 296-298.

31. Грушко Я.М. Ядовитые металлы и их неорганические соединения в промышленных сточных водах. М., Медицина, 1972. — 174 с.

32. Гусев А.Г. Охрана рыбохозяйственных водоемов от загрязнений. -М.: Пищ. пром-сть, 1975. 368 с.

33. Данильченко О.П. Место биотестирования в системе охраны водоемов от загрязнения // Обобщенные показатели качества вод 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации: - Тез. докл., Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1983. - С. 13-16.

34. Дехник Т.В. Материалы по размножению и развитию некоторых дальневосточных камбал // Исследования дальневосточных морей СССР: Тр. Курило-Сахалинской экспедиции. Владивосток: ТИНРО, 1959. -Т. 6.-Вып. 2.-С. 97-132.

35. Дехник Т.В., Расс Т.С. Основные аспекты исследований ихтиопланктона. // Вопр. ихтиол. 1987. - Т. 27. - Вып. 5. - С. 721-728.

36. Долговременная программа охраны природы и рационального использования природных ресурсов Приморского края до 2005 г. Экологическая программа, ч. 2. Владивосток: Дальнаука. 1992. - 276 с.

37. Драйпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М.: Статистика, 1973.-223 с.

38. Дружинин А.Д. Материалы о камбалах залива Анива. // Изв. ТИНРО. 1954.-Т. 41.-С. 343-346.

39. Дудоров П. Токсикологические тесты при регулировании сброса сточных вод // Влияние загрязняющих веществ на гидробионтов и экосистемы водоемов. — Л.: Наука, 1979. С. 213-221.

40. Дучинкас К., Контаутас А., Рацуцкис У., Швитра Д., Янчаускас П. Прогнозирование экологического состояния Куршского залива под воздействием некоторых антропогенных факторов // Математические модели в биологии и медицине. Вильнюс, 1989. - № 3. - С. 58-79.

41. Душкина JI.A. Выживание морских сельдей в ранние периоды онтогенеза // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Биология промысловых рыб и беспозвоночных на ранних стадиях в связи с вопросами динамики численности». Мурманск: ПИНРО, 1974. - С.78-81.

42. Дятлов С.Е. Роль и место биотестирования в комплексном мониторинге загрязнения морской среды // Экология моря. 2000. -Вып. 51.-С. 83-87.

43. Евгеньев М.И. Тест-методы и экология // Соросовский образовательный журнал. 1999. - №11. - С. 29-34.

44. Евтушенко -Ю.Н., Сытник Ю.М. Осадчая H.H. К вопросу о методологии нормирования концентраций тяжелых металлов в водоемах рыбохозяйственного назначения // Методология экологического нормирования: Тез. докл., Харьков, 1990. Ч. II, секция 3. — С. 128-129.

45. Евтушенко Н.Ю., Малыжева Т.Д., Сытник Ю.М. Долинская Г.И. Биохимические реакции организма рыб на действие тяжелых металлов // Методология экологического нормирования: Тез. докл., Харьков, 1990. Ч. II, секция 3.-С. 126-127.

46. Ежегодник качества морских вод по гидрохимическим показателям (Японское море) за 1984 г. Владивосток, 1985

47. Жирмунский A.B., Кузьмин В.И. Критические уровни в развитии природных систем. Л.: Наука, 1990. - 224 с.

48. Жуков А.И. Демидов Л.Г., Монгайт И.Л., Канализация промышленных предприятий. 4-е издание. - М.: Стройиздат, 1969. - 370 с.

49. Зандмане А.К., Сташулане И.Я. Влияние некоторых токсических веществ на жизнедеятельность морских мизид // Экспериментальная водная токсикология. Рига: Зинатне, 1987. - Вып. 12. - С. 217-228.

50. Израэль Ю.А. Глобальная система наблюдений. Прогнозы и оценка изменений состояния окружающей природной среды. Основы мониторинга // Метеорология и гидрология. 1974. - № 7. - С. 3-8.

51. Израэль Ю.А. Гидрометеорология и контроль состояния природной среды // Проблемы современной гидрометеорологии. JL: Гидрометеоиздат, 1977. - С. 230-254.

52. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. -Д.: Гидрохимиздат, 1979. 376 с.

53. Израэль Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды. — М.: Гидрометеоиздат, 1984.—560 с.т

54. Израэль Ю.А., Цыбань A.B. Проблемы мониторинга экологических последствий загрязнения океана. JL: Гидрометеоиздат, 1981.-58 с.

55. Израэль Ю.А., Цыбань A.B. Экологические основы мониторинга состояния Мирового океана. // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей среды: Тр. XI Междунар. Симпоз-JI.: Гидрометеоиздат, 1982. — С. 44-62.

56. Кайво Т.В. Салака Clupea harengus membras в качестве тест-объекта в мониторинге экосистемы Балтийского моря // Теоретические вопросы биотестирования: Тез. докл. — Волгоград, 1983. С.112-114.

57. Калинина М.В. Изучение влияния меди и цинка на картину крови молоди кеты (Oncorhynchus keta) // 1-й конгресс ихтиологов России: Тез. докл. Астрахань, 1997. - С. 219-220.

58. Кладас Е.Ю., Галкина O.A. Использование аномалий ядер эритроцитов рыб для тестирования экологической ситуации в прибрежной зоне Черного моря // Вопросы рыболовства. 2000. - Т. 1, № 2-3, ч. 1. - С. 80-81.

59. Камшилов М.М. Норма и патология в функционировании водных экосистем // Норма и патология в водной токсикологии. Байкальск, 1977. -С. 13-16.

60. Ковековдова JI.T. Тяжелые металлы в промысловых беспозвоночных залива Петра Великого в связи с условиями существования: Автореф. диссертации канд. биол. наук. Владивосток, 1993. - 28 с.

61. Колупаев Б.И. Проблема разработки приборных методов биоиндикации качества сточных вод // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград: Волгоградская правда, 1983. - С. 87-90.

62. Кондратьева Т.И. Свинец // Круговорот веществ в природе и его изменение хозяйственной деятельностью человека. М.: Изд-во МГУ, 1980. -С. 131-142:-------------------------------------------:-v- ----------- ------------

63. Короленко П.И. К вопросу терминологии в области водной токсикологии // Гидрохимические материалы. — 1981. — Т. 82. С. 118-129.

64. Крайнюкова А.Н. Биотестирование в охране вод от загрязнения // Методы биотестирования вод. — Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1988.-С. 4-14.

65. Крайнюкова А.Н. Система оценки, контроля и нормирования токсических загрязнителей гидросферы // Методология экологического нормирования, Ч. II, секция 3. Харьков, 1990. С. 134-135.

66. Красковский В.А., Желдакова A.C. Комплексный мониторинг экологического региона // Комплексный глобальный мониторинг загрязнения окружающей среды. Гидрометеоиздат, 1983. - С. 121-129.

67. Криволуцкий Д.А., Шаланки Я., Гусев A.A. Международное сотрудничество в области биоиндикации антропогенных изменений среды // Биоиндикация и биомониторинг. М.: Наука, 1991. - С. 5-9.

68. Кушинг Д.Х. Морская экология и рыболовство. М.: Пищ. пром.-сть, 1979.-288 с.

69. Лакин Т.Ф. Биометрия. М.: Выс. шк., 1973. - 343 с.

70. Лебедев В.Д., Спановская В.Д., Савваитова К.А., Соколов Л.И., Цепкин Е.А. Рыбы СССР. М.: Мысль, 1969. - 448с.

71. Лесников Л.А. Временные методические указания по установлению предельно допустимых концентраций вредных веществ в воде рыбохозяйственных водоемов Л.: ГосНИРОХ, 1975. - 24 с.

72. Лесников—ЛгАг Разработка нормативов допустимого-содержания вредных веществ в воде рыбохозяйственных водоемов // Вопросы методик в водной токсикологии. — Л.: Ленуприздат, 1979. С. 3-41.

73. Лесников Л.А. Основные задачи, возможности и ограничения биотестирования // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград: Волгоградская правда, 1983а. - С. 3-12.

74. Лесников Л.А. Биотестирование в системе охраны вод // Обобщенные показатели качества вод — 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации: Тез. докл., Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 19836.- С. 23-27.

75. Лисицин А.П., Виноградов М.Е. Глобальные закономерности распределения жизни в океане и их отражение в составе осадков. Образование и распределение биогенных осадков // Изв. АН СССР. Сер геол. 1982. - №4. - С.50.

76. Лоренс Дж. М. Использование стратегии жизненного цикла вида в оценке морских беспозвоночных для биотестирования // Биол. моря. 1995. -Т. 21, №6.-С. 386-389.

77. Лукьяненко В.И. Токсикология рыб. М.: Пищ. пром-сть, 1967.116 с.

78. Лукьяненко В.И. Принципы и методы биологического нормирования химических веществ и оценка уровня загрязнения водоемов // Влияние загрязняющих веществ на гидробионтов и экосистем водоемов. Л.: Наука, 1979.-С. 239-252.

79. Лукьяненко В.И. Общая ихтиотоксикология. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Лег. и пищ. пром-сть, 1983. - 320 с.

80. Лукьяненко В.И. Экологические основы регламентирования антропогенного загрязнения водоемов России // Экологические аспекты регламентирования антропогенного загрязнения водоемов России (региональные ПДК). Ярославль: ВВО РЭА, 1998. - С. 37-62.

81. Лукьяненко В.И., Карпович Т.А. Биотестирование на рыбах: Методические рекомендации. Рыбинск: Академия наук СССР, 1989. - 96 с.

82. Лукьянова О.Н. Молекулярные биомаркеры. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, - 2001.-192 с.

83. Майер Ф.Л., Мерл П.М., Шоттгер P.A. Тенденции водной токсикологии в Соединенных Штатах: перспективы // Теоретические вопросы водной токсикологии. Л.: Наука, 1981. - С. 40-56.

84. Методические рекомендации по установлению предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ для воды рыбохозяйственных водоемов. М.: ВНИРО, 1986. - 88 с.

85. Методические указания по установлению эколого-рыбохозяйственных нормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющих веществ для воды водных объектов, имеющих рыбохозяйственное значение. М.: ВНИРО, 1998.- 148 с.

86. Методологическое руководство по биотестированию воды. РД 118-0290. М.: Госкомприроды СССР. - 1991. - 49 с.

87. Методы исследований токсичности на рыбах. Пер. с нем. М.: Агропромиздат, 1985.-119 с.

88. Микулич JI.B. Питание камбал у берегов Южного Сахалина и Южных Курильских островов // Изв. ТИНРО 1954. Т. 39, ч. 3. - С 135-236.

89. Миронов О.Т., Супрунов А.П. Влияние фенола на морские организмы // Биол. моря. 1979. - Вып. 50. - С. 2-10.

90. Моисеев П.А. Некоторые специфические черты распределения донных и придонных рыб в дальневосточных морях // Изв. Тихоокеанск. н.-и. ин-та морск. рыбн. хоз-ва и океанографии. 1952. - Т. 37. - С. 17-23.

91. Мойсейченко Г.В. Щеглов В.В., Лукьянова О.Н. Биологические эффекты тяжелых металлов, содержащихся в буровых растворах // Вопросы рыболовства. 2000. - Т. 1, №2-3, ч.2. - С. 59-60.

92. Морозов Н.П., Петухов С. А. Микроэлементы в промысловой ихтиофауне Мирового океана: Тез. докл. М.: Агропромиздат, 1986. — С. 160.

93. Наумов Ю.А., Найденко Т.Х. Экологическое состояние залива Находка // Изв. ТИНРО. 1997. - Т. 122. - С. 524-537.

94. Нельсон-Смит. Нефть и экология моря: Пер. с англ. яз. -М.: Прогресс, 1977. 302 с.

95. Никитинский Я., Долгов В. Отчет микробиологической лаборатории. Отчет временного комитета по изысканию мер к охране водоемов московского промышленного района от загрязнения сточными водами и отбросами фабрик и заводов за 1912 г. М.: 1913. — 117 с.

96. Никольский Г.В. Экология рыб. М.: Выс. шк., 1974. - 367 с.

97. Одум Ю. Основы экологии. М.: Мир, 1975. — 637с.

98. Патин С.А. Влияние загрязнения на биологические ресурсы и продуктивность Мирового океана. — М.: Пищ. пром-сть. — 1979. 304 с.

99. Патин С.А. Нефть и экология континентального шельфа. М.: Изд-во ВНИРО, 2001.-247 с.

100. Патин С.А., Петухов С.А., Морозов Н.П. О распределении и дифференциации металлов в экосистеме пелагиали океана // Докл. АН СССР, 1978. Т. 240, № 2. - С. 445-447.

101. Патин С.А., Морозов Н.П. Микроэлементы в морских организмах и экосистемах. М.: Легк. и пищ. пром-сть, 1981. - 153 с.

102. Патин С.А. Состояние и перспектива биотестирования природных и сточных вод // Биотестирование как метод изучения и предотвращения загрязнения водоемов. М.: Пищепромиздат, 1982. - С. 42-51.

103. Патин С.А. Биологические и рыбохозяйственные аспекты проблемы охраны водоемов от загрязнения // Биогеохимические и токсикологические исследования загрязнения водоемов. М.: Наука, 1984. - С. 3-8.

104. Первый симпозиум по чувствительности и устойчивости гидробионтов к токсикантам. Решение. 16-19 апреля 1985 г. Батуми: Грузинское отделение ВНИРО, 1985. - 3 с.

105. Перцева-Остроумова Т.А. Размножение и развитие дальневосточных камбал. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-485 с.

106. Першин. Г.Н. Определение средней смертельной дозы // Фармакология и токсикология, 1950. № 3. - С. 53-56.

107. Побегайло П.И., Новосадова Т.Г. Применение биотестов для оперативного контроля качества очищаемых и сбрасываемых сточных вод // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград: Волгоградская правда, 1983.-С. 74-79.

108. Помазовская И.В., Дубовина Л.В., Флинк Е.В. Роль экологических исследований в оценке состояния экосистем // Методология экологического нормирования, Ч. И, секция 3. Харьков, 1990. С. 144.

109. Прозоровский В.Б. Использование метода наименьших квадратов для пробит-анализа кривых летальностей. // Фармакология и токсикология, 1962.-№ 1.-С. 116-119.

110. Пропп Л.Н. Сезонное распределение растворенных и взвешенных форм Бе, Си, Мп и 7л\ на постоянной станции в заливе Восток Японского моря // Океанология. 1980. - Т. 20. - С. 850-855.

111. Проссер Л., Браун Ф. Сравнительная физиология животных. М.: Мир, 1979.-766 с.

112. Путинцев А.И. Рыбы как компонент системы экологического нормирования // Методология экологического нормирования, Ч. II, секция 3. Харьков, 1990. С. 145.

113. Рейли К. Металлические загрязнения пищевых продуктов. М.: Агропромиздат, 1985. — 184 с.

114. Рикфлекс Р. Основы общей экологии. М.: Мир, 1979. - 531 с.

115. Розенберг Г.С. Математические модели экологического прогнозирования // Человек и биосфера. М.: Изд-во МГУ, 1983. - Вып. 9. -С. 86-109.

116. Светлов П.Г. Физиология (механика) развития. Т. 2. Внешние и внутренние факторы развития. JL: Наука, 1978. - 264 с.

117. Себер Дж. Линейный регрессионный анализ. М.: Мир, 1975. - 193 с.

118. Сейсума З.К, Куликова И.Р., Марцинкевича С.Я., Рудзрога А.И. Бойкова Э.Е., Легздиня М.Б., Андрушайтис А.Г., Дзерве А.Э. Влияние тяжелых металлов на планктон в экспериментальных системах IN SITU. -Рига: Знание, 1986. 256 с.

119. Сергиенко О.В., Хлебопрос Р.Г. Биотестирование многокомпактных загрязнителей // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - Т. 8. - С. 132-139.

120. Симонов А.И. Океанографические аспекты проблемы загрязнения морей и океанов // Мониторинг состояния окружающей природной среды: Тр. 1 советско-американского симпоз. Л.: Гидрометеоиздат, 1977.-С. 27-42.

121. Смит Л.Л. Критерии биотестов // Влияние загрязняющих веществ на гидробионтов и экосистемы водоемов. Л.: Наука, 1979. - С. 39-49.

122. Соколова С.А., Айвазова Л.Е. К вопросу об унификации методов проведения токсикологических экспериментов в целях биотестирования // Теоретические вопросы биотестирования. — Волгоград: Волгоградская правда, 1983.-С. 79-82.

123. Степаненко М.А. Экология воспроизводства и межгодовая изменчивость выживаемости икры и личинок орегонской мерлузы и калифорнийского анчоуса. // Изв. ТИНРО 1983. - Т. 107. - С. 38-46.

124. Степаненко М.А. Анчоусы // Биологические ресурсы Тихого океана. -М.: Наука, 1986.-С. 167-175.

125. Столяр О.Б., Курант В.З., Хоменчук В.А., Балабан Р.Б. Влияние сублетальных концентраций свинца на содержание тиоловых соединений ибелков в организме карпа // Гидробиол. журн. 1999. - Т. 35, № 6. -С. 63-68.

126. Строганов Н.С. Токсикология водных животных в связи с действием промышленных сточных вод на водоем // Зоол. журн., — 1940. Т. 19. № 4. -С. 566-579.

127. Строганов Н.С., Путинцев А.И., Шигин В.И. О применении экспресс-метода оценки острой токсичности промышленных стоков в экспедиционных условиях. // Изв. ГосНИОРХ., 1974. - Т. 98. -С. 87-90.

128. Строганов Н.С., Филенко О.Ф., Лебедева Г.Д., Путинцев А.И., Бузинова Н.С., Дмитриева А.Г., Исакова Е.Ф., Колосова Л.В., В.М., Король

129. B.М., Кривенко М.С., Парина О.В. Основные принципы биотестирования сточных вод и оценка качества вод природных водоемов // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград, 1983. - С. 21-29.

130. Телитченко М.М., Остроумов С. А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука, 1990. - 288 с.

131. Терновенко В.А. Биотестирование морской среды с помощью поведенческих реакций ракообразных: Автореф. диссертации канд. биол. наук. Севастополь, 1989. - 24 с.

132. Ткалин A.B. Оценка состояния морской среды Владивостока по содержанию поллютантов в моллюсках и грунтах. // Гидрометеорологические процессы на шельфе: оценка воздействия на морскую среду: Тр. ДВНИГМИ. Владивосток: Дальнаука, 1998.1. C. 114-124.

133. Тюрин А.Н. Метаморфоз хитона Ischnochiton hakodadensis как биотест загрязнения морской среды // Биол. моря. 1994а. - №1. -С. 68-72.

134. Тюрин А.Н. Действие ионов металлов и детергентов на развитие хитонов: Автореф. дисертации канд. биол. наук. Владивосток, 19946. -22 с.

135. Тюрин А.Н., Христофорова Н.К. Оценка пригодности хитона Lepidozona albrechti для биотестирования загрязнения морской среды тяжелыми металлами и синтетическими детергентами // Биол. моря. -1993а. №3.-С. 97-105.

136. Тюрин А.Н., Христофорова Н.К. Оценка пригодности хитона Ischnochiton hakodadensis для биотестирования загрязнения морской среды тяжелыми металлами и детергентами // Биол. моря. 19936. - №5-6. -С. 100-106.

137. Тюрин А.Н., Примак Т.Д., Перепелятников JI.B., Власов A.B. Методическая особенность токсикологических опытов в морской среде в связи со связыванием тяжелых металлов взвешенным и растворённым веществом // Биол. моря. 1994. - №4. - С. 62-66.

138. Тюрин А.Н., Христофорова Н.К. Выбор тестов для оценки загрязнения морской среды. //Биол. моря, 1995. - Т. 21. - № 6. - С. 361-368.

139. Уолш Дж.Е., Гарнас P.J1. Влияние сброса жидких отходов промышленных предприятий на эстуарные водоросли, растения, ракообразных и рыб // Человек и биосфера. М.: Изд-во МГУ, 1980. -Вып. 5.-С. 180-190.

140. Фадеев Н.С. Северотихоокеанские камбалы. М.: Агропромиздат, 1987.- 175 с.

141. Фащук Д.Я., Сапожников В.В. Антропогенная нагрузка на геосистему «море водосборный бассейн» и ее последствия для рыбного хозяйства (методы диагноза и прогноза на примере Черного моря). - М.: Изд-во ВНИРО, 1999.- 124 с.

142. Федоров В.Д. Особенности организации биологических систем и гипотеза «вспышки» вида в сообществе // Вестн. МГУ. Сер. биол. 1970. — С. 43-47.

143. Федоров В.Д. Устойчивость экосистем и ее измерение // Изв. АН СССР. Сер. биол. 1974. -№3. - С. 402-415.

144. Федоров В.Д. Биологический мониторинг: обоснование и опыт организации // Гидробиол. журн., 1975. - Т. 11, № 5. - С. 5-11.

145. Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. М.: МГУ, 1980. - 463 с.

146. Федоров В.Д., Левин А.П. Анализ данных. Экспансия понятия «норма» и целостные сообщества экосистем // Человек и биосфера. — М.: Изд-во МГУ, 1978. Вып. 2. - С. 3-16.

147. Филенко О.Ф. Взаимосвязь биотестирования с нормированием загрязняющих веществ // Обобщенные показатели качества вод 83. Практические вопросы биотестирования и биоиндикации: - Тез. докл., Черноголовка: Изд-во ОИХФ АН СССР, 1983. - С. 27-30.

148. Филенко О.Ф. Биотестирование: возможности и перспективы использования в контроле поверхностных вод // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. — С. 185-193.

149. Флеров Б.А. Биотестирование: терминология, задачи и перспективы // Теоретические вопросы биотестирования. Волгоград: Ин-т биологии внутренних вод АН СССР, 1983. - С. 13-21.

150. Холоденко Г.М., Мойсенченко Г.В. Черкасова И.В. Гистохимия пищеварительной системы сеголеток приморского гребешка при интоксикации цинком // Тез. докл. V Всесоюзн. конф. по водной токсикологии. М.: ВНИРО, 1988. - С. 150.

151. Христофорова Н.К. Биоиндикация и мониторинг загрязнения морских вод тяжелыми металлами. JL: Наука, 1989. - 192 с.

152. Христофорова Н.К. Основы экологии. — Владивосток: Дальнаука, 1999.-515 с.

153. Христофорова Н.К., Маслова JI.M. Сравнение загрязнения тяжелыми металлами морских прибрежных вод Атлантики и Пацифики по минеральному составу фукусовых водорослей // Биол. моря. 1983. - № 1. — С. 3-11.

154. Христофорова Н.К., Шулькин В.М., Кавун В .Я., Чернова E.H. Тяжелые металлы в промысловых и культивируемых моллюсках залива Петра Великого. Владивосток: Дальнаука, 1994. - 296 с.

155. Цыбань A.B., Володкович Ю.Л., Вентцель М.В., Пфейфере М.Ю. Загрязнение и циркуляция токсических загрязняющих веществ в экосистеме Балтийского моря // Исследование экосистем Балтийского моря. — Л.: Гидрометеоиздат, 1985. Вып. 2. - С. 244-257.

156. Челомин В.П., Бельчева H.H., Захарцев М.В. Биохимические механизмы адаптации мидии Mytilus trossulus к ионам кадмия и меди // Биол. моря. 1998. - Т.24, №5. - С. 319-325.

157. Черкашин С.А. Реакция избегания гидробионтами (молодь рыб и ракообразные) некоторых токсикантов: Автореф. диссертации канд. биол. наук. Севастополь, 1986. - 17 с.

158. Черкашин С.А. Экспериментальная оценка экологической ситуации с помощью изучения выживаемости ихтио- и зоопланктона // Вопросы рыболовства. 2000. - Т. 1, №2-3, ч. 2. - С. 168-169.

159. Черкашин С.А. Биотестирование: терминология, задачи, основные требования и применение в рыбохозяйственной токсикологии // Изв. ТР1НРО.-2001.-Т. 128.-С. 1020-1035.

160. Черкашин С.А, Терновенко В.А. Избегание загрязнителей рыбами в экспериментальных условиях // Материалы III Всесоюзн. конф. по поведению животных. М.: Наука, 1983. - Т. 3. - С. 151-152.

161. Черкашин С.А., Щеглов В.В., Вейдеман E.JI. Марикультура и качество среды // Тез. докл. V Всесоюзн. конф. по водной токсикологии. -М.: ВНИРО, 1988.-С. 82.

162. Шелехов В.А., Башинский Д.С. Нахождение беззубых особей кинжалозуба, Anotopterus nikparini (Anotopteridae, Aulopiformes) в зимний период в районе Южных Курильских островов // Вопр.- ихтиол. 2000. -Т. 40.-С. 571.

163. Шмидт П.Ю. Рыбы Охотского моря. М.: Изд-во АН СССР, 1950.370 с.

164. Шулькин В.М. Металлы в экосистемах морских мелководий. -Владивосток: Дальнаука, 2004. 279 с.

165. Шулькин В.М. Оценка загрязнения металлами реки Туманной и прилегающих морских вод // Экологическое состояние и биота юго-западной части залива Петра Великого и устья реки Туманной. Владивосток: Дальнаука, 2000. Т. 1. - С. 76-85.

166. Шулькин В.М., Богданова H.H., Христофорова Н.К. Содержание железа, марганца, цинка и меди в прибрежных водах Приморья // Океанология. 1983.-Вып. 1.-С. 85-89.

167. Шулькин В.М., Богданова H.H. Распределение металлов в поверхностном слое вод залива Петра Великого (Японское море). — Владивосток, 1989. 30 с. Деп. в ВИНИТИ, №773-В89.

168. Щеглов В.В., Мойсейченко Г.В., Ковековдова JI.T. Влияние меди и цинка на эмбрионов, личинок и взрослых особей морского ежа Stongylocentrotus intermedius и трепанга Stichopus japonicus // Биол. моря. 1990.-№3. с. 55-58.

169. Щербаков Ю.А., Чемова Н.Г. Патоморфологический метод исследования при отравлении рыб // Изв. ГосНИИОРХ 1974. - Т. 98. -С. 138-155.

170. Щербань Э.П. Эффективность биотестирования природных вод на ветвистоусых ракообразных // Методология экологического нормирования. Харьков, 1990. Ч. II, секция 3 С. 162.

171. Arnott G.H., Ahsanullah М. Acute toxicity of copper, cadmium and zink to three species of marine copepod. Aust. J. Mar. Freshwater Res. - 1979. Vol. 30, №1.-p. 63-71.

172. Cairns J. Jr. Certification, standard methods and criteria // Fisheries. 1980. -Vol. 5, №4.-P. 10-11.

173. Cairns J. Jr. Biological monitoring. Part VI Future needs // Water Research.-1981.-Vol. 15. - P. 941-952.

174. Cairns J. Jr. The myth of the most sensitive species // Bioscience. 1986. -Vol. 36,№10.-P. 670-672.

175. Calabrese A. Ecotoxicological testing with marine molluscs // Ecotoxicalogical Testing for the Marine Environment. Bredene, Belgium., -1984.-Vol.1.-P.341-405.

176. Carpene E. Metallothionein in marine molluscs // Ecotoxicology of metals in invertabrates: A special publication of SETAC. Boca Raton (Florida): Lewis Publishers, 1993. - P. 55-72.

177. Cherry D.S., Cairns G.Jr. Biological monitoring. Part V. Preference and avoidance studies // Water res. - 1982. - Vol. 16. - P. 263-301.

178. Chester R., Stoner A. The distribution of zinc, nickel, manganese, cadmium, copper and iron in some surface waters from the World Ocean // Mar. Chem. 1974. - Vol. 2, - № 2. P. 263-275.

179. Chester R., StonerA. The distribution of Zn, Ni, Mn, Cd, Cu, Fe in some surface waters from the World Ocean // Mar. Biol. 1980. - Vol. 58. -P. 7-14.

180. Conklin D.E., D Abramo L.R., Bordner C.E. A successful purified diet for the culture of juvenile lobstres: the effect of lecitin // Aquaculture. 1981. -Vol. 21, №3.-P. 243-249.

181. Cony S., Lecomte-Faniger R., Faquet D. et. al. Etude experimentale de Taction du cadmium surles juveniles d'anguille: biologic du development et cytopathologic // Oceanis. 1988. - Vol. 14, № 1. - P. 141-148.

182. Eaton J.G. Chronic cadmium toxicity to the bluegill (Lepomis macrochirus Rafinesque) // Trans.Amer.Fish.Soc. 1974 - Vol. 103. - P. 729-735.

183. Eisler R. Zinc hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic review //Biol. Repots. US Dep. Inter Fish and Wildlife Serv. 1993. - № 10, Part. I-IV.-C. 5-106.

184. Executive Committee of International Union of Toxicology. Animals in research how do we stand? // TIPS. - 1985. - Vol. 6, № 12. - P.466-467.

185. FAO/UNEP. Report of FAO/UNEP Meeting on the toxicity and Bioaccumulation of Selected Substances in Marine Organisms. Rovinj Yugoslavia, 5-9 November 1984. FAO Fish Rep. - 1985. - Vol. 334. - 22 p.

186. Forsner U., Muller G. Schwermetalle in Flussen und Seen als Ausdruck der Umveltverschmutzung. Berlin: Springer, 1974. - 225 s.

187. Gentile G.H., Gentile S.M., Hairston H.G., Sullivan B.G. The use of life-tables for evaluating the chronic toxicity of pollutants to mysidopsis-bahia // Hydrobiologia. 1982. - Vol. 93, №1-2. - P. 179-188.

188. Gloria V.S., Mc Namara J.C. Physiological responses of the early zoea stages of Plaemonetes pandaliformis Stimpson to salinity variation // Hydrobiologia, 1984.-V. 113.-P. 165-169.

189. Goulston F. Environmental quality and safety. Chemistry, toxicology and technology. Vol. 1: Global aspects in chemistry toxicology and technology as applied to the environment. Stuttgart; New - York, 1972. - P. 146-149.

190. Halsband E., Prochnov F. Untersuchungen über die Wirlung von Cadmium auf das Blutbild, die Leitfähigkeit und das Skelet-system von Forellen // Veroff. Inst. Kunstenund Binnenfisch. 1980. - №73. - P. 285.

191. Hiraoka Y. A re-examination of the toxicity test for water pollutants // J. Med. Sei. Hiroshima, 1985. - Vol.34. - P. 323-326.

192. Hunt J.W., Anderson B.S. Sublethal effects of zinc and municipal effluents on larvae of the red abolone Haliotis rufescens // Mar. Biol. 1989. - Vol. 101. -P. 545-552.

193. Hunt J.W., Anderson B.S. From research to routine: A review of toxicity testing with marine molluscs // Environmental toxicology and risk assessment. American Society for testing and materials (ASTM 1179-1993). Philadelphia, 1993.-Vol. 1179.-P. 320-339.

194. Kinne O. Salinity animals - invertebrates // Mar. Ecol. - London, 1971. — Vol. 1. -№ 2. - P. 820-995.

195. Kinne O. 14th European Marine Biology Symposium. "Protection of the life in the Sea". Summary of symposium papers and conclusions // Helgoländer Wiss. Meeresuntersuch. 1981. - Vol. 33, № 1-4. - P. 162-173.

196. Kobayashi N. Marine ecotoxicological testing with echinoderms // Ecotoxicological Testing for the Maine Environment. Bredene, (Belgium): State Univ. Ghent, and Inst. Mar. Scient. Res. 1984. - V.l. P. 341-405.

197. Koshiwagi M., Naohiro Y., Yoshikaru O. Same effects of temperature and salinity on developing eggs of threeling Grunt, Paralistipoma Trilineatum // Bull. Jap. Fish. Mie Univ. 1985. - № 11. - P. 1-17.

198. McKimm J.M., Benoit D.A. Effects of long -term exposures to copper on survival, growth and reproduction of brook trout (Salvelinus fontinalis) // J. Fish. Res. Bd. Can., 1971. - Vol. 28, № 5. - P. 655-662.

199. Muramoto K. Effects of the toxicity of mineral oil and solvent emulsifier upon the eggs of marine fish // Bull, of the Faculty of Fisheries, Mie University, 1983.-№ 10.-P. 15-25.

200. Ordog V. Statistical evaluation of the toxicological algal bioassays. Acta hydrochim. Hydrobiol. - 1981. - Vol. 9, № 6. P. 607-612.

201. Pahkala O. Classification of Chemicals Hazardous for the Environment // Symposium on Toxicology "Reproductive Toxicology and Ecotoxicology": Abstracts. Joensuu (Finland): Univ. Joensuu., 1986. -№ 8. -P. 37-40.

202. Pascol D., Mattey D.L. Studies on toxicity of cadmium to the three -spined stickeleback Gasterosteus aculeatus L. // J. Fish Biol. 1977. - Vol. 11, №2.-P. 207-215.

203. Patterson C., Settle D., Schaule B., Burnett M. Transport of pollutant lead to the ocean and within ocean ecosystems // Marine pollutant transfer. — Lexington: Lexington Books, 1976. P. 23-36.

204. Pavlov S.P., Dexter R.N., Mayer E.L., Fisher C., Hugue R. Chemical ecosystem interface // Ecosystem Processes Organic Contaminants; Research Needs and Interdisciplinary Perspective. Washington, 1977. - P. 121-137.

205. Rasmussen H., Barrett P.Q. Calcium messenger system an integrated view // Physiol. Rev. - 1984. - Vol. 64. - P. 938-984.

206. Rice S.D., Short J.W., Karinen J.F. Comparative oil toxicity and comparative animal sensitivity // Fate and effects of petroleum hudrocarbons in marine ecosystems and organisms // Ed. D.A. Wolfe. — Wash.: Pergamon Press, 1977. P. 78-94.

207. Ringwood A.H. The relative sensitivities of different life stages of Isognomon califomicum to cadmium toxicity // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1990. - V. 19, №3. - P. 338-340.

208. Ringwood A.H. Short-term accumulation of cadmium by embryos, larvae, and adults of an Hawaiian bivalve, Isognomon Califomicum // J. Exp. Mar. Biol, and Ecol.- 1991.-Vol. 149, № l.-P. 55-66.

209. Shriner C. Use of artificial streams for toxicological research // CRC Crit. Rev. Tox.,- 1978.-Vol. 13,№3.-P. 253-281.

210. Sinley J. K., Goettl J.P., Davis P.H. Water quality standards criteria digest. A compilation of Federal state criteria on mercury and heavy metals. Wash.: Environmental protection agency, 1972. - 9 p.

211. Smith B.P., Hejitmancik E., Camp B.I. Acute effects of cadmium on Ictalurus punctatus (atfish) // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1976. Vol. 15, №3.- P. 271-277.

212. Steele C.W. Comparison of the behavioral and acute toxicity of copper to sheepshead, atlantic croaker and pinfish // Mar. Poll. Bull. 1983. - Vol. 14, № 11. P. 425-428.

213. Takao K., Kishida T., Ueda K. Number of eggs of Japanese anchovy produced per female per year estimated by rearing experiment // Bull. Nansei Reg. Fish. Res. Lab. 1983. - № 15. - P. 3-11.

214. Tkalin A.V., Belan T.A., Shapovalov E.N. The state of the marine environment near Vladivostok, Russia // Marine Pollut. Bull. 1993. - Vol. 26, №8.-P. 418-422.

215. Van der Shalie W.H., Dickson K.L., Westlake G.F. Automatic monitoring of waster effluents using fish // Environ. Mgt. 1979. - №3. - P. 149-154.

216. Verbost P.M., Flik G., Lock R.A.C., Wendelaar Bonga S.E. Cadmium inhibits plasma membrane calcium transport // J. Membrane Biol. 1988. -Vol. 102, №2.-P. 97-104.

217. Wang S.B., Houde E.D. Distribution , relative abundance biomass and production of bay anchovy Anchoa mitchilli in the Chesapeake Bay // Mar. ecol. Prog. Ser. 1995. - Vol. 121. - P. 27-38.

218. Westlake G.F., Klerekoper H., Matis J. The locomotor response of goldfish to a steep gradient of copper ions // Wat. Res. 1974. - Vol. 10, № 1. - P. 103105.

219. Yeats P.A., Campbell J.A. Nickel, copper, cadmium and zinc in Northwest Atlantic ocean // Mar. Chem. 1983. - Vol. 12. - P.l-77.

Информация о работе

Никифоров, Максим Владимирович
кандидата биологических наук
Владивосток, 2005
ВАК 03.00.16

Диссертация

Оценка воздействия кадмия, цинка, свинца на выживаемость предличинок длиннорылой камбалы и японского анчоуса и перспективы их использования как тест-объектов - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы