Geum.ru

Эколого-генетическая и эпидемиологическая оценка горных территорий Центрального Кавказа, загрязненных тяжелыми металлами (на примере Кабардино-Балкарской Республики)

Вид материалаАвтореферат
Glycine max. (L.) Merill
Taraxacum officinale Wigg.s.l
Список основных трудов, опубликованных по теме диссертации.
Подобный материал:
1   2   3   4   5
Заключение.

В данной работе мы изучили возможность применения трех растительных тест-систем для выявления генотоксического потенциала тяжелых металлов и провели сравнительный анализ их чувствительности. Все три тест-системы оказались вполне пригодными для этих целей. Данные, полученные на разных тест-системах, хорошо совпадали. На основании полученных результатов были составлены ряды токсичности и мутагенности изученных металлов, которые хорошо совпадали для разных тест-систем. Наиболее чувствительным тестом оказалась C. capillaris L. (хромосомные аберрации в клетках корневой меристемы).

Эти же три тест-системы были использованы и для оценки мутагенного потенциала жидких отходов предприятий цветной металлургии и также оказались вполне пригодными для этих целей. Наиболее удобной и простой в работе оказалась соя линии Т219. Именно эта тест-система была использована и для исследования генотоксичности почв с разными типами загрязнений (тяжелые металлы и продукты горения и кустарной переработки нефти). И для этих целей данная тест-система оказалась вполне пригодной и даже более чувствительной, чем тест Эймса в случае с нефтезагрязнениями.

Весьма многообещающими для целей генетического мониторинга загрязнения окружающей среды являются растения дикорастущей флоры. В наших исследованиях были использованы разные виды растений, как широко распространенные, так и более редкие. И в случае загрязнения тяжелыми металлами, и в случае нефтезагрязнений частота аномальных анафаз возрастала пропорционально уровню загрязнений. Таким образом, эта очень простая методика является практически универсальной для генетического мониторинга in situ. Из всех использованных нами видов растений можно рекомендовать для генетического мониторинга одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.s.l).

Весьма интересным и совершенно не исследованным является вопрос о том, как влияет повышенный уровень мутаций на растения. В случае нефтезагрязнений он вызывал увеличение высоты растений и снижение фертильности. Уменьшалось число соцветий и семян, а также всхожесть.

В случае воздействия тяжелых металлов с повышением частоты мутаций также увеличивалась высота растений и снижалось количество семян на одно соцветие, т.е. имела место такая же зависимость, как и в случае нефтезагрязнений.

Также совершенно не исследованным является и вопрос о влиянии повышенного уровня мутаций на растительные сообщества. В связи с особенностями формирования отвалов горно-обогатительного комбината была использована возможность сопоставить уровень мутаций и наличие ряда растений в разновозрастных растительных сообществах. В сообществах старшего возраста (более 10 лет) отсутствовали растения, которые первыми заселяли террасы. Это одуванчик лекарственный (уровень мутаций повышен в 4,85 раза по сравнению с чистой зоной) и белена черная (Hyoscyanus niger) (уровень мутаций повышен в 2,5 раза). С другой стороны, на средневозрастных (10-20 лет) и старовозрастных (20-37 лет) террасах росли тонконог гребенчатый (Koeleria cristata) и костер кровельный (Anisantha tectorum) у которых уровень мутаций был также повышен в два и более раза. Следовательно, эти виды за прошедший период времени не исчезли из сообществ. Поэтому на имеющемся материале на данный момент невозможно сделать однозначный вывод о том, с чем связано исчезновение пионерных видов - с повышенным уровнем мутаций или просто с закономерностями восстановительной сукцессии.

Еще одним вопросом, широко обсуждаемым в настоящее время, является проблема влияния выявленной генотоксичности, а также уровня загрязнения компонентов окружающей среды, на здоровье населения. В данном исследовании были проанализированы рождаемость и смертность, заболеваемость, как общая, так и по отдельным нозологиям, частота онкологических заболеваний (в том числе и по локализациям) взрослого населения, частота спонтанных абортов, частота рождения детей с врожденными пороками развития (ВПР), частота мертворождений и детской смертности в первые 24 часа жизни, и частота ряда наследственных заболеваний, а также соотношение полов новорожденных в районе расположения горно-обогатительного комбината и в чистых контрольных районах (Черекском и Чегемском) соответствующих ему по геоклиматическим особенностям и этническому составу населения. В результате сравнительного анализа было выявлено, что из всех перечисленных заболеваний в загрязненном Эльбрусском районе увеличена только частота спонтанных абортов. Этот район так же характеризовался низкой рождаемостью.

Таким образом, высокий уровень загрязнения почв, речной воды, атмосферного воздуха и растений тяжелыми металлами в районе расположения горно-обогатительного комбината не привел к росту смертности, заболеваемости, частоты онкологических заболеваний и рождению детей с ВПР и наследственными заболеваниями. Имело место только возрастание частоты спонтанных абортов. По литературным данным они в основном обусловлены мутациями.

Следовательно, результаты, полученные на растительных тест-системах и видах дикорастущей флоры, имеют прогностическую ценность для оценки возможного ущерба здоровью населения. Поэтому их вполне можно рекомендовать для первого этапа мониторинга генетической безопасности окружающей среды. Для этих целей предлагается использовать сою (Glycine max (L.) Merill) линии Т219 из растительных тест-систем, и растения дикорастущей флоры. Из растений дикорастущей флоры можно рекомендовать одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg.s.l).

В результате проведенных исследований мы пришли к следующим выводам:

Выводы.
  1. В сравнительном аспекте три использованные растительные тест-системы (C. capillaris L,традесканция клона 02 и Glycine max. (L.) Merill. линии Т219), чувствительные к токсическому и мутагенному действию тяжелых металлов, позволяют выявить генотоксический потенциал жидких отходов металлургических предприятий.
  2. Предлагаемая методика использования растительной тест-системы сои ( Glycine max. (L.) Merill) линии Т219 для определения генотоксического влияния окружающей среды является наиболее приемлемой и позволяет выявить генотоксический эффект как органических (продукты горения и переработки нефти), так и неорганических (тяжелые металлы) загрязнителей окружающей среды.
  3. Из широкого круга использованных нами видов дикорастущей флоры одуванчик лекарственный ( Taraxacum officinale Wigg.s.l) является наиболее чувствительным и экономически выгодным объектом для целей генетического мониторинга. Генотоксическое влияние проявляется в ряде фенотипических изменений: высокий рост растений, наблюдаемый в регионах с высоким уровнем загрязнения, сочетающийся с пониженной репродуктивной функцией растений (снижение количества соцветий и семян).
  4. Предложенная методика определения генотоксического влияния окружающей среды с использованием растительной тест-системы сои (Glycine max. (L.) Merill) линии Т219 и видов дикорастущей флоры является достаточно чувствительной к разным типам загрязнений и оптимальной для целей генетического мониторинга.
  5. Анализ общего уровня заболеваемости в районе расположения горно-обогатительного комбината на протяжении 9-летнего периода по сравнению с контрольными регионами не выявил повышения заболеваемости в целом. Однако установлен повышенный уровень частоты заболеваемости костно-мышечной системы и соединительной ткани у населения загрязненных регионов. Высказана гипотеза, что эта патология связана с особенностями загрязнения, а именно – с повышенным содержанием молибдена в воде, который вызывает нарушения пуринового обмена в живых организмах.
  6. У населения в районе расположения горно-обогатительного комбината за 10-летний период не выявлено повышения частоты онкологических заболеваний, врожденных пороков развития и ряда наследственных заболеваний. Общие показатели смертности населения в исследуемом районе не превышены. Вместе с тем, наблюдается четкая тенденция к повышению частоты спонтанных абортов, что является одним из признаков генетического неблагополучия.
  7. Обнаружение генотоксического эффекта на ряде чувствительных растительных тест-систем и видов дикорастущей флоры по совокупности исследуемых признаков (фенотипические и цитогенетические изменения) в районе расположения горно-обогатительного комбината по сравнению с контрольными регионами имеет определенную прогностическую ценность для оценки возможного ущерба здоровью населения.

Список основных трудов, опубликованных по теме диссертации.
  1. Таова В.И., Реутова Н.В. К вопросу о влиянии серебра на целлюлозолитическую активность почвы. // В кн.: Высокогорные экосистемы под воздействием человека. Труды ВГИ. Вып. 71. 1988. М. Гидрометеоиздат. С. 105-110.
  2. Таова В.И., Реутова Н.В. Влияние серебра на нитрификационную способность почвы. // В кн.: Высокогорные экосистемы под воздействием человека. Труды ВГИ. Вып. 79. 1990. М. Гидрометеоиздат. С. 110-116.
  3. Реутова Т.В., Масловская Е.Н., Реутова Н.В., Воробьева Т.И., Гущина Л.П., Таова В.И. Некоторые результаты исследования загрязнения природных объектов тяжелыми металлами на Северном Кавказе. // В кн.: Высокогорные экосистемы под воздействием человека. Труды ВГИ. Вып. 71. 1988. М. Гидрометеоиздат. С. 15-23.
  4. Реутова Н.В., Шевченко В.А. Мутагенное влияние солей серебра и свинца. // Тез. докл. Всесоюзного координационного совещания по мутагенам окружающей среды. Москва – Самарканд. 1990. С. 154-155.
  5. Реутова Н.В., Шевченко В.А. О мутагенном влиянии двух различных соединения свинца. // Генетика. 1991. Т.27. № 7. С.1275-1278.
  6. Реутова Н.В., Шевченко В.А. Серебро как возможный мутаген. // Генетика. 1991. Т. 27. №7. С.1280-1284.
  7. Реутова Н.В., Шевченко В.А. Мутагенное действие неорганических соединений серебра и свинца на традесканцию. // Генетика.1992. Т.28. №9. С.89-96.
  8. Реутова Н.В. Мутагенное влияние иодидов и нитратов серебра и свинца. // Генетика. 1993. Т.29. № 6. С. 928-934.
  9. Реутова Н.В., Косухина Н.А. К вопросу о генетической безопасности сточных вод Нальчикского гидрометаллургического завода. // В кн.: Экологические проблемы г. Нальчика. Нальчик. КБО РЭА. 1998. с. 114-117.
  10. Гогуа М.Л., Керефова М.К., Реутова Н.В. Исследование генотоксического потенциала вольфрамата натрия на традесканции клона 02. //В кн. Актуальные вопросы биологии и медицины. Нальчик. 1999. С. 33-34.
  11. Волкова Н.С., Реутова Н.В. Молибден как возможная причина повышения спонтанного уровня мутаций у растений с отвалов Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината. VII чтения им. В.И. Вернадского. Москва. Апрель 2000 г.
  12. Барашева А.А., Реутова Н.В. Хвостохранилища Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината как объект генетической опасности. (.dnttm.ru/raboty2001/e6/w01216.php).
  13. Реутова Н.В. Изучение мутагенного потенциала соединений меди и модификация эффектов иодистым серебром. // Генетика. 2001. Т. 37. №5. С. 617-623.
  14. Воробьева Т.И., Гущина Л.П., Жинжакова Л.З., Реутова Н.В., Цепкова Н.Л., Черняк М.М. Исследование химическими и биологическими методами эффектов долговременного воздействия промышленных отходов на горные экосистемы на примере Тырныаузского вольфрамо-молибденового комбината.//В кн. Актуальные вопросы экологии и охраны природы экосистем южных регионов России и сопредельных территорий. Краснодар. 2004. С. 269-272.
  15. Реутова Т.В., Реутова Н.В., Цепкова Н.Л. Сравнительная характеристика посттехногенного и фонового ландшафтов в районе Северной депрессии Центрального Кавказа. // Материалы международной конференции «Устойчивое развитие горных территорий: проблемы и перспективы интеграции науки и образования» Владикавказ. 2004. С. 262-264.
  16. Реутова Н.В., Воробьева Т.И., Реутова Т.В. Некоторые подходы к оценке мутагенного влияния отходов промышленных предприятий на окружающую среду. // Генетика. 2005. Т. 41. № 6.С. 1-5.
  17. Reutova N.V., Vorobyeva T.I., Reutova T.V. Some Approaches to Evaluation of the Mutagenic Effect of Industrial Waste on the Environment. // Russian Journal of Genetics. 2005. Vol. 41, № 6 P. 608 - 612
  18. Реутова Н.В., Елканова З.З., Воробьева Т.И., Реутова Т.В. Оценка генетического влияния вольфрамо-молибденового комбината. // Медицинская генетика. 2005. № 6. С. 258.
  19. Джамбетова П.М., Реутова Н.В., Ситников М.Н. Влияние нефтезагрязнений на морфологические и цитогенетические характеристики растений. // Экологическая генетика. 2005. Т.III. Вып. 4. С. 5-11.
  20. Джамбетова П. М., Реутова Н.В. Чувствительность растительных и бактериальных тест систем при определении мутагенного влияния нефтезагрязнений на окружающую среду. //Экологическая генетика. 2006.Т.VI. № 1. С. 22-27.
  21. Reutova N.V., Dzambetova P.M. Optimal test-systems for the first stage of the genetic monitoring of the environmental pollution. // European Jornal of Natural History. 2006. № 3. P. 120.
  22. Реутова Н.В., Джамбетова П.М. Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale Wigg. S.l.) как удобный объект для генетического мониторинга загрязнения окружающей среды. // Экологическая генетика. 2006. Т.VI. № 3. С. 3-6.
  23. Реутова Н.В., Воробьева Т.И., Реутова Т.В., Тумова А.М. Анализ заболеваемости населения в районе расположения вольфрамомолибденового комбината. //Гигиена и санитария. 2007. № 4. С. 13-15.