Биоиндикация геоаномалий в экосистеме 03. 00. 16 экология

Вид материалаАвтореферат

Содержание


Влияние геоаномалий на уровень дорожно-транспортных происшествий
2 Оценка полноты решения поставленных задач.
4 Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области.
Список опубликованных работ по теме диссертации
Зерттеу тақырыбының көкейкестігі.
Зерттеу нысаны.
Зерттеу тақырыбы
Зерттеу мақсаты мен міндеттері.
Теориялық және іс жүзіндегі маңызы.
Нәтижелерді бекіту.
03.00.16 - Ecology
Object of the research.
Objective and tasks of the research.
Theoretical and practical importance.
Approval of the results.
Based on the research’s results the following conclusions have been made
Подобный материал:
1   2   3

Влияние геоаномалий на уровень дорожно-транспортных происшествий

Исследование факторов техногенного, электромагнитного излучения в зоне действия природной геоаномалии особенно необходимо для выяснения причин кучности дорожно-транспортных происшествий на тех или иных участках автодорог. Очевидно, что нахождение человека в геоаномалии, особенно в момент её активности, оказывает воздействие на его психофизиологическое состояние, о чем свидетельствуют данные литературы [Инюшин В.М., Ильясов Г.У., Непомнящих И.А., 1992; Галяутдинова С.И., Билан Л.Н., Зинатуллина Р.Р., 2002; Романова Е.М., Козлова Л.А., 2004].

Доказано, что в области геоаномалий подавляется магнитная восприимчивость металлов, ослабляется энергия произрастания семян, изменяется амплитуда кожно-гальванической реакции (КГР), иногда наблюдается замедление биоритма.

Время от времени город Алматы переживает пик автотранспортных происшествий с особо тяжкими последствиями. Количество аварий в такие дни переваливает за десяток. Как правило, один человек гибнет, около десяти с

травмами попадают в больницу. Затем наступает относительное затишье, а спустя некоторое время ситуация повторяется. Многие дорожно-транспортные происшествия со смертельными исходами происходят зачастую в одних и тех же местах. Мы провели мониторинг некоторых из этих участков при помощи биоиндикаторов на наличие геоаномалий. 98 процентов особо опасных перекрестков находились в зоне действия геоаномалий. В таблице 6 показано влияние геоаномалий на количество дорожно-транспортных происшествий по классификации автотрасс и улиц по интенсивности движения.

Данные по дорожно-транспортным происшествиям на автотрассе Алматы - Капчагай приведены по материалам Областного Управления Дорожной полиции за 5 лет (величина выборки - примерно 6400 ДТП); по городу Алматы - по материалам Управления Дорожной полиции г. Алматы за два года (величина выборки - порядка 9000 ДТП).


Таблица 7 - Влияние геоаномалий (ГАЗ) на количество дорожно-транспортных происшествий

Классификация автотрасс и улиц по интенсивности движения

Среднее количество ДТП на 10 метров дороги в год

Отношение числа аварий над ГАЗ к таковому вне ГАЗ

Над ГАЗ

Вне ГАЗ

Автотрасса Алматы - Капчагай


8,0


3,0


2,66

Улицы города Алматы:


С малоинтенсивным движением


Со спокойным движением


С интенсивным движением



67,0


83,0


125,0



52,0


3,2


26,2



1,29


25,9


4,77


Как видно из таблицы 7 влияние геоаномалий на уровень дорожно-транспортных происшествий наиболее четко проявляется на автодорогах и улицах со спокойным и интенсивным движением. Экосистема, частью которой является автодорога, реагирует на наличие геоэкологических факторов как единое целое. Так наблюдаются аномалии в развитии древесных насаждений вдоль улиц и автодорог и кучность дорожно-транспортных происшествий в этих местах. Также изменяется кожно-гальваническая реакция человека при действии геоаномалий, что доказывается статистически обработанными данными в экспериментах по измерению КГР у испытуемых. Данные приведены в таблице 8. Были проведены эксперименты на 14 студентах-добровольцах и сотрудниках. Все испытуемые мужского пола в возрасте от 19 до 30 лет. Для регистрации КГР использовался прибор «Биотон-2ПС», работающий на принципе интеграции электрических зарядов при взаимодействии с электродами из серебра и золота.


Таблица 8 - Показатели КГР при действии геоаномалии на человека

Контрольная группа (плацебо)

Значение КГР, мА

Опытная группа (геоаномалия)

Значение КГР, мА

Исходное

Через 30 секунд после пересечения

Через 30 минут после действия

Исходное

Через 30 секунд после пересечения

Через 30 минут после действия

М±m, n=10

М±m, n=10

М±m, n=10

М±m, n=10

М±m, n=10

М±m, n=10

25,2±2,2

30,2±1,2

26,2±2,2

26,1±2,2

52,5±2,2

28,2±2,2

26,4±1,1

31,2±1,3

25,3±1,3

28,2±2,2

56,5±1,2

29,2±2,4

28,3±2,3

32,1±2,4

26,1±1,1

26,1±1,3

53,5±2,5

25,1±1,3

25,3±3,3

33,2±1,4

28,1±2,1

27,2±2,4

55,2±1,3

25,3±2,1

26,2±2,2

31,2±2,2

25,2±2,3

26,3±1,5

56,2±2,4

27,2±2,2

26,4±1,4

30,1±1,3

25,3±1,2

26,2±2,4

52,5±2,2

28,3±1,3

28,1±2,1

31,4±1,2

26,2±2,3

25,2±2,1

58,4±,2,2

26,4±2,4

вн.з. = 1,3, вг. = 1,1; Сн.з. = 5,4, Сг. = 4,2; mн.з. = 1,7, mг = 2,1;

p<0.01; md = 2,1; tst - 5%.


Доказано достоверное различие по показаниям КГР между группой плацебо-контроль и опытной группы. Данные таблицы показывают, что геоаномалии создают стрессовые эффекты, которые меняют психоэмоциональное состояние человека, нарушают нейродинамическую регуляцию, что может являться одной из причин ДТП. Конечно, это реакция имеет индивидуальность и обусловлена исходным психофизиологическим состоянием субъекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


1 Краткие выводы по результатам диссертационных исследований:

1. Доказаны различия в значении характеристик электрического поля внутренней поляризации (биоэлектретный эффект) растительной ткани, в состоянии анабиоза, что позволило создать принципиально новый прибор для мониторинга геоаномалий в экосистеме.

2. При помощи плазмографии показано, что в основе первичного биофизического эффекта геоаномалий на растительные ткани лежит изменение зарядовой структуры живого объекта, что изменяет ЭДС (электродвижущая сила) внутреннего электрического поля (биоэлектретный эффект). Доказано ингибирующее действие на рост и развитие растений в геоаномалии первого типа и нарушения в развитии ствола и веток деревьев, произрастающих на геоаномалии второго и третьего типа.

3. Обнаружено явление негативного действия геоаномалий на экосистему, частью которой является автодорога, что создает дополнительный риск, для водителей автотранспорта повышая уровень ДТП и жизнеспособность древесных насаждений вдоль автодорог и улиц. На этой основе сформулированы рекомендации по профилактике негативных эффектов в городской экосистеме, что дает положительный эффект как для профилактики ДТП так и сохранения жизнеспособности древесных насаждений.

2 Оценка полноты решения поставленных задач.

Поставленные в диссертационной работе цели и задачи решены полностью.

3 Разработка рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию результатов.

Оформлены методические рекомендации «Влияние геоэкологических факторов на уровень дорожно-транспортных происшествий» для водителей, пешеходов и сотрудников Дорожной полиции.

Результаты работы могут быть использованы в курсах лекций "Избранные главы по биофизике", "Биофизической экологии" для студентов экологических и биологических специальностей университетов.

Новый метод мониторинга экосистем по биоиндикации геоаномалий может быть реализован для увеличения продуктивности сельскохозяйственных растений и сохранности древесных насаждений.


4 Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с лучшими достижениями в данной области. Представленная работа выполнена в рамках фундаментально-прикладных проектов по биофизической экологии и соответствует международными требованиям.

Впервые разработан принципиально новый метод биомониторинга геоаномалий в городской экосистеме, создан новый аппарат для регистрации активности геоаномалий на который получено два предварительных патента, которые в сравнении с известными методами биолокационного мониторинга геоаномалий, обладают более высокой степенью объективности и достоверности информации.


СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ


1 Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. Влияние геоаномальных зон на дорожно-транспортные происшествия // International Seminar Earh”s Fields and their Influence on Organisms, 03 – 06 June, 2004, at Tamosava. - Lithuania, 2004. - С. 78-80.

2 Мамирова Г.Н. К изучению динамики флуктуаций геоплазмы в геоаномальных зонах // Материалы 59–й республиканской научной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные вопросы современной биологии и биотехнологии», 20 – 22 апреля 2005 год. - Алматы, 2005. - С. 170-171.

3 Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. Флуктуации геоплазмы, как риск для здоровья человека // Материалы II Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2005». - Москва: МГУ, 2005. - С. 276 – 277.

4 Инюшин В.М., В.В. Юренков., Мамирова Г.Н. Биогенная вода, как фактор биоэнергетической реабилитации здоровья // Материалы II Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2005». - Москва: МГУ, 2005. - С. 275 – 276.

5 Мамирова Г.Н. Дорожно-транспортные происшествия, как бифуркации при биогеофизических контактах // Материалы международной научной конференции «Биогенизация воды, проблемы водной экологии, безопасности жизни человека», 28 – 30 сентября 2005 года. - Алматы, 2005. - С. 32 - 33.

6 Мамирова Г.Н., Саурамбаев Б. О геоаномалиях на трассе Алматы-Капчагай и дорожно-транспортных происшествиях // Материалы международной научной конференции «Биогенизация воды, проблемы водной экологии, безопасности жизни человека», 28 – 30 сентября 2005 года. - Алматы, 2005. - С. 8- 9.

7 Мамирова Г.Н. Экологический мониторинг геоаномалий и проблема безопасности на дорогах. Бюллетень МИСП. Научно-информационное издание Международного института современной политики, 10 марта 2006. - Алматы, 2006. – С. 34-36.

8 Мамирова Г.Н. Опыт экологического мониторинга геоаномалий, посредством биоиндикаторов // Вестник КазНУ. Серия экологическая. - 2006. - № 1 (18). - С. 57 - 63.

9 Мамирова Г.Н. Биоэлектретный эффект древесных тканей в условиях экранировки и анабиоза // Вестник КазНУ. Серия биологическая. - 2006. - № 2 (28). - С. 126 - 129.

10 Мамирова Г.Н. Геоаномалии как фактор риска техногенных катастроф // Материалы научно-практической конференции «Биогидроэлектрический кластер Серебрянск», 7 – 8 сентября 2006 года. - Серебрянск, 2006. – С. 36 - 39.

11 Предварительный патент № 18178 РК. Устройство индикации активности геоаномальных зон / Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. - Опуб. 15.01.2007;Бюл.№1.

12 Мамирова Г.Н. Биоиндикация электрической структуры геоаномалий // Поиск. Серия естественных и технических наук. - 2007. - № 4. - С. 173 - 176.

13 Предварительный патент № 19041 РК. Способ регистрации электрических полей живых объектов / Инюшин В.М., Мамирова Г.Н., Надиров Н.К., Солодова Е.В. – Опуб. 15.01.2008; Бюл №1.

14 Мамирова Г.Н. Индикация флуктуаций геоплазмы в геоаномальных зонах // International Seminar Earh”s Fields and their Influence on Organisms, 12 – 15 June, 2004, Druskininkai. - Lithuania, 2008. - С. 101-103.

15 Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. Влияние геоаномальтных зон на биологическую ценность воды // Труды V международной научно-практической конференции «Пища, экология, качество», 30 июня – 2 июль 2008 года. – РФ, Новосибирск - Краснообск, 2008. – С. 221 – 222.

16 Инюшин В.М., Горбунов В.Н., Мамирова Г.Н. Геоплазма и флуктуации в экосистемах // Докдады Международного научно-практического семинара «Информационные агротехнологии» - Алматы, 2009 – С. 71 – 76.

17 Inyushin V.M., Mamirova G.N. Many years experience of study of efficiency of biophysical prognosis of earthquakes (Fluctuations of Indicator Geoanomalies) //Abstracts and Articles «Radiating Fields of Earth, related Architectural Geometry of Forms and their Influence on Organisms». – International Seminar in Tallinn, June 11 – 14, 2009. – P. 69 – 71.

18 Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. Подавление активности геоаномальных зон с помощью биоплазменных генераторов для безопасности инженерных сооружений. // Abstracts and Articles «Radiating Fields of Earth, related Architectural Geometry of Forms and their Influence on Organisms». – International Seminar in Tallinn, June 11 – 14, 2009. – P. 71 – 77.

19 Инюшин В.М., Мамирова Г.Н. Подавление турбулентных явлений холодной плазмы для безопасности жизни человека // Материалы международной конференции «Экологические проблемы глобального мира». – Москва, 26 – 27 октября 2009. – С. 78 – 79.


ТҰЖЫРЫМ


Мамирова Гульмира Нусупжановна


Экожүйедегі геоауытқулардың биоиндикациясы


03.00.16 – экология


Жұмыстың жалпы сипаттамасы. Диссертациялық жұмыста геоауытқулардың биоқадағалауының нәтижелері мен олардың экожүйе тұрақтылығына әсері келтірілген.

Зерттеу тақырыбының көкейкестігі. Қазіргі таңда табиғи және техногенді жайттардың бүлдіруші әсеріне тап болған экожүйелерді қадағалап отырудың жаңа әдістерін табу қажеттілігі туындап отыр. Осыған орай экожүйеге әсері аз зерттелген геоэкологиялық процесстер ерекше маңызға ие болуда. Геоэкологиялық жайттардың рольдерін зерттеу жер қыртысындағы орналасу орнына қарай экожүйелердің тұрақсыздығы орын алады. Тірі ағзалар геоэкологиялық жүйенің ең маңызды құрам бөліктерінің бірі болып табылады, биоиндикаторларды геофизикалық өрістердің толқуларының аса сезімтал әрі талғампаз детекторлары ретінде пайдалану аумақтардың экологиялық қадағалануының ерекше жаңа әдістерін әзірлеу қажет.

Зерттеу нысаны. Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ экологиялық полигоны, қалалық экожүйе бөліктері (Алматы қаласының көшелері мен жолдары), автожолдардың бойындағы жасыл желектер, Алматы – Қапшағай автожолы.

Зерттеу тақырыбы. Тұқымдар: соя (Glicine Hispida) "Ходсон" сорты, арпа (Hordeum Distichum) "Нутанс-187" сорты; өсімдіктердің өскіндері (арпа "Нутанс-187" сорты); жасыл желектер: терек (Populus Alba), қарағаш (Ulmus Scabra), кәдімгі сары өрік (Armeniaca Vulgaris).

Зерттеу мақсаты мен міндеттері. Геоауытқулы аумақтардың экожүйедегі тірі ағзаларға әсерін зерттеу табылады. Көзделген мақсаттарға орай, келесі міндеттер қалыптастырылды:
  1. Геоауытқулардың электр толқуларының қарқынын тіркеу үшін

сезімтал биоиндикатор аспабын әзірлеу.
  1. Геоауытқулардың өсімдіктерге биологиялық әсерінің ерекшеліктерін

зерттеу.
  1. Жасыл желектердің өміршеңдігін арттырып, жол-апаттық

оқиғалардың деңгейін төмендету мақсатымен экожүйенің тұрақсыздық деңгейін анықтау.

Ғылыми жаңалығы. Тұңғыш рет геоауытқулардың экожүйлердегі орны мен түрлерін анықтау үшін биоэлектретті қасиеттерге ие, оқшауланған жасыл желекті биоиндикаторларды пайдалану тиімділігін зерттеу жүзеге асырылды. Геоауытқулардың өсімдіктердің электр құрылымына, тұқымдардың өсімталдығына, ағаштардың өсуі мен бастарының қалыптасуына әсерін анықтау бойынша зерттеулер жүргізілді. Статистикалық талдау негізінде геоауытқулардың ағаштардың дамуы мен автожолдар мен көшелердегі жол-апаттық оқиғалар санына кері әсерінің деңгейі анықталды.

Теориялық және іс жүзіндегі маңызы. Қол жеткен тәжірибелік деректер геоэкологиялық жайттардың экожүйедегі тірі ағзаларға әсері теориясын әзірлеуге үлесін қосады. Зерттеулер экожүйлердегі геоауытқуларды биоиндикаторлар көмегімен қадағалаудың түбегейлі жаңа әдістерін әзірлеуге негіз болады. Алынған нәтижелер құрам бөлігі болып табылатын автожол экожүйе үлгісінде геоауытқулардың кері әсерінің алдын-алу бойынша әдістемелік ұсыныстар әзірлеу мүмкіндігін берді. Ұқсас әдістемелер жылыжайлардағы, егістіктердегі геоэкологиялық ахуалды жақсарту мақсаттарында пайдаланыла алады. Жұмыс материалдары бойынша Әл-Фараби атындағы ҚазҰУ биологиялық факультетінде зертханалық жұмыстар жөніндегі оқу үрдісіне «Биофизикадағы таңдаулы тараулар» арнайы курсын, «Биофизикалық экология» бөлімі енгізілді.

Нәтижелерді бекіту. Негізгі ережелер бойынша 10 халықаралық конференцияда, семинарда, конгрессте (Қазақстан, Алматы қ., 2004 - 2006; Эстония, Тамошава қ., 2004; Ресей, Мәскеу қ., 2005; Қазақстан, Серебрянск қ., 2006; Литва, Друскининкай қ., 2008; Ресей, Краснообск қ., 2008; Эстония, Таллинн қ., 2009; Ресей, Мәскеу қ., 2009) мақалалар жарияланды.

Жарияланымдар. Диссертация материалдары бойынша 19 ғылыми жұмыс: ғылыми мақалалар - 5; тезис - 12; алдын-ала патент – 2.

Өткізілген зерттеулердің нәтижелері бойынша келесідей қорытындылар жасалды:

1. Анабиоз жағдайында өсімдік тінінің ішкі поляризациясының электр өрісінің сипаттамасы мәндеріндегі айырмашылықтар (биоэлектретті әсер) дәлелденіп, нәтижесінде экожүйедегі геоаутқуларды қадағалаудың түбегейлі жаңа аспабын жасау мүмкіндігіне қол жетті.

2. Плазмография көмегімен геоауытқулардың өсімдіктердің тіндеріне бастапқы биофизикалық әсерінің негізінде ішкі электр өрісінің ЭҚК (электр қозғалтушы күшін) өзгеруіне әкеп соғатын тірі нысанның зарядтық құрылымының өзгеруі жатқандығы көрсетілді. Геоауытқулардың бірінші түріндегі өсімдіктердің өсуі мен дамуына тежеуші әсері мен геоауытқулардың екінші және үшінші түрлерінде өсетін ағаштардың діңі мен бұтақтарының дамуындағы ауытқулар дәлелденді.

3. Геоауытқулардың құрам бөлігі болып табылатын автожол экожүйеге кері әсер етіп, нәтижесінде ЖКО санын өсіре отырып автокөлік жүргізушілері үшін қосымша қауіп тудыратындығы және автожолдар мен көше бойларындағы жасыл желектердің өміршеңдігіне әсері анықталды. Осының негізінде қалалық экожүйедегі кері әсерлердің алдын алу бойынша ұсыныстар әзірленіп, нәтижесінде ЖКО алдын алу мен жасыл желектердің өміршеңдігін сақтауға оң әсер етті.


SYMMARY


Mamirova Gulmira Nusupzhanovna


Bioindication of Geoanomalies in the Ecosystem


03.00.16 - Ecology


Concept description of the paper. In this dissertation there are set forth the results of biomonitoring of geoanomalies and their effect on stability of ecosystems.

Topicality of the research issue. At the present time there is necessity of searching for new methods for monitoring ecosystems which are exposed to destructive impact of both natural and anthropogenic factors. Particular importance is placed on geoecological processes, impact of which on ecosystems has been studied poorly as yet. Study of the role of geoecological factors contributes to creation of theory of the reasons for instability of ecosystems depending on their localization on the Earth’s surface. Living organisms represent one of the vital parts of geoecological system, and it is naturally enough that application of biological indicators as the most sensitive and discriminatory detectors of geophysical fields’ fluctuations allows to develop radically new methods for ecological monitoring of territories.

Object of the research. Ecological test site of the Al-Farabi Kazakh National University, fragments of urban ecosystem (streets and highways of Almaty city), tree plantations located along highways and Almaty-Kapchagai motorway.

Subject of the research. Seeds: (soy (Glicine Hispida) Hodson breed, barley (Hordeum Distichum) Nutans-187 breed, plantings: barley (Hordeum Distichum) Nutans-187 breed, tree plantations: poplar (Populus Alba), elm (Ulmus Scabra), apricot tree (Armeniaca Vulgaris).

Objective and tasks of the research. The objective of this paper is to study effect of geoanomalous zones on living organisms in ecosystem. Based on the stated objectives the following tasks were set out:
  1. To develop a discriminatory bioindicator for registering dynamics of

geological anomalies’ electrical fluctuations.
  1. To study peculiarities of geological anomalies’ biological effect on plants.
  2. To determine degree of ecosystem instability with the aim of increasing

viability of tree plantations and decreasing number of road traffic accidents.

Scientific novelty. For the first time studies have been carried out with regard to effectiveness of application of isolated wooden bioindicators possessing biological electret properties for determining localization and type of geological anomalies in ecosystem. Studies have been carried out with regard to determination of geological anomalies’ effect on electrical structure of plants, germinating ability of seeds, growth of trees and their crowns formation. Degree of geological anomalies’ negative effect on growth of trees and number of road traffic accidents at the streets and highways has been determined by means of statistical analysis.

Theoretical and practical importance. Obtained experimental findings contribute to development of theory of geoecological factors’ effect on living organisms in ecosystem. The studies allow developing crucially new methods for monitoring geological anomalies in ecosystems by means of bioindicators. Obtained results allowed developing guidelines on prevention of geological anomalies’ negative effect by the example of ecosystem comprising a motorway. The same method can be used for improving geoecological situation in greenhouses and fields. There are reports on introduction of the materials contained in this paper in the teaching process at the department of biology of the Al-Farabi Kazakh National University as a part of laboratory works within the framework of special courses “Selected Chapters on Biophysics” and “Biophysical Ecology”.

Approval of the results. The basic provisions have been reported and discussed at 10 international conferences, seminars and congresses (Kazakhstan, Almaty city, 2004-2006; Estonia, Tamoshava city, 2004; Russia, Moscow city, 2005; Kazakhstan, Serebryansk city, 2000; Lithuania, Druskininkai city, 2008; Russia, Krasnoobsk city, 2008; Estonia, Tallinn city, 2009; Russia, Moscow city, 2009).

Publications. Materials contained in this dissertation have been used for publication of 19 scientific papers: 5 research papers, 12 theses and 2 provisional patents.

Based on the research’s results the following conclusions have been made:

1. Differences between characteristics of electrical fields with internal polarization (biolectret effect) of plant tissues being in the state of anabiosis have been proved, which allowed creating a crucially new instrument for monitoring geological anomalies in ecosystem.

2. Plasmography has shown that primary biophysical effect of geological anomalies on plant tissues is based on changes in the charge structure of a living object, which entails changes in electromotive force of internal electric field (bioelectret effect). Inhibiting effect on growth and development of plants growing in the area of the first type geological anomalies and disorders of development of stems and branches of trees growing in the area of the second and third type geological anomalies has been proved.

3. Geological anomalies’ negative effect on ecosystems comprising highways has been discovered, which creates additional risk for drivers by increasing number of road traffic accidents and viability of tree plantations located along streets and highways. Based on these findings guidelines have been developed with regard to prevention of negative effects in the urban ecosystem, which will affect positively prevention of road traffic accidents and enhancement of viability of tree plantations.