всероссийский научно-практический журнал
  • ISSN 2072-8158
  • -
  • Урал-Пресс: 012688

Оценка экологического состояния водоемов Алтайского края с применением гидрооптических методов и биотестирования

Опубликовано в журнале «Вода: химия и экология» № 04 за 2016 год, стр. 56-63.
Рубрика: Аналитические методы и системы контроля качества воды

 

Постникова П.В. кандидат физико-математических наук, научный сотрудник, ФГБУН Институт вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук
Филимонов В.С. кандидат биологических наук, научный сотрудник отдела Вычислительной физики ФГБУН Института вычислительного моделирования Сибирского отделения Российской академии наук
Медведева С.Е. кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии и биолюминесценции Института биофизики Сибирского отделения Российской академии наук

Аннотация:
Работа посвящена исследованию возможностей комбинации оптических методов и биотестирования для оценки экологического состояния природных водных экосистем. В качестве природных водоемов были выбраны 5 озер (оз. Горькое, Безымянное, Лапуниха, Большое Островное, Новенькое) из 4 районов Алтайского края (Мамонтовского, Угловского, Рубцовского и Локтевского). В ходе исследования определялись оптические параметры, которые дают экологическую оценку водного объекта: концентрация хлорофилла «а» (трофический статус водоема), фотосинтетическая активность водорослей (или их жизненный статус), содержание растворенных органических и взвешенных неорганических веществ. В данной работе применены методы биотестирования, основанные на изменении интенсивности свечения светящихся бактерий. Полученные в ходе обследования оптические и биологические характеристики позволили оценить состояние объектов, с одной стороны, по показателям, характеризующим среду (оптические показатели), с другой стороны, по показателям, характеризующим состояние биоты (методы биолюминесценции). Предлагаемая в работе комбинация методов контроля позволяет оперативно выделить наиболее неблагоприятные с экологической точки зрения объекты и решить вопрос о необходимости проведения других аналитических процедур.

Ключевые слова: биолюминесцентный индекс, поглощение и рассеяние света, фотосинтетическая активность, хлорофилл

Ссылка для цитирования:
Постникова П.В. , Филимонов В.С. , Медведева С.Е. Оценка экологического состояния водоемов Алтайского края с применением гидрооптических методов и биотестирования // Вода: химия и экология. — 2016. — № 04. — c. 56-63. — http://watchemec.ru/article/27925/

Литература:
1. Charrier T. A multi-channel bioluminescent bacterial biosensor for the on-line detection of metals and toxicity. Part I: design and optimization of bioluminescent bacterial strains / T. Charrier, C. Chapeau, L. Bendria., P. Picart, P. Daniel P, G. Thouand. // Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2011. № 400 (4). P. 1051-1060.
2. Elad T. Online Monitoring of Water Toxicity by Use of Bioluminescent Reporter Bacterial Biochips / T. Elad, R. Almog, S. Yagur-Kroll, K. Levkov, S. Melamed, Y. Shacham-Diamand, S. Belkin .//Environmental Science&Technology. 2011. 45: 8536–8544.
3. Fernández-Piñas F. Evaluation of the Ecotoxicity of Pollutants with Bioluminescent Microorganisms / F. Fernández-Piñas, I. Rodea-Palomares, F. Leganés, M. González-Pleiter, M. Angeles Muñoz-Martín// Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 2014. Volume 145. P. 65-135. doi: 10.1007/978-3-662-43619-6_3.
4. Medvedeva S.E. Bioluminescent bioassays based on luminous bacteria /S.E. Medvedeva, N.A. Tyulkova, A.M. Kuznetsov, E.K. Rodicheva // Журнал Сибирского Федерального Университета, Биология, (Journal of Siberian Federal University. Biology). 2009. № 4. С. 418-452.
5. Кратасюк В.А. Проблемы и перспективы биолюминесцентного тестирования в экологическом мониторинге / В.А. Кратасюк, А.М. Кузнецов, Э.К. Родичева, О.И. Егорова, В.В. Абакумова, И.В. Грибовская, Г.С. Калачева // Сибирский экологический журнал 1996. № 5. C. 397-403.
6. Кузнецов А.М. Использование генетически модифицированного светящегося штамма Escherichiacoli в биотестировании / А.М.Кузнецов,С.Е. Медведева, Э.К. Родичева // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2000. № 10. С. 67-73.
7. Kuznetsov A.M. Analysis of river water by bioluminescent biotests / A.M. Kuznetsov, E.K. Rodicheva, S.E. Medvedeva // Luminescence. 1999. V.14. N5. P. 263-265.
8. Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Гидрометеоиздат, Ленинград,1983. 278 с.
9. Винокуpов Ю.И. Пеpеpаспpеделение водных pесуpсов Алтайского кpая и вопpосы охpаны пpиpоды // В кн.: Водные pесуpсы Алтайского кpая, их рациональное использование и охрана. Баpнаул. 1978. С. 16-19.
10. Веснина Л.В. Гидробиологический мониторингозёр Алтайского края // Сибирский экологический журнал. 2000. № 3. С. 263-269.
11. Лопатин В.Н. Биофизические основы оценки состояния водных экосистем / В.Н.Лопатин, А.Д.Апонасенко, Л.А.Щур / Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000. 353 с.
12. Гольд В.М. Теоретические основы и методы изучения флуоресценции хлорофилла / В.М. Гольд, Н.А.Гаевский, Ю.С. Григорьев, В.А. Попельницкий, А.В. Гехман // Учебное пособие - Красноярск: Изд-во КГУ, 1984. 82 с.
13. Кузнецов А.М. Биотест на основе лиофилизированных светящихся бактерий / А.М. Кузнецов, Э.К. Родичева, Е.В. Шилова // Биотехнология. 1996. № 9. С. 57-61.
14. Оксиюк О.Н. Комплексная экологическая классификация качества поверхностных вод суши / О.Н. Оксиюк, В.Н. Жукинский, Л.П.Брагинский // Гидробиологический журнал 1993. Т. 29. № 4. С.62-76.
15. Критерии оценки экологической обстановки территорий для выявления зон чрезвычайной экологической ситуации или зон экологического бедствия // Министерство экологии и природных ресурсов РФ. М. 1992 г. 50 с.
16. Методические рекомендации по дистанционным методам контроля качества поверхностных вод суши. Экспрессное флуориметрическое определение концентрации хлорофилла А и фотосинтетической активности фитопланктона / Коллектив авторов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. Вып. 3. 48 с.
17. Медведева С.Е. Электронно-микроскопическое исследование морфологии и ультраструктуры фито- и бактериопланктона водоемов и рек Алтая / С.Е. Медведева, А.П. Пузырь, О.А. Могильная, А.М. Кузнецов // Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. 2000. №10. С. 63-66.