Оценка качества пресноводных экосистем по функциональному состоянию двустворчатых моллюсков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрены особенности показателей кардиоактивности и накопления металлов в тканях двустворчатых моллюсков из различных акваторий восточной части Финского залива и Рыбинского водохранилища. Проведен анализ функционального состояния моллюсков с использованием оригинального гиперосмотического тест-воздействия. Предложен подход к ранжированию качества пресноводных экосистем по состоянию обитающих в них двустворчатых моллюсков.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. В. Холодкевич

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет"; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д.7/9; 197110, г. Санкт-Петербург, ул. Корпусная, 18;

А. Н. Шаров

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет"; Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 199034, г. Санкт-Петербург, Университетская наб., д.7/9; 197110, г. Санкт-Петербург, ул. Корпусная, 18.

Г. М. Чуйко

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина Российской академии наук

Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 152742, р-н Некоузский, п. Борок, д. 109

Т. В. Кузнецова

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности Российской академии наук

Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 197110, г. Санкт-Петербург, ул. Корпусная, 18.

М. В. Гапеева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина Российской академии наук

Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 152742, р-н Некоузский, п. Борок, д. 109

Р. А. Ложкина

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина Российской академии наук

Email: sharov_an@mail.ru
Россия, 152742, р-н Некоузский, п. Борок, д. 109

Список литературы

  1. Герман А.В., Законнов В.В., Мамонтов А.А. Хлорорганические соединения в Волжском плесе Рыбинского водохранилища // Вод. ресурсы. 2010. Т. 37. № 1. С. 84–88.
  2. Козловская В.И., Герман А.В. Полихлорированные бифенилы и полиароматические углеводороды в экосистеме Рыбинского водохранилища // Вод. ресурсы. 1997. Т. 24. № 5. С. 563–569.
  3. Кузнецова Т.В. Изменение солености среды как функциональная нагрузка при оценке физиологического состояния рака Astacus leptodactylus Esch. // Журн. эвол. биохим. и физиол. 2013. Т. 49. № 5. С. 348–351.
  4. Куракин А.С., Холодкевич С.В., Пурвиня С., Барда И., Римша Э., Кулинкович А.В. Оценка экологического состояния акваторий Балтийского моря // Науч.-техн. ведомости СПб ГПУ. Сер. Наука и образование. 2012. № 1 (142). С. 267–272.
  5. Лукьянова О.Н. Молекулярные биомаркеры. Владивосток: Изд-во ДВГАЭУ, 2001. 196 с.
  6. Мартемьянов В.И. Влияние минерального состава внешней среды на показатели водно-солевого обмена вселившейся в Рыбинское водохранилище дрейссены Dreissena polymorpha Pallas // Рос. Журн. биол. инвазий. 2011. Т. 4. № 2. С. 120–134.
  7. Махнев П.П., Бекренев А.В., Бакланов В.С., Холодкевич С.В., Иванов А.В., Донченко В.К., Куракин А.С., Корниенко Е.Л., Федотов В.П. Система обеспечения безопасности водоснабжения на водопроводных станциях Санкт-Петербурга // Водоснабжение и санитарная техника. 2006. № 9. Ч. 1. С. 6–15.
  8. Моисеенко Т.И. Экотоксикологический подход к оценке качества вод // Вод. ресурсы. 2005 Т. 32. № 4. С. 410–424.
  9. Моисеенко Т.И., Гашев С.Н., Селюков А.Г., Жигилева О.Н., Алешина О.А. Биологические методы оценки качества вод. Ч. 1. Биоиндикация // Вестн. ТюмГУ. 2010. № 7. С. 20–40.
  10. Немова Н.Н., Высоцкая Р.У. Биохимическая индикация состояния рыб. М.: Наука, 2004. 316 с.
  11. Трусова Л.Н., Фрумин Г.Т. Динамика качества вод основных рек Вологодской области // Экол. химия. 2012. № 21(3). С. 137–143.
  12. Филенко О.Ф., Дмитриева А.Г., Исакова Е.Ф., Ипатова В.Н., Прохоцкая В.Ю., Самойлова Т.А., Черномырдина А.В. Механизмы реагирования водных организмов на воздействие токсичных веществ // Антропогенное влияние на водные экосистемы. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2005. С. 70–93.
  13. Флёров Б.А. Эколого-физиологические аспекты токсикологии пресноводных животных. Л.: Наука, 1989. 144 с.
  14. Флёров Б.А., Томилина И.И., Кливленд Л., Баканов А.И., Гапеева М.В. Комплексная оценка состояния донных отложений Рыбинского водохранилища // Биология внутр. вод. 2000. № 2. С. 148–155.
  15. Холодкевич С.В. Волоконно-оптические дистанционные биосенсорные системы непрерывного биологического мониторинга качества поверхностных вод и донных отложений в реальном времени // Материалы междунар. конф. “Нефть и газ арктического шельфа – 2006”. Мурманск: ММБИ КНЦ РАН, 2006. С. 287–296.
  16. Холодкевич С.В., Иванов А.В., Трусевич В.В., Кузнецова Т.В. Экотоксикологический биомаркер для биоиндикации состояния водных экосистем на основе оценки адаптационной способности обитающих в них двустворчатых моллюсков // ДАН Украiни. 2012. № 6. С. 138–142.
  17. Холодкевич С., Кузнецова Т., Трусевич В., Донченко В. Здоровье среды определяют моллюски. Система оценки качества воды на основе физиологических и поведенческих биомаркеров бентосных беспозвоночных и ее применение в биомониторинге природных и сточных вод // ВодаMagazine. 2011. № 5(45). С. 40–43.
  18. Холодкевич С.В., Кузнецова Т.В., Трусевич В.В., Куракин А.С., Иванов А.В. Особенности движения створок и кардиоактивности двустворчатых моллюсков при действии различных стрессоров // Журн. эволюцион. биохимии и физиологии. 2009. Ч. 45. № 4. С. 432–434.
  19. Холодкевич С.В., Шаров А.Н., Кузнецова Т.В. Перспективы и проблемы использования биоэлектронных систем в мониторинге состояния экологической безопасности акваторий Финского залива // Регион. экология. 2015. № 2 (37). С. 16–26.
  20. Чуйко Г.М. Биомаркеры в гидроэкотоксикологии: принципы, методы и методология, практика использования. Гл. XV // Экологический мониторинг. Ч. VIII. Современные проблемы мониторинга пресноводных экосистем: Уч. пособие / Под ред. Гелашвили Д.Б., Шургановой Г.В. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2014. С. 310–326.
  21. Чуйко Г.М., Законнов В.В., Морозов А.А., Бродский Е.С., Шелепчиков А.А., Фешин Д.Б. Пространственное распределение и качественный состав полихлорированных бифенилов (ПХБ) и хлорорганических пестицидов (ХОП) в донных отложениях и леще (Abramis brama L.) из Рыбинского водохранилища // Биология внутр. вод. 2010. № 2. С. 98–108.
  22. Шкорбатов Г.Л., Старобогатов Я.И. Методы изучения двустворчатых моллюсков // Тр. Зоол. ин-та АН СССР. 1990. Т. 219. 208 с.
  23. Экосистема эстуария реки Невы: биологическое разнообразие и экологические проблемы / Под ред. Алимова А.Ф., Голубкова С.М. М.: Товарищество науч. изд. КМК, 2008. 477 с.
  24. Attrill M.J., Depledge M.H. Community and population indicators of ecosystem health: targeting links between levels of biological organization // Aquat. Toxicol. 1997. V. 38. P. 183–197.
  25. Bamber S.D., Depledge M.H. Responses of shore crabs to physiological challenges following exposure to selected environmental contaminants // Aquatic Toxicol. 1997. V. 40. P. 79–92.
  26. Borcherding J. Ten years of practical experience with the Dreissena-Monitor, a biological early warning system for continuous water quality monitoring // Hydrobiologia. 2006. V. 556. P. 417–426.
  27. Cash K.J. Assessing and monitoring aquatic ecosystem health — approaches using individual, population, and community/ecosystem measurements // Northern River Basins Study Project Rep. 1995. № 45. 68 p.
  28. Chen W.Y., Jou L.J., Chen S.H., Liao C.M. A real-time biomonitoring system to detect arsenic toxicity by valve movement in freshwater clam Corbicula fluminea // Ecotoxicol. 2012. V. 21(4). Р. 1177–1187.
  29. Curtis T.M., Williamson R., Depledge M.H. Simultaneous, long-term monitoring of valve and cardiac activity in the blue mussel Mytilus edulis exposed to copper // Mar. Biol. 2000. V. 136. P. 837–846.
  30. Depledge M.H. Recovery of ecosystems and their components following exposure to pollution // J. Aquatic Ecosystem Stress and Recovery. 1999. V. 6. P. 199–206.
  31. Depledge M.H., Aagaard A., Györkös P. Assessment of trace metal toxicity using molecular, physiological and behavioral biomarkers // Mar. Pollut. Bull. 1995. V. 31. P. 19–27.
  32. Directive 2000/60/ЕС of the European Parliament and of the Council of 23 October 2000 establishing a framework for Community action in the field of water policy // Official J. Eur. Communities. L. 327. 22. 12. 2000. 72 p.
  33. Gubelit Y., Polyak Y., Dembska G., Pazikowska-Sapota G., Zegarowski L., Kochura D., Krivorotov D., Podgornaya E., Burova O., Maazouzi C. Nutrient and metal pollution of the eastern Gulf of Finland coastline: sediments, macro algae, microbiota // Sci. Total Environ. 2016. V. 550. P. 806–819.
  34. Hagger J.A., Galloway T.S., Langston W.J., Jones M.B. Application of biomarkers to assess the condition of European Saltwater Sites // Environ. Pollution. 2009. V. 157. P. 2003–2010.
  35. Handy R.D., Depledge M.H. Physiological Responses: Their Measurement and Use as Environmental Biomarkers in Ecotoxicology // Ecotoxicol. 1999. V. 8. P. 329–349.
  36. Kholodkevich S.V., Ivanov A.V., Kurakin A.S., Kornienko E.L., Fedotov V.P. Real time biomonitoring of surface water toxicity level at water supply stations // J. Environ. Bioindicators. 2008. V. 3. № 1. P. 23–34.
  37. Kholodkevich S.V., Kuznetsova T.V., Sharov A.N., Kurakin A.S., Lips U., Kolesova N., Lehtonen K.K. Applicability of a bioelectronic cardiac monitoring system for the detection of biological effects of pollution in bioindicator species in the Gulf of Finland // J. Marine Systems. 2017. V. 171. P. 151–158.
  38. Kholodkevich S., Sharov A., Nikoliĉ M., Joksimoviĉ A. Bioindication of Aquatic Ecosystems on the Base of the Assessment of Functional State of Freshwater Bivalve Mollusks Biomarkers // Proc. 2015 4rd Mediterranean Conf. Embedded Computing. Budva, Montenegro: MECO. IEEE conf. publ., 2015. P. 345–348. ISBN 978-9-9409-4364-6.
  39. Kramer K.J.M., Foekema E.M. The “Musselmonitor®” as biological early warning system // Biomonitors and biomarkers as indicators of environmental change 2: a handbook / Eds Butterworth F.M, Gunatilaka A., Gonsebatt M.E, New York: Springer, 2001. P. 59–87.
  40. Kuznetsova T., Kholodkevich S. Comparative Assessment of Surface Water Quality Through Evaluation of Physiological State of Bioindicator Species: Searching a New Biomarkers // Proc. 2015 4rd Mediterranean Conf. Embedded Computing. Budva, Montenegro: MECO. IEEE conf. publ., 2015. P. 339–344. ISBN 978-9-9409-4364-6.
  41. Razali N.M., Wah Y.B. Power comparisons of Shapiro–Wilk, Kolmogorov-Smirnov, Lilliefors and Anderson–Darling tests // J. Stat. Model. Analyt. 2011. V. 2 (1). P. 21–33.
  42. Siddal R., Robotham P.W.J., Gill R.A., Pavlov D.F., Chuiko G.M. Relationship between polycyclic hydrocarbon (PAH) concentrations in bottom sediments and liver tissue of bream (Abramis brama) in Rybinsk reservoir, Russia // Chemosphere. 1994. V. 29. № 7. P. 1467–1476.
  43. Turja R., Höher N., Snoeijs P., Baršienė J., Butrimavičienė L., Kuznetsova T., Kholodkevich S.V., Devier M.-H., Budzinski H., Lehtonen K.K. A multibiomarker approach to the assessment of pollution impacts in two Baltic Sea coastal areas in Sweden using caged mussels (Mytilus trossulus) // Sci. Total Environ. 2014. V. 473, 474. Р. 398–409.
  44. Wells P.G., Depledge M.H., Butler J.N., Manock J.J., Knap A.H. Rapid toxicity assessment and biomonitoring of marine contaminants – exploiting the potential of rapid biomarker assays and microscale toxicity tests // Mar. Pollut. Bull. 2001. V. 42. № 10. P. 799–804.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Картосхема районов исследования.

Скачать (384KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Изменение средней ЧСС беззубки при 1-часовом гиперосмотическом изменении солености воды: 1 – усредненные значения ЧСС, 2 – фоновый уровень ЧСС, 3 – период восстановления после замены солоноватой воды на исходную. Стрелками указаны моменты времени повышения и понижения солености воды.

Скачать (86KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019