WWW.ДЕНЬСИЛЫ.РФ

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Медицина

 

Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |

И прогнозированиеэкотоксичности пестицидов по daphnia magnastraus

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

ЖЕРДЕВ НИКОЛАЙАЛЕКСАНДРОВИЧ

ОЦЕНКА И ПРОГНОЗИРОВАНИЕЭКОТОКСИЧНОСТИ ПЕСТИЦИДОВ ПО DAPHNIA MAGNASTRAUS

03.00.16 – экология

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соисканиеученой степени

кандидата биологическихнаук

Ростов-на-Дону - 2009

Работа выполнена вотделе рыбохозяйственной токсикологиАзовского научно-исследовательскогоинститута рыбного хозяйства(ФГУП “АзНИИРХ”)

Научныйруководитель:доктор биологическихнаук

Кренева СофьяВикторовна

Официальныеоппоненты:докторбиологических наук

Бакаева ЕленаНиколаевна

доктор биологических наук

Балыкин ПавелАлександрович

Ведущаяорганизация:Московский государственныйуниверситетим. М.В.Ломоносова

Защита диссертациисостоится 19 ноября 2009 г. в 17-00на заседаниидиссертационного совета Д 212.208.32 побиологическим наукам при Южномфедеральном университете(344006, г. Ростов-на-Дону, ул. Б.Садовая, 105, ЮФУ,304 ауд., e-mail: denisova777@inbox.ru, факс:(863)2638723).

Сдиссертацией можно ознакомится вбиблиотеке Южногофедерального университета (344006, г. Ростов-на-Дону, ул.Пушкинская 148) и на сайте Южногофедерального университета по адресу: http://www.sfedu.ru .

Авторефератразослан 19 октября 2009 г.

Ученый секретарьдиссертационного совета,

кандидат биологическихнаукДенисова Т.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКАРАБОТЫ

Актуальностьисследований. Методы определениятоксикологических параметров пестицидовдлительны по времени, трудоемки и требуютзначительных затрат, поэтомунаучно-исследовательские лаборатории немогу своевременно предоставлятьтоксикологическую оценку нарастающему потокуновых пестицидов. В этой связи существуетактуальность создания надежных идостоверных расчетных методов оценки экотоксичности пестицидов. Для этогоразрабатываются тест-системы различногобиологического уровня in vitro, которые позволяютвыявить связь между структурой иактивностью химических веществ, а такжеиспользовать количественную зависимостьхимическая структура – биологическаяактивность для целейпрогноза токсичности пестицидов.

Прогноз на основеколичественных зависимостей химическаяструктура –биологическаяактивность является одним изальтернативных методов втоксикологии и должен стать необходимойсоставляющей в комплексе методов изучения токсичности и опасностивеществ,загрязняющих окружающую среду. Поэтомупредварительную оценку токсичности новыххимических веществ на основематематических моделей прогнозанеобходимо рассматривать как один из первыхэтапов исследовательских работ поэкспериментальному обоснованиюпредельно-допустимых концентраций(ПДК).

Результатыпредварительного математического прогнозирования параметровтоксичности позволяютправильно планировать эксперимент, обосновано выбирать концентрации химических веществ дляпостановки опытов и тем самым уменьшитьвероятность ошибки, сократить количествонеобходимых животных,длительность и стоимость токсикологических исследований, выявитьмеханизм действия и определяющийтоксический эффект при хроническойинтоксикации.

Врыбохозяйственной токсикологической научной литературе нет работ, описывающих математические модели прогнозатоксичности пестицидов для Daphnia magna Straus,выступающей в большинстве случаев вкачестве лимитирующего звена приустановлении предельно-допустимыхконцентраций (ПДК). Отсутствуют работы по изучениюхронического токсического действия на различныестороны жизнедеятельности Daphnia magnaперспективных для сельскогохозяйства гербицидов новогопоколения –производных сульфомочевиниарилоксифеноксипропионовых кислот.

Все вышеизложенноеобуславливает актуальность выбранной темыисследования.

Цель изадачи исследования. Цельработы –на основе количественныхзависимостей химическая структура – биологическаяактивность научно обосноватьматематические моделипрогноза токсичности пестицидов,относящихся к разным химическим классам, для Daphnia magna Straus – кактест-объектабиотестирования и нормированиятоксико-метрических параметров химическихвеществ.

В связи с этим былиопределены следующие задачи:

  1. Установитьтоксикометрические параметры действующихвеществ и препаративных форм пестицидовдля Daphnia magna.
  2. Выявить связьхимическая структура – параметрытоксичности пестицидов, относящихся кразным химическим классам.
  3. Установитькорреляционно-регрессионные зависимоститоксикометрических параметровдействующих веществ и препаративных формпестицидов от их коэффициентовраспределения октанол/вода.
  4. Разработатьматематические модели прогнозатоксикометрических параметров пестицидовдля Daphnia magna.
  5. Провестиверификацию разработанных моделейпрогноза при проведении исследований поэкспериментальному обоснованию ПДКпестицидов.
  6. Изучить характерхронического токсического действиягербицидов нового поколения – производныхсульфонилмочевин и производныхарилоксифеноксипропионовых кислот нажизнедеятельность Daphniamagna.

Основные положения,выносимые на защиту:

  1. Характеристика биоциднойактивности основных химических классовпестицидов.
  2. Прогностическиемодели определения токсичностидействующих веществ и препаративных формпестицидов, основанные на установлениидостоверных регрессионныхзависимостей токсикометрическихпараметров и коэффициентов распределенияоктанол/вода.
  3. Гербициды – производныеарилоксифеноксипропионовых кислот,сульфонилмочевин вызывают нарушенияжизнедеятельности Daphniamagna. Интенсивность инаправленность токсического действияизученных гербицидов определяется иххимическойструктурой.

Научная новизна.



  1. На основаниирезультатов экспериментов определенытоксикометрические параметры 43действующих веществ и 83 препаративных формпестицидов для Daphniamagna.
  2. Установлена связьпараметров токсичности и химическойструктуры 43 действующих веществ и 83препаративных форм пестицидов. Определен диапазон колебаний среднелетальных концентраций 114 пестицидов разныххимических классов для Daphniamagna.
  3. Выявленыкорреляционно-регрессионные зависимостипараметров токсичности действующих веществ иих препаративных форм от коэффициентовраспределения октанол/вода. Разработанысоответствующие математические моделипрогноза.
  4. Исследованохроническое токсическое действиепестицидов –производныхсульфонилмочевин,арилоксифеноксипропионовых кислот наDaphnia magna.Установлена зависимость интенсивности инаправленности действия изученныхпестицидов от их химическойструктуры.

Практическаязначимость работы.

  1. Материалыпроведенных исследований легли в основуразработки более 100 рыбохозяйственныхнормативов (ПДК).
  2. Осуществленаверификация разработанных моделейпрогноза токсикометрических параметровпестицидов при проведении экспериментовпо установлению ПДК 8 пестицидов.
  3. Предполагаетсяиспользовать разработанные моделипрогноза токсикометрических параметровпестицидов при их скрининге.

Апробацияработы. Материалыдиссертации были представлены на российских и международныхконференциях: “Вторая Всесоюзнаяконференция по рыбохозяйственнойтоксикологии, посвященная 100-летиюпроблемы качества воды в России”(Санкт-Петербург, 1991); Международнаяконференция “Новые технологии в защитебиоразнообразия в водных экосистемах”(Москва, 2002); Вторая международная научнаяконференция “Биотехнология – охране окружающейсреды” (Москва, 2004); Международная научнаяконференция “Актуальные проблемыэкологической физиологии, биохимиигенетики животных” (Саранск, 2005); Втораянаучная конференция с участием стран СНГ“Современные проблемы физиологии ибиохимии водных организмов”(Петрозаводск, 2007); Международнаяконференция “Ихтиологическиеисследования на внутренних водоемах”(Саранск, 2007); Международная научнаяконференция “Исследования Мировогоокеана” (Владивосток, 2008); Международнаянаучная конференция “Актуальные проблемыбиологии, нанотехнологий и медицины”(Ростов-на-Дону, 2008).

Публикации. По теме диссертации опубликовано38 научныхработ, объемом 4,9 п.л., из них 1 статья в изданиях, рекомендованныхВАК. Доля участия автора впубликациях составляет 69%(3,4 п.л.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из: введения;обзора литературы; описанияпостановки экспериментов и методовисследования; 2-х глав собственныхисследований; обсуждения результатов;выводов и списка использованной литературы, включающей 134 источникотечественных и 38 зарубежных авторов.Объем диссертации 170 страниц машинописного текста.Работа иллюстрирована 34 таблицами и 13рисунками.

Работа проводилась вотделе рыбохозяйственной токсикологииАзНИИРХ и ФГУП “АзНИИРХ”в рамках госконтрактов с Государственным комитетом РФ по рыболовствусогласно Отраслевой программе “Научно-техническоеобеспечение развития рыбного хозяйства России”,проект “Экология”.

Личный вклад вработу заключается внепосредственном выполненииэкспериментальных исследований по всемразделам диссертационной работы,проведения анализа и обобщения результатовработы, сборе, систематизации и анализелитературных и экспериментальных данных.Изучение острой токсичности препаратовпроводилось совместно со старшим научнымсотрудником Власенко Е.С., научнымсотрудником Федоровой Е.А.

ГЛАВА 1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫПЕСТИЦИДНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ

Освещены вопросывоздействия пестицидного загрязнения наводные экосистемы. Изложены данныелитературы о негативном влияниипестицидов на основные показателижизнедеятельности Daphnia magna и другихбеспозвоночных гидробионтов. Приведена по литературнымисточникам химическая классификацияпестицидов и показано влияние некоторых их химическихклассов на физиологическое состояниеDaphnia magna.Освещенывопросы биологического действияпестицидов от их химическойструктуры.Обсуждается возможность использованиязависимости химическая структура – биологическаяактивность вцелях прогноза параметров токсичностипестицидов.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫИССЛЕДОВАНИЙ

Изучение токсическогодействия пестицидов выполнялось вусловиях лабораторного эксперимента.Объектами исследования являлисьдействующие вещества и препаративныеформы пестицидов, как отечественного, так иимпортного производства. Для выявлениясвязи химическая структура – биологическаяактивность и корреляционного анализаизучены и использованы токсикометрическиепараметры 43 действующих веществ и 83препаративных форм пестицидов. Дляисследования хронического действияпестицидов –производных арилоксифеноксипропионовыхкислот использовано 2 действующих веществаи 1 препаративная форма, сульфонилмочевин– 5действующих веществ.

Всего использовано 7показателей, проведено 32148 анализов.Основные направления и объем исследованийпредставлены в таблице 1.

В практике воднойтоксикологии широко применяется методиспользования ветвистоусых ракообразных в качестветест-объектов. В настоящее время у нас встране и за рубежом наиболее частоиспользуют Daphnia magna как стандартный биотест длятоксикологических исследований.Токсикологические экспериментыпроводилисьна D. magna ввозрасте 18-24 часов. Исследованиявыполнялись на базе отделарыбохозяйственной токсикологии АзНИИРХ.Оценку токсичности пестицидов для дафнийпроводили согласно методическимрекомендациям (“Методические указания поустановлению эколого-рыбохозяйственныхнормативов (ПДК и ОБУВ) загрязняющихвеществ для водных объектов, имеющихрыбохозяйственное значение”,1998).

Таблица 1.Основныенаправления и объем исследований

Направление исследований Показатели Объем ис-
п/п

следований



(кол-во



анализов)
1. Оценка токсическогодействия 1. Выживаемость 4428

пестицидов надафний 2. Токсикометрические 1260


параметры


3. Сроки наступления 7560


половозрелости


4. Количествопометов 7560


5. Плодовитостьдафний 7560


6. Численностьпопуляции 1890


7. Соотношениевозрастных 1890


групп впопуляции
2. Разработка математических 1. Корреляционно-регрес-

моделей прогнозатоксичности сионныйанализ 738

пестицидов







Pages:   || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 7 |
 


Похожие работы:







 
2013 www.деньсилы.рф - «МЕДИЦИНА-ЛЕЧЕНИЕ-ОЗДОРОВЛЕНИЕ»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.