ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ФНКЦ РР |
||
Установить закономерности функционирования биологических сообществ различных водных экосистем и околоводных наземных урбанизированных территорий, исследовать их взаимодействие и генетическое разнообразие с учетом влияния природных и антропогенных факторов окружающей среды, совершенствование методик проведения токсикологических исследований, разработка показателей для биомониторинга эффектов начального токсического действия малых субтоксичных доз суперэкотоксиканетов.
The relevance of the work is due to the need to obtain prognostic estimates of the possible consequences of the growing press on the water ecosystems of climatic changes and anthropogenic activity. Such estimates will reduce, and in some cases, timely prevent the negative impact of these factors on biota. The development and improvement of bioindication methods will contribute to increasing the effectiveness of the existing system of monitoring and environmental quality control, while the results of biotesting will normalize the effect of newly created and already known potentially toxic substances on water bodies. The aim of the work is to assess the consequences of natural and anthropogenic impacts on aquatic organisms and communities, as well as to establish their limit levels, which should not cause negative changes in aquatic ecosystems. Main goals. It is supposed to study the influence of natural and anthropogenic factors (hydrochemical regime, the appearance of foreign substances, temperature, electromagnetic and other external influences) on the development of environmental processes in the aquatic environment. The main objects of research are populations and communities of microorganisms, primary producers (including phytoplankton, and aquatic plants), as well as consumers of different levels from the composition of plankton and benthos organisms. They will be studied both in controlled laboratory and field conditions, taking into account the existing natural and anthropogenic environmental factors and climatic changes. The lists of indicator species for certain types of anthropogenic load associated with changes in the physicochemical parameters of the aquatic environment will be updated. Particular attention is supposed to be paid to assessing the significance of changes in ecosystems for the state of such important components of the microbial “loop” as viruses and heterotrophic bacteria.
В результате проведенных исследований планируется получить: - информацию о состоянии фитопланктона и гетеротрофного бактериопланктона в фоновых и импактных водных экосистемах с различными гидролого-гидрохимическими параметрами и уровнем антропогенного воздействия; - количественные данные о влиянии природных и антропогенных факторов на численность, биомассу и физиологические характеристики представителей фитопланктона и гетеротрофного бактеропланктона в различных водных экосистемах; - новые данные о величинах предельно допустимых концентраций в природных водах отдельных потенциально опасных веществ, а также количественные оценки их совместного воздействия на популяции и сообщества гидробионтов в лабораторных и натурных условиях; - данные влияния на лабораторные тест-культуры водных организмов природных вод и искусственных сред с различными гидрохимическими характеристиками; - оценку влияния образцов микропластика различного состава, а также золы от их сжигания на структурные и функциональные показатели тест культур зеленых микроводорослей и представителей зоопланктона; - данные о влиянии некоторых нейромедиаторов на физиологические и биохимические параметры одноклеточных зеленых водорослей Chlorella vulgaris и Scenedesmus quadricauda; - данные о генетическом разнообразии популяций модельных видов организмов на урбанизированных территориях.
За время работы по данной гостеме и в результате предшествующих научных исследований в области экологии фито- и бактериопланктона уже был частично собран материал по численности и активности этих гидробионтов в морских и пресных водоемах с различным гидрохимическим режимом и разной степенью антропогенного воздействия. Ответственные исполнители токсикологического направления работ имеют большой опыт проведения токсикологических исследований с использованием в качестве тест-организмов зеленых водорослей и представителей пресноводного зоопланктона. 2021 Comparative analysis of freshwater phytoplankton communities in two lakes of Burabay National Park using morphological and molecular approaches. Malashenkov Dmitry V., Dashkova Veronika, Zhakupova Kymbat, Vorobjev Ivan A., Barteneva Natasha S., в журнале Scientific reports, издательство Nature Publishing Group (United Kingdom), том 11, № 1 DOI. 2021 Пластиковое загрязнение прибрежных поверхностных вод среднего и южного Байкала. Ильина О.В., Колобов М.Ю., Ильинский В.В., в журнале Водные ресурсы, издательство Наука (М.), том 48, № 1, с. 42-51 DOI 2020 Toxicity of Aluminum Ions to Daphnia magna Straus Depending on the Hardness of Natural and Artificial Water. Vorobievaa O.V., Isakova E.F., Zaec M.A., Merzelikin A.Yu, Samoilova T.A., в журнале Moscow University Biological Sciences Bulletin, издательство Allerton Press (New York, N.Y., United States), том 75, № 4, с. 231-236 DOI 2019 Разработка региональных ПДК для воды водных объектов рыбохозяйственного значения. Воробьёва О.В., Филенко О.Ф., Медянкина М.В., Оганесова Е.В., в журнале Экология производства, издательство Отраслевые ведомости (М.), № 11, с. 32-37. 2020 Углеводородокисляющие бактерии из городского оз.Белое (г. Москва): идентификация и филогенетический анализ. Кравцова Т.Р., Ильинский В.В., Лазебная И.В., Лазебный О.Е., Акулова А.Ю., Мошарова И.В., Кокшарова О.А.в журнале Биология внутренних вод, издательство Наука (М.), № 3, с. 244-252
нет | Соисполнитель |
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: За отчетный период в рамках выполнения первого этапа гостемы НИР нами были проведены различные лабораторные и полевые исследования закономерностей биологического действия потенциально токсичных веществ на тест-организмы в зависимости от различных условий среды. В качестве объектов лабораторных исследований были использованы различные группы животных и растительных водных организмов, в том числе бактерии, зеленые водоросли, цианобактерии, дафнии и другие гидробионты. Для их культивирования применяли классические, а также разработанные участниками НИР методы. С использованием этих объектов было проведено изучение закономерностей биологического действия потенциально токсичных веществ на тест-организмы в зависимости от различных условий среды. Индивидуальные нарушения у водных организмов оценивали по традиционным и некоторым новым показателям. Было продолжено формирование базы данных о влиянии сезонных и климатических факторов на водные организмы в культурах, причем как в норме, так и при токсическом действии. Кроме лабораторных исследований влияния потенциально вредоносных и токсических веществ на различных представителей гидробионтов, ряд наблюдений был выполнен в натурных условиях. Полевые наблюдения с целью изучения влияния природных и антропогенных факторов среды на водные организмы были выполнены на таких реках, как Москва и Урал, озере Глубоком а также еще на нескольких пресноводных водоемах и водотоках. Многочисленные исследования были проведены в морских акваториях, в основном - в северных морях России, в частности - в Карском море (включая Обскую губу и Енисейский залив), море Лаптевых, Восточно-Сибирском море, Чукотском и Баренцевом морях. Важно отметить, что большинство проведенных нами биологических полевых исследований сопровождалось гидролого-гидрохимическими наблюдениями по основным параметрам среды, важным для гидробионтов. Эти наблюдения позволили в ряде случаев дать статистически обоснованные оценки влияния природных и антропогенных факторов среды на водные растительные и животные организмы, а также на некоторых представителей наземной биоты, которые в данном случае также были использованы в качестве экспериментальных объектов. С целью гармонизации взаимоотношений природы и человека был разработан проект т.н. города-экополиса, который в своем развитии учитывал бы все условия окружающей его среды и не оказывал на нее неблагоприятного воздействия. | ||
2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: Наблюдения в рамках темы НИР в 2022 г. проводили как в лабораторных, так и в полевых условиях, в последнем случае работы проводили как в пресных водоемах и водотоках, так и в морских экосистемах. Отдельные виды исследований были также выполнены в наземных экосистемах, в разной степени подверженных антропогенному влиянию, среди которых были как лесные заповедные угодья, так и урбанизированные территории. Результаты токсикологических исследований показывают, что токсичность тяжелых металлов может существенно различаться в водоемах с разным гидрохимическим составом. Выраженность эффекта при этом зависит от вида металла, его концентрации и диапазона изменений гидрохимических параметров воды, в частности - ее жесткости и содержания в ней гуминовых веществ. Наши данные, полученные на мягкой воде, характерной для северных водных объектов России, показали существенное увеличение в ней токсичности металлов в острых экспериментах (в частности, в 222 раза - для марганца, и в 5 раза для цинка). С целью оценки влияния на гидробионтов антропогенных факторов среды непосредственно в натурных условиях ряд наблюдений был выполнен в отдельных пресноводных водоемах и водотоках, а также в нескольких морских акватория. Среди них - акватории Баренцева, Карского и Охотского морей, в которых уже ведется добыча нефти и газа, а также остаток акватории частично уже высохшего Аральского моря. Целью данных работ было установления влияния последствий добычи этих видов сырья на сообщества морского фитопланктона. Сделан вывод, что негативного влияния на них в исследованных акваториях не наблюдается. Для пресных водоемов также были получены новые данные о составе их фитопланктонных сообществ и влиянии на них загрязнения вод тяжелыми металлами. Результаты токсикологических исследований показывают, что токсичность тяжелых металлов может существенно различаться в водах с разным гидрохимическим составом. Выраженность эффекта зависит от вида металлов, его концентрации и диапазона изменений гидрохимических параметров воды, в частности - ее жесткости и содержания в ней гуминовых веществ. Наши данные, полученные на мягкой воде, характерной для северных водных объектов России, показали существенное увеличение в ней токсичности металлов в острых экспериментах (в частности, в 222 раза для марганца, и в 5 раза для цинка). Выявленные закономерностей проявления токсичности веществ и чувствительности к ним гидробионтов в зависимости от от жесткости воды были использованы при разработке региональных нормативов ПДК. Они, безусловно будут полезны и для создания методических рекомендаций по выбору оптимальных условий культивирования лабораторных культур водных организмов, используемых при проведении биотестирования с целью установления предельно допустимых уровней антропогенного загрязнения водной среды с учетом региональных особенностей. Анализ изменений состояния генофонда популяций диких млекопитающих животных при различных формах антропогенного воздействия, проведенный в отдельных лесных местообитаниях Тверской, Калужской, Ярославской и Костромской областей, показал, что наблюдается резкое ухудшение качества генофонда (уменьшение его разнообразия) всех популяций, подвергшихся антропогенному воздействию. В связи с этим были даны рекомендации рекомендации по проведению мероприятий с целью оздоровления популяций лося и пятнистого оленя. | ||
3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: Объектами научных исследований, имеющих целью изучение последствий воздействия потенциально вредоносных и антропогенных факторов среды были как лабораторные микро- и макроорганизмы, а также обычные обитатели морских и пресноводных акваторий - бактерио- и фитопланктон, а также организмы, обитающие в загрязненных наземных местообитаниях, в частности - мыши-полевки. Важно отметить долгосрочные научные исследования нового для данной гостемы сообщества организмов - обрастателей, которые входят в состав перифитона. Была исследована динамика развития сообществ обрастаний, которые формируются на различных типах пластиковых материалов при их длительном экспонировании в пресноводном водотоке. В ходе этих работ были выделены микроорганизмы, способные к росту на пластике и проведены молекулярно-генетические исследования с целью определения их таксономического положения. С целью оценки влияния на гидробионтов антропогенных факторов среды непосредственно в натурных условиях, ряд наблюдений был выполнен в пресноводных водоемах и водотоках, а также в нескольких морских акваториях. Большой интерес представляют исследования, выполненные в морских водах в местах непосредственной добычи нефти и газа с целью установления влияния последствий добычи этих видов сырья на сообщества фитопланктона. Особый интерес представляют лабораторные исследования, в которых было исследовано влияние буровых растворов и диспергентов, используемых при добыче нефти, на процессы естественного очищения морских вод. Были установлены максимально допустимые и пороговые концентрации этих соединений для показателя БПК5. В ходе морских наблюдений были исследованы также фоновые и импактные районы малоизученных северных морей России. В состав работ входило изучение численности, биомассы и морфологического состава прокариотного сообщества залива Благополучия архипелага Новая Земля, а также исследование вертикального распределения хлорофилла а в западной части Карского моря в осенний период. Токсикологические исследования были проведены с применением классических и современных методов водной токсикологии в обычном и хроническом режимах с учетом различных показателей. Индивидуальные нарушения у водных организмов оценивали по традиционным и новым показателям. Было продолжено формирование базы данных о влиянии потенциально вредоносных и антропогенных факторов на водные организмы в культуре в норме, а также при токсическом действии. В ходе проведенных токсикологических исследований установлены новые закономерности формирования токсического эффекта различных загрязнителей на зеленые микроводоросли и ракообразных, разработаны новые методические приемы, позволяющие совершенствовать подходы к лимитированию загрязнения окружающей водной среды. Показано снижение токсического эффект цинка для дафний при повышении минерализации водной среды. Экспериментально подтверждено влияние индивидуальной или групповой посадки D. magna на формирование токсического эффекта бихромата калия, пентахлорфенола и додецилмульфата натрия в хроническом опыте. Установлено влияние присутствия наночастиц полистирола диаметром 100 нм на токсический эффект метиленового синего для дафний, впервые установлено усиление его токсического эффекта в присутствии микрочастиц контактного полистирола. | ||
4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: | ||
5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: | ||
6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: | ||
7 | 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. | Экологическая физиология водных микро- и макроорганизмов и влияние на них потенциально вредоносных природных и антропогенных факторов среды. |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".