Введение к работе
Загрязнение морей давно стало глобальной проблемой. Осознание этого факта побуждает исследователей разных стран умножать усилия в проведении исследований, касающихся мониторинга загрязнений и оценке последствий влияния поллютантов на биоту.
Красное море является крупным, но в большой мере изолированным водоёмом, что делает его весьма уязвимым к загрязнению. Загрязнение экосистем Красного моря привлекло к себе внимание в последние два десятилетия как национальных, так и международных природоохранных и научных организаций, а также информированной общественности из-за значительного увеличения поступающих в море поллютантов. Так, наблюдается рост количества сточных вод, которые сбрасываются в прибрежные зоны, что серьёзно подрывает благополучие экосистемы Красного моря (Heba et al., 2000).
Существуют многочисленные типы загрязняющих веществ, которые поступают в водную среду в результате урбанизации, промышленной и сельскохозяйственной деятельности (Harvey, 2008).
По мнению ряда исследователей, в настоящее время тяжелые металлы, поступающие в водные экосистемы из антропогенных и природных источников, являются основными загрязнителями в регионах, находящихся в бассейне Красного моря (Heba, Al-Mudaffer, 2000).
Хлорорганические пестициды характеризуются относительной химической и биологической стабильностью, и, следовательно, длительное время сохраняются в окружающей среде. Хорошо известно, что эти загрязнители широко распространены во всех основных наземных, пресноводных и морских экосистемах. Ущерб морской среде от хлорорганических пестицидов общеизвестен, и не требуется каких-нибудь новых доказательств вредности пестицидов как таковых. Однако имеется мало сведений о содержании хлорсодержащих пестицидов в морях вокруг Йемена и в близлежащих регионах (Mansour, 2004; Pfeuffer, Rand, 2004).
Донные отложения могут рассматриваться в качестве сорбентов для многих загрязнителей, в том числе и тяжёлых металлов, выступая при определённых условиях в качестве источника вторичного загрязнения. Многие исследователи в разных регионах мира использовали донные отложения рек, лиманов и морей в качестве индикаторов загрязнения водоёмов (Зайцев и др., 1998; Al-Saadetal, 1996; Heba, Al-Mudaffer, 2000).
Прибрежное рыболовство играет важную роль в обеспечении белковой пищей населения Йемена. Интенсивное использование некоторых видов рыб вызывает необходимость проведения мониторинга их состояния как с точки зрения устойчивости их популяций, так и токсикологического. Кроме того, здоровье водных животных может быть информативным показателем качества воды, хотя рыбы нечасто используются в этом качестве. Физико-химические изменения в водной среде вызывают патологические реакции в органах рыб (Bin Dohaish , 2003). Авторы ряда исследований (Фёдорова и др., 1999; Крючков и др., 2004) продемонстрировали, как выявляемые у рыб патологические изменения в структуре органов и тканей позволяют оценивать степень влияния окружающей среды на рыб, в том числе и токсических веществ.
Несомненный интерес представляют сведения, получаемые с применением метода морфофизиологических индикаторов (Шварц, 1958, 1980). Этот метод позволяет решать ряд вопросов, связанных с оценкой условий существования видов (Моисеенко, 2000; Шайдуллтна, 2009). Таким образом, представленная диссертационная работа появилась вследствие актуальной необходимости для Йемена в проведении комплексных исследований оценки степени загрязнения прибрежных вод Красного моря и ряда промысловых рыб в современных условиях.
Целью работы явилось выявление характера и степени морфофизиологических изменений в организме рыб в различных прибрежных экотопах Красного моря и их значимости как индикаторов загрязнения.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
-
Проанализировать гидрохимические показатели прибрежных экотопов Красного моря с различным уровнем антропогенного влияния.
-
Установить уровни содержания некоторых тяжёлых металлов в воде и донных осадках в прибрежных экотопах Красного моря, в различной степени подверженных антропогенному воздействию.
-
Определить уровни накопления в органах и тканях рыб некоторых тяжёлых металлов и ряда хлорорганических пестицидов.
-
Провести сравнительное изучение морфофизиологические показатели рыб в незагрязнённых акваториях и в районах, подверженных антропогенному влиянию.
-
Изучить особенности патологии органов рыб (жабры, печень, почки) в прибрежных акваториях Красного моря.
Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное эколого-токсикологическое исследование среды обитания и морфофункциональных показателей четырёх промысловых видов рыб Красного моря. Установлено существование акваторий с устойчивым локальным загрязнением среды. Выявлены различия в состоянии жизненно важных органов рыб из загрязнённых и незагрязнённых экотопов. Описаны и систематизированы основные патогистологические изменения внутренних органов прибрежных рыб Красного моря. Впервые установлена «норма» морфофизиологических индикаторов у полосатой крупночешуйной кефали, ариевого сома, мохарры и летрина Красного моря. Установлена индикаторная значимость морфофизиологических изменений у прибрежных видов рыб в оценке загрязнения их среды обитания.
Теоретическая и практическая значимость работы состоит в установлении существования в прибрежных экотопах Красного моря акваторий с устойчивым локальным загрязнением, а также в систематизации основных форм патологии жабр, печени и почек рыб, развивающихся под влиянием локальных экологических условий. Полученные данные могут быть использованы при дальнейшем проведении мониторинговых экологических исследований.
Методология и методы исследований. Работа выполнена с применением традиционных методов сбора, получения и обработки информации. Для осуществления единого комплексного эколого-токсикологического и морфофизиологического исследования использованы показатели, позволяющие анализировать изменения в экосистеме на разных уровнях реагирования. Эффект присутствия токсикантов изучался методами химического анализа. Прямое действие условий среды на организм рыб определялось на тканевом уровне с применением патогистологического анализа, а также методами морфометрии. Третья группа показателей – непрямые индикаторы, характеризующие эффекты ксенобиотиков на морфофизиологические показатели рыб.
Положения, выносимые на защиту
Порт г. Ходейда – источник устойчивого локального загрязнения прибрежных акваторий в Красном море.
Анализа уровня содержания тяжелых металлов в донных отложениях позволяет выявить экотопы с устойчивым локальным загрязнением.
Накопление из окружающей среды некоторых тяжелых металлов в органах и тканях рыб зависит от их концентрации в окружающей среде. Накопление хлорорганических пестицидов определяется свойствами тканей.
Основные морфофизиологические показатели рыб могут служить индикаторами загрязнения среды.
Степень достоверности результатов определяется объёмом собранного материала, применением современных аналитических приборов, статистической обработкой полученных результатов.
Апробация. Материалы диссертации докладывались на VII Международной Биогеохимической школе (Астрахань, 2011), III Международной конференции молодых ученых (Караганда, 2011), Международной конференции «Экологические проблемы Нижнего Поволжья» (Волгоград, 2012), на Татищевских чтениях (Тольятти, 2012), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава Астраханского государственного технического университета.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, заключения и выводов. Материал изложен на 147 страницах, имеет 32 рисунка и 27 таблиц. Список использованной литературы содержит 204 наименования.
