Введение к работе
Актуальность проблемы. Среда обитания человека постоянно пополняется вредными факторами физической, химической и биологической природы. Последствия воздействия новых факторов должны быть изучены с тем, чтобы оградить человека от влияния агентов, вызывающих как наследственные изменения, так и патологии в течение жизни одного человека. Прежде всего, система генетического мониторинга предполагает выявление мутагенов, воздействующих на человеческую популяцию, с целью профилактики наследственных заболеваний. Ряд тест-систем позволяют оценить эффект антропогенного фактора как слабый, средний, сильный мутаген. Большее внимание уделяется результатам, полученным по средним и сильным мутагенам. Однако большинство населения промышленных городов оказывается под хроническим воздействием веществ, представленных в малых концентрациях и выявляемых как мутагены малой интенсивности. Эти вещества из самых различных источников насыщают атмосферу, воду, почву, сельскохозяйственную продукцию и т.д. и комплексно влияют на здоровье человека. Следовательно, мутагены малой интенсивности должны быть учтены в свете проблемы здравоохранения населения. Поэтому необходимо разработать особые способы оценки эффектов малых доз, в частности, все большую актуальность приобретает проблема отдаленных последствий воздействия мутагенов малой интенсивности на различные живые объекты. Это касается не только вопросов увеличения числа онкозаболеваний среди населения, но и большого числа неопухолевых форм отдаленной патологии (развитие катаракты, пневмо- и нефросклероза, ослабление эластичности кожи, различные нейродистрофические расстройства), в том числе и нарушений нейроэндокринной регуляции, снижающих адаптивные возможности организма. На уровне эмбриональных клеток даже одиночный клеточный дефект может привести к нарушениям развития, тератогенезу. Данная проблема связана и с ускоренным старением, бесплодием, смертью в первом поколении.
Настоящая работа посвящена токсикогенетической оценке сточных вод Оренбургского газоперерабатывающего комплекса (ОГПК) как возможного источника микроэлементного загрязнения окружающей среды. В процессе исследования, наряду с традиционными методами оценки на мутагенность, применили принципиально новый подход к оценке опасности загрязняющих агентов, выявляемых как слабые мутагены и способных индуцировать отдаленные эффекты воздействия.
Общая проблема изучения сточных вод газоперерабатывающей промышленности на живые объекты связана с тем, что опыта использования этих вод на земледельческих полях орошения (ЗПО) в нашей стране и за рубежом неизвестно (патентный поиск 1991 г.). В процессе переработки газа на ОГПК образуется до 4 млн. м3 биологически очищенных сточных вод, которые используются для орошения на площади 1670 га. Утилизация сточных вод на ЗПО является одним способов защиты водоисточников от загрязнения.
Цель и задачи исследований. Целью исследований являлось изучение мутагенной активности сточных вод ОГПК и способности их индуцировать отдаленные последствия воздействия на организмах различного уровня организации.
В задачи исследований входило:
-
Подбор блока тест-систем для первичного скрининга генетически активных химических веществ.
-
Разработка способа оценки потенциальной способности вещества вызывать отдаленные последствия воздействия.
Научная новизна исследований. В результате проведенных исследований установлена генетическая активность сточных вод газоперерабатывающей промышленности. Впервые в практике ток-сикогенетпческих оценок использовано явление наследуемых кле-точно-летальных эффектов на дрожжах-сахаромицетах для определения потенциальной способности вещества вызывать отдаленные последствия воздействия; в качестве тест-объектов для выявления
вторичных дистрофических процессов на многоклеточных организмах использованы растения и лабораторные животные. Принцип оценки антропогенного фактора как источника отдаленных патологий позволяет дать более полную характеристику объекту исследования и прогнозировать последствия загрязнения агентами слабой интенсивности.
Практическая значимость. Полученные результаты выделили сточные воды ОГПК в число источников мутагенного загрязнения окружающей среды. Разработанный способ оценки мутагенов малой интенсивности рекомендован для биотестирования антропогенных факторов.
Внедрение результатов работы в практику. Материалы научно-исследовательской работы в составе Отчетов по НИР хоздоговорной тематики (Гос. регистр. № 0293002109) учтены при разработке рекомендаций по эксплуатации ЗПО. Использованные методы оценки внедрены в учебный процесс кафедры селекции, хранения и переработки продукции растениеводства Оренбургского государственного аграрного университета на уровне студенческих научно-исследовательских работ.
Основные положения выносимые на защиту:
-
Мутагенность сточных вод ОГПК.
-
Генетическая активность компонентов сточных вод ОГПК.
-
Отдаленные последствия воздействия сточных вод на уровне микроорганизмов, растений и животных.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены, обсуждены и одобрены на региональных конференциях молодых ученых и специалистов (Оренбург, 1995, 1997); на научно-практической конференции «Сертификация и управление качеством экосистем на Южном Урале» (Оренбург, 1997).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 160 страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы - 212 наименований, из них 92 иностранных, приложения - 16 вспомогательные таблиц и один рисунок. В основном тексте - 15 таблиц, 10 рисунков и одна фотография. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ