Влияние отходов предприятий уранодобывающей промышленности на эколого-физиологические показатели земноводных

3. Боруцкий Е. В. Фауна СССР. Ракообразные. - Т. 3, вып. 4. Harpacticoida пресных вод. -М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1952. - 428 с.

4. Галинский В. Л. Литоральный зоопланктон Запорожского водохранилища как кормовая база рыб // Сб. научных трудов НИИ биологии ДГУ. - Д.: ДГУ, 1985. - С. 85-88.

5. Галинский В. Л. Сообщество и продуктивность зоопланктона // Запорожское водохранилище. - Д.: Изд-во ДНУ, 2000. - 172 с.

6. Кутикова Л. А. Коловратки фауны СССР. - Вып. 104. - Л.: Наука, 1970. - 744 с.

7. Мануйлова Е. Ф. Ветвистоусые рачки фауны СССР. - М.-Л.: Наука, 19б4. - 328 с.

8. Мельников Г. Б. Зоопланктон порожистої ділянки Дніпра та його зміни під впливом побудування греблі Дніпрельстану // Вісник Дніпропетровської гідробіологічної станції. -Д.: ДГУ, 1937. - Т. 2. - С. 7б-84.

9. Монченко В. L Фауна України. - Т. 27, вип. 3. Циклопи. - К.: Наукова думка, 1974. - 452 с.

10. Определитель пресноводных беспозвоночных Европейской части СССР. - Л.: Гидроме-теоиздат, 1977. - 512 с.

11. Определитель пресноводных беспозвоночных России и сопредельных территорий // Под ред. С. Я. Цалолихина. - С-Пб: Наука, 1994. - 400 с.

12. Рожко-Рожкевич С. Зоопланктон допливів та водойм балок порожистої частини Дніпра та його зміни під впливом побудування греблі Дніпрельстану // Вісник Дніпропетровської гідробіологічної станції. - Т. 2. - Д., 1937. - С. 85-104.

13. Bartos E. Fauna CSR. - Svazek 15. Rotatoria. - Praha, 1959. - 972 с.

Надійшла до редколегії 10.01.06.

УДК 574.2:623.354

А. Н. Мисюра, И. Н. Залипуха

Днепропетровский национальный университет

ВЛИЯНИЕ ОТХОДОВ ПРЕДПРИЯТИЙ УРАНОДОБЫВАЮЩЕЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ НА ЭКОЛОГО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ЗЕМНОВОДНЫХ

Пристосовується до чинників забруднення тільки один вид амфібій - озерна жаба. Під впливом стічних вод відбувається різке зниження чисельності тварин цього виду, зміна структури популяції тварин і морфофізіологічних показників особин амфібій.

The lake frog is only one amphibian species adapted to the environmental contamination. Under sewage influence a sharp declining of the frogs’ number occurs. It is accompanied by a change of population structure and morpho-physiological indices of the amphibians.

Введение

По данным Национального института стратегических исследований, Днепропетровская область является одной из наиболее неблагополучных в Украине. Ежегодно в природную среду области поступает около 80 тыс. тонн вредных химических соединений [5; 10]. Среди различных видов промышленности, развитых в регионе, приоритетное место занимает горнодобывающая. В области ведется добыча угля, железной, марганцевой, урановой руды, редкоземельных элементов. Добыча урановой руды здесь началась в 1950-е годы. В течение более чем полувека различные исследования, в том числе и по влиянию отходов предприятий уранодобываю-

© А. Н. Мисюра, И. Н. Залипуха, 200б

щей и перерабатывающей промышленности, на природную среду хотя и проходили, но в целом были малодоступными [2; 6; 8].

В настоящее время закрыта часть шахт и карьеров по добыче урановой руды в связи с ее ненадобностью для развития оборонной промышленности (сырье необходимо только в атомной энергетике). Однако добычу и переработку урановой руды продолжает шахта Новая и предприятие ВостГОК, а, следовательно, продолжают существовать хвостохранилища отходов этих предприятий. В целом на изучаемой территории существует несколько водоемов: хвостохранилище Р шахты Новая, не-эксплуатируемое хвостохранилище Т бывшей шахты Ольховская, а также его часть, подвергшаяся водной рекультивации - водоем городского парка в г. Желтые Воды. Вследствие испарения воды в летнее время хвостохранилища являются мощным источником загрязнения окружающей среды. Водный бассейн в пределах городской черты представлен также р. Желтая, которая является левым притоком р. Ингулец. На расстоянии 1,0-1,5 км от реки находится отработанный карьер по добыче железной (бурый железняк) и урановой руды, а также шахта Новая.

В связи с тем, что во всех перечисленных водоемах обитает только один вид бесхвостых амфибий, обладающий высокой резистентностью к токсикантам (озерная лягушка (Rana ridibunda Pallas, 1771) [11]), цель данных исследований - проанализировать некоторые показатели состояния популяций этого вида земноводных в перечисленных водоемах, имеющих различную степень загрязнения среды.

Материал и методы исследований

Исследования некоторых эколого-физиологических показателей амфибий в различных по степени загрязнения водоемах зоны поступления отходов предприятий уранодобывающей промышленности проводились в течение 2000-2004 гг. Подсчитывали и отбирали амфибий в сумеречно-ночное время маршрутным методом с подсветкой фонарем вдоль берега водоема [1]. Общебиологический анализ отловленных животных проводился в лабораторных условиях: определялись размеры амфибий, масса тела, пол и возраст по стандартным методикам [4; 12]. Для морфофизиологического анализа по методике С. С. Шварца, В. С. Смирнова и Л. Н. Добринского [13] отбирались основные органы, участвующие в метаболизме (печень, почки, сердце, легкие, селезенка) и репродукции (гонады, желтые жировые тела). Масса определялась с точностью до 1 мг.

Относительный вес органов рассчитывался по формуле:

С = Р1/Р0 х 1000,

где С - относительный вес органов в промилле, Р1 - масса органа, Р0 - масса тела.

Результаты и их обсуждение

Исследование земноводных на описанной территории, подвергающейся в той или иной степени влиянию отходов предприятий по добыче и переработке урановой руды, позволило установить наличие в этих биотопах трех видов бесхвостых амфибий - озерной лягушки, краснобрюхой жерлянки и обыкновенной чесночницы. Численность двух последних находится на крайне низком уровне. Видовое разнообразие амфибий по Шеннону равно 0,49 [14], в то время как в «условно чистой» зоне (биотопах Днепровско-Орельского природного заповедника) этот коэффициент составляет 1,53.

В воде всех обследованных водоемов установлено высокое содержание тяжелых металлов (железа, марганца, меди, цинка, никеля, свинца и кадмия), которое во много раз превышало ПДК (табл. 1).

Содержание микроэлементов в водоемах с разной степенью загрязнения

Водоемы Микроелементы, мг/л

Fe Мп Си Хп М РЬ са

р. Желтая 58,29± 5,18 1,82± 1,24 1,92± 0,17 12,55± 1,84 8,25± 1,18 16,84± 2,46 2,10± 0,32

Городской парк 46,17± 3,98 2,14± 0,86 1,15± 0,19 6,21± 0,44 4,15± 0,83 10,71± 2,12 1,46± 0,84

Хвостохранилище Т шахты Ольховская 65,92± 6,18 5,61± 0,75 2,05± 0,34 32,17± 4,82 8,45± 1,16 21,00± 2,32 2,84± 0,59

Хвостохранилище Р шахты Новая 5 1 2 7,71± 0,84 9,54± 0,72 15,77± 2,41 10,43± 1,12 30,51± 3,12 8,52± 0,97

Исследования показали, что популяции озерной лягушки из биотопов р. Желтая и водоема городского парка относятся к наиболее полноценным и стабильным, поскольку в них присутствуют животные семи возрастных групп, начиная от сеголеток до амфибий шестилетнего возраста. При этом плотность амфибий в этих водоемах колеблется в пределах 0,08-0,21 и 0,10-0,29 особи/м2 соответственно. Численность сеголеток и годовиков из биотопов р. Желтая находится на довольно высоком уровне, а количество четырех-, пяти- и шестилетних особей резко снижается. Популяция амфибий из водоема городского парка имеет более низкую численность сеголеток и годовиков, однако в ней преобладают трех- и четырехлетние особи. Это может свидетельствовать о миграции части животных старших возрастных групп из других водоемов, где происходит процесс репродукции и нагула, в том числе и из биотопов р. Желтая, которая протекает на расстоянии 3-4 км от водоема городского парка.

Анализ популяций озерной лягушки из еще двух водоемов - бывшего хвосто-хранилища Т шахты Ольховская и действующего в настоящее время хвостохрани-лища Р шахты Новая показал, что они являются неполноценными, поскольку в составе первой отсутствуют сеголетки, а в составе второй - сеголетки и годовики. Кроме того, в этих водоемах не обнаружены кладки икры и личинки амфибий, что может свидетельствовать об отсутствии процесса репродукции. Численность амфибий как в хвостохранилище Т шахты Ольховская, так и в хвостохранилище Р шахты Новая находится на очень низком уровне и составляет в первом случае 0,05-0,12, а во втором - 0,025-0,075 особи/м2.

Масса тела одновозрастных животных из хвостохранилищ шахт Ольховская и Новая выше (особенно у последних), чем у амфибий из биотопов р. Желтая и водоема городского парка. Это связано с большей кормовой базой из-за низкой численности амфибий в этих биотопах, а также с изменением уровня метаболизма под влиянием постоянного воздействия микроэлементов, часть из которых должна стимулировать процесс обмена веществ [3; 9]. Указанные факторы могут также влиять на увеличение уровня обводнения органов и тканей животных, что установлено нами ранее у животных, обитающих в зоне стоков химических и металлургических предприятий [7]. Это может являться одним из адаптивных механизмов для выведения из организма поллютантов.

У животных, обитающих в условиях интенсивного загрязнения, происходит снижение относительного веса печени, желтых жировых тел и гонад, что свидетельствует об ухудшении состояния органов, принимающих непосредственное участие в репродуктивном процессе. Это подтверждается отсутствием в данных водоемах кла-

док икры и личнок амфибий. Одновременно происходит увеличение относительного веса сердца, легких, почек и селезенки, что, с одной стороны, свидетельствует об интенсификации их деятельности, а, с другой стороны, может быть связано с обводнением этих органов (табл. 2).

Таблица 2

Морфофизиологические показатели озерной лягушки из разных по степени загрязнения мест обитания

Район исследований Печень Сердце Легкие Почки Селезенка Жировые тела Гонады

р. Желтая 31,77±5,07 3,57±0,31 4,86±0,35 4,62±0,58 2,10±0,23 5,94±1,05 29,57±0,41

Хвостохранилище Т шахты Ольховская 28,08±1,66 4,87±0,20 5,19±0,63 6,28±0Д5 2,49±0,11 5,03±0,72 19,29±2,10

Водоем городского парка 29,41 ±2,17 3,46±0,87 4,32±0,34 4,59±0,62 2,05±0,24 5,68±0,31 25,41±2,69

Хвостохранилище Р шахты Новая 26,20±2,45 5,58±0,44 5,62±0,37 6,92±0,16 2,58±0,26 5,00±1,14 16,03±0,12

Увеличение относительного веса почек должно способстовать выведению из организма токсичных элементов сточных вод.

Выводы

Влияние отходов предприятий по добыче и обогащению урановой руды проявляется в снижении показателей видового разнообразия земноводных и их численности. Единственным видом бесхвостых амфибий, обитающим в хвостохранилищах предприятий уранодобывающей промышленности, является озерная лягушка, обладающая наиболее высоким уровнем резистентности к поллютантам техногенного происхождения. Амфибии, обитающие в хвостохранилищах сточных вод, не создают полноценной популяции, поскольку в ее составе отсутствуют сеголетки и годовики.

Влияние сточных вод предприятий уранодобывающей промышленности приводит к изменению морфофизиологических показателей животных, что проявляется в снижении относительного веса репродуктивных органов (гонады, желтые жировые тела) и печени, и увеличении относительного веса органов, активно участвующих в метаболизме (легкие, сердце, селезенка) и процессе выведения токсикантов из организма животных (почки).

Библиографические ссылки

1. Гаранин В. И. Методы изучения амфибий и рептилий в заповедниках / В. И. Гаранин, И. М. Панченко // Амфибии и рептилии заповедных территорий. - М., 1987. - С. 8-24.

2. Горовая А. И. Влияние деятельности горнопромышленных производств г. Желтые Воды Днепропетровской области на состояние среды и здоровье населения // Довкілля та здоров’я. - К., 2000. - С. 33-35.

3. Зигель Х. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов / Х. Зигель, А. Зигель. - М.: Мир, 1993. - 366 с.

4. Клейнберг Е. С. К методике определения возраста амфибий / Е. С. Клейнберг, Э. М. Смирнова // Зоол. журнал. - 1969. - Т. 48, № 7. - С. 1070-1094.

5. Антропогенные проблемы экологии / А. И. Кораблева, А. Г. Шапарь, Л. В. Гербильский, С. З. Полищук. - Д.: Проминь, 1997. - 147 с.

6. Ливицкий О. Б. Оценка радиологической ситуации в районе г. Желтые Воды по данным радиоэкологического мониторинга // Регуляция в живых системах. - Д.: Изд-во ДГУ, 1998. - С. 75-77.

7. Мисюра А. Н. Экология фонового вида амфибий (Rana ridibunda Pall., 1771) центрального степного Приднепровья в условиях промышленного загрязнения водоемов. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 1989. - 16 с.

8. Мосинец В. Н. Уранодобывающая промышленность и окружающая среда / В. Н. Моси-нец, Н. В. Грязнов. - М., 1983. - 253 с.

9. Москалев Ю. И. Минеральный обмен. - М.: Медицина, 1985. - 288 с.

10. Огаркова Н. В. Регіональний вимір екологічної безпеки України з урахуванням загроз техногенних і природних катастроф / Н. В. Огаркова, А. Б. Качинський, А. В. Степаненко // Серія «Екологічна безпека». - Вип. 2. - К., 1996. - 74 с.

11. Определитель земноводных и пресмыкающихся фауны СССР / А. Г. Банников, И. С. Даревский, В. Г. Ищенко и др. - М.: Просвещение, 1977. - 415 с.

12. Смирина Э. М. Особенности структуры костной ткани амфибий и рептилий и проблема определения их возраста. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М.: МГУ, 1976. - 24 с.

13. Шварц С. С. Метод морфофизиологических индикаторов в экологии наземных позвоночных / С. С. Шварц, В. С. Смирнов // Труды Института экологии растений и животных УФАН СССР. - Вып. 58. - Свердловск, 1968. - С. 387.

14. Shannon C. E. The mathematical theory of communication / C. E. Shannon, W. Weaver. - Ur-bana: Univ. Illinois press, 1949. - 117 p.

Надійшла до редколегії 17.03.06.

УДК 612.261:577.12

М. М. Музиченко, О. Д. Жабицька, А. О. Тихомиров, Н. І. Штеменко

Дніпропетровський національний університет

КОНЦЕНТРАЦІЯ ТБК-АКТИВНИХ ПРОДУКТІВ У ПЛАЗМІ КРОВІ ЩУРІВ ПРИ РОЗВИТКУ ТА ГАЛЬМУВАННІ РОСТУ КАРЦИНОМИ ГЕРЕНА

Досліджено вміст ТБК-активних продуктів у плазмі крові щурів при розвитку карциноми Герена Т8, введенні цис-платину та кластерних сполук ренію з органічними лігандами. Показано, що сполуки ренію мають значний антиоксидантний ефект і змінюють динаміку розвитку пухлини. Зроблено висновок про перспективність використання сполук ренію, які містять кластерний фрагмент і органічні ліганди, для подальших досліджень in vivo при зміненому редокс-статусі організму.

Content of TBA-active products in rat’s blood plasma was investigated during the Guerin carcinoma development and introduction of cis-platine and cluster Rhenium substances with organic ligands. It was shown that Rhenium substances had essential antioxidant effects and changed the dynamics of a tumor growth. It was drawn the conclusion on importance of further in vivo experimental investigations of the Rhenium substances with cluster fragment and organic ligands in an organism of changed redox state.

Вступ

Відомо, що вільні радикали беруть участь у патогенезі біологічних мембран, наслідки якого виявляються у порушенні нормального функціонування клітини та патологіях цілого організму [3; 7]. Інтенсивність перебігу вільнорадикальних процесів у організмі оцінюють за вмістом у плазмі крові ТБК-активних (тіобарбітурова кислота) продуктів перекисного окиснення ліпідів (ПОЛ). У численних дослідженнях показано, що при розвитку новоутворень концентрація ТБК-активних продуктів у плазмі та тканинах значно зростає. Наприклад, на 21-у добу розвитку карциноми Ге-

© М. М. Музиченко, О. Д. Жабицька, А. О. Тихомиров, Н. І. Штеменко, 2006