Использование биотестирования в оценке потенциальной опасности генотоксичности водной среды (на примере рек Блява и Кураганка)

ИЮНЬ №6

19

суток (г = 0,57; p < 0,01 и г = 0,76; p < 0,05 соответственно). Уровень корреляционной связи выше у женщин по сравнению с мужчинами.

Установленные корреляционные связи косвенно подтверждают роль ЭМИ при использовании МРТ как канцерогенного фактора или фактора, способствующего канцерогенезу. Необходимо расширение области исследований с учетом продолжительности воздействия данного источника ЭМИ (10—15 лет), с использованием методологии эпидемиологического анализа, с привлечением клинических данных, в т. ч. полученных при сборе анамнеза. Необходима выработка методики оценки канцерогенного риска при воздействии ЭМИ, в т. ч. для оптимизации предлагаемых и проводимых мероприятий по минимизации неблагоприятных и вредных эффектов. Опасна как недооценка, так и переоценка данного фактора, получившего столь широкое распространение.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дунаев В.Н. Гигиеническая оценка риска для здоровья населения. Saabrucken (Germany): LAMBERT Academic Publishing, 2011. 356 с.

Дунаев В.Н. Электромагнитные излучения и риск популяци-онному здоровью при использовании средств сотовой связи //Гигиена и санитария. 2007. № 6. С. 56—57.

2.

Рахманин Ю.А. Химические и физические факторы урбанизированной среды обитания / Ю.А. Рахманин, В.М. Боев, В.Н. Аверьянов, В.Н. Дунаев. Оренбург: ИПК Южный Урал, 2004. 432 с.

Савин Б.М. Проблема гигиенического нормирования электромагнитных излучений радиочастотного диапазона на современном этапе / В кн.: «Методологические вопросы гигиенического нормирования ЭМИ радиочастотного диапазона». М.: НИИ ГТ и ПЗ АМН СССР, 1979. 130 с.

Штемлер В. М. Особенности взаимодействия электромагнитных полей с биообъектами/В.М. Штемлер, С.В. Колесников //Итоги науки и техники. Физиология человека и животных. Т. 22. «Биологическое действие электромагнитных излучений». М.: ВИНИТИ, 1978. С. 9—67.

Goldsmith J. R. Epidemiologic evidence of radiofrequency radiation (microwave effects on military? Broadcasting and occupational studies) //Int. J. of Occupational and Environmental Health. 1995. V. 1. № 1. P. 47—57.

Контактная информация:

Дунаев Василий Никандрович, тел. (3532)775625.(3532)671278, e-mail: vdun@mail.ru

Contact Information: Dunaev Vasilij,

Phone 8(3532)775625. (3532)671278, e-mail :vdun@mail.ru

-♦♦♦-

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОТЕСТИРОВАНИЯ В ОЦЕНКЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ГЕНОТОКСИЧНОСТИ ВОДНОЙ СРЕДЫ

Г.Ф. Кольчугина

USING OF BIOASSAYS IN ESTIMATION OF POTENTIAL RISK OF GENOTOXICITY OF WATER ENVIRONMENT

G.F. Kolchugina

ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации Приведены результаты исследований генотоксического загрязнения воды и донных отложений некоторых участков малых рек Блява и Кураганка Оренбургской области, расположенных в районах городов Кувандык и Медногорск, с помощью оценки мутагенной активности методом биотестирования. Показано увеличение генотоксического потенциала воды по сравнению с донными отложениями, что связано с преобладанием генотоксикантов в воде и низкой скоростью их аккумулирования в грунтах. Ключевые слова: донные отложения, водная вытяжка, мутагенная активность, генотоксиканты. It is brought results of the studies of the water and sediments genotoxic contamination of the Orenburg areas small rivers Blyava and Kuraganka some fields, located in region Kuvandyk and Mednogorsk towns using mutagenic activityes estimation by biotesting method. It is showing increase of genotoxic potential of the river water in contrast with sediment, that is connected with prevalence of the genotoxic substances in water and low velocity their accumulation in sediments.

Keywords: Sediment, water extraction, mutagenic activity, genotoxic substances.

В настоящее время все более актуальным становится вопрос мутагенного загрязнения рек, как одного из показателей экологического состояния. Мутагены способны повреждать наследственные структуры всех организмов, воздействие которых сказывается на здоровье нынешнего и последующего поколений [1].

Одним из достоверных и доступных в генотокси-кологическом мониторинге состояния окружающей человека среды (в том числе и воды природных водоемов) является скрининг функционального состояния поверхностных вод, основанный на использовании биологических тест-объектов (Allium cepa, Chlorella vulgaris, Drosophila melanogaster).

Целью исследования явилась оценка генотоксического загрязнения воды и донных отложений (ДО) и некоторых малых рек Восточного Оренбуржья, испытывающих антропогенное воздействие промышленных городов Медногорска и Кувандыка. Техногенное влияние на речную систему города вызвано технологическими процессами горнодобывающей и металлургической промышленности в рамках деятельности ООО «Медногорского медно-серного комбината». Основными источниками загрязнения речных систем являются отвалы пустых пород и некондиционных

руд. При фильтрации через них атмосферных осадков и инфильтрации грунтовых вод образуются агрессивные высокоминерализованные поверхностные воды, насыщенные тяжелыми металлами [4]. На территории г. Кувандык малая река Кураганка подвергается опосредованному влиянию Южно-Уральского криолитового завода (ОАО «Криолит»).

Материалом исследования служили пробы воды и ДО. Пробы воды отбирались в мае, августе и октябре 2010 г. на 8 станциях рек Блява и Кураганка и 2 станциях реки Сакмара в районе городов Кувандык и Медногорск: станция (ст.) 1 — р. Сакмара после впадения р. Кураганка (после г. Кувандыка в 2 км), ст. 2 — р. Кураганка до впадения в р. Сакмара на территории г. Кувандыка (в 1,5 км от р. Сакмара), — р. Сакмара (рекреационная зона) до впадения притоков и реки Кураганка, ст. 4 — р. Кураганка ниже г. Медногорска в 2 км от с. Рысаево (в 15,5 км от Медногорского медно-серного комбината), ст. 5 — р. Блява в черте г. Медногорска, ст. 6 — приток р. Блява в черте г. Медногорска (13 км от Медногорского медно-серного комбината), ст. 7 — р. Блява, выше очистных сооружений г. Медногорска (1,5 км ниже от Медногорского медно-серного комбината), ст. 8 — р. Блява, после очистных сооружений г. Медногорска и до впадения в

20

ЗНиСО ИЮНЬ №6

Рис. 1. Сравнение мутагенной активности воды и донных отложений некоторых биотопов рек Сакмара, Кураганка и Блява

р. Кураганка (в 5 км ниже от Медногорского медно-серного комбината) и ст. 9 — р. Блява, верховье, в районе п. Блява, ст. 10 — р. Кураганка, верховье, в районе с. Блявтамак.

Отбор производился на расстоянии 1,5 м от берега с глубины 20 см. После отбора пробы хранили в замороженном состоянии не более 5 суток. Для увеличения концентрации загрязняющих веществ воду концентрировали методом вымораживания согласно методическим рекомендациям [5]. Донные отложения отбирались с горизонта 0—10 см дночерпа-телем в августе 2007 г., мае, августе и октябре 2010 г. Водную вытяжку донных отложений (ВВДО) для токсикоге-нетических исследований готовили по методике Дубининой Л.Г.

[2]. Генотоксичность воды и ВВДО определялась методом биотестирования с использованием 3 тест-объектов: лук Allium cepa сорта Штутгартен Ризен, алькологически и бактериально чистый штамм одноклеточной зеленой водоросли Chlorella vulgaris ЛАРГ-1 и линия дрозофилы дикого типа D-32 Drosophila melanogaster [6].Проба считалась обладающей мутагенной активностью (МА), если мутагенность отмечалась хотя бы в одном тесте

[3]. Мутагенный потенциал воды и ДО оценивался по суммарной мутагенной активности (суммарный индекс мутагенной активности — СИМА). Статистическая обработка результатов осуществлялась при помощи компьютерных программ EXCEL 2000 (Microsoft, USA) и «Statistic for Windows».

За период май—октябрь 2010 г. всего было проанализировано 27 проб воды (отбор в мае с 10 станций, августе с 8 станций и октябре с 9 станций, так как на некоторых участках реки пересыхали) и 30 проб ДО (отбор с 10 станций 3 раза). Результаты исследований показали, что МА достоверно (при р < 0,05) обладали 63,3 % станций ДО и 77,8 % проб воды (рис. 1). Наибольшее загрязнение воды происходит весной, когда, вероятно, с талыми водами генотоксиканты поступают в реки. Летом начинается аккумуляция загрязняющих веществ в грунты, вследствие чего ДО обладают большей генотоксичностью по сравнению с водой. В результате осадков и осеннего паводка происходит постепенное вымывание мутагенов из грунтов и вторичное их поступление в воду. Поэтому в октябре наблюдается снижение мутагенной активности ДО по сравнению с августом и увеличение генотоксичности воды по сравнению с ДО (рис. 1).

Сравнение среднего (МА в мае, августе, октябре) СИМА ДО с генотоксичностью воды, отобранной в

Рис. 2. Мутагенная активность донных отложений и воды некоторых биотопов рек Сакмара, Кураганка и Блява

тот же период, на тех же станциях позволяет отметить, что МА грунтов и воды 50 % станций совпадает, что может говорить о равном содержании гено-токсикантов в разных компонентах среды и о равном их распределении (рис. 2). Вода 20 % станций обладала большей МА по сравнению с ДО, причем эти станции находились в непосредственной близости от источников антропогенного воздействия (ст. 7 — р. Блява ниже ООО «Медногорского медно-серного комба-ната и 8—р. Блява ниже очистных сооружений г. Медногорска).

Пространственное распределение мутагенного загрязнения воды, оцененное по среднему СИМА в 2010 году, и загрязнение ДО характеризуется сходными показателями. Наибольший уровень генотоксического загрязнения и воды, и грунтов отмечается на р. Сакмара — на ст. 1, в районе устья реки Кураганка, после ее впадения. В верховьях малых рек (ст. 9 — р. Блява около с. Блява, и 10 — р. Кураганка около п. Блявтамак) не наблюдается аккумуляции загрязняющих веществ, поэтому ДО наряду с водой характеризуются отсутствием МА.

Таким образом, изучение токсикогенетической ситуации исследуемых участков малых рек Блява и Кураганка позволяет сделать вывод о присутствии генотоксикантов как в воде, так и в ДО. Однако их распространение в воде намного обширнее, чем в грунтах, что не может не отражаться на здоровье населения. Руководство промышленных предприятий проводит ряд природоохранных мероприятий [4], но, несмотря на прилагаемые усилия, проблема требует разработки комплексной программы оценки и мониторинга водных сред с последующим их оздоровлением. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дубинин Н.П. Некоторые проблемы современной генетики. 1994. М.: Наука. 224 с.

2. Дубинина Л.Г. Мутагенная активность природных отложений и искусственных водоемов Астраханской области // Генетика, 1996. Том 32. № 4. С.584—589.

3. Крылова И.Н., Степанова В.М., Томилина И.И., Чалова И.В. Оценка токсических и мутагенных свойств сточных вод основных промышленных предприятий г. Рыбинска (Ярославская обл.) //Биология внутренних вод, 2000. № 4. С. 156—161.

4. Куксанов В.Ф., Грошев И.В., Григорьева О.В. Эколого-гигиеническая характеристика воздействия тяжелых металлов на компоненты природной среды г. Медногорска //Вестник ОГУ, 2006. №5. С.89—95.

5. Методические указания по экспериментальной оценке суммарной мутагенной активности загрязнений воздуха и воды. 1990, М.: М-во здравоохранения СССР. 25 с._

Контактная информация:

Кольчугина Гюзель Фарыховна, тел.8 (906) 830-25-00

Contact Information: Kolchugina Guzel, phone 8 (906) 830-25-00