Сравнительная биоэлектронная диагностика экологического состояния загрязненных акваторий (на примере некоторых протоков дельты Волги)

Обложка
  • Авторы: Холодкевич С.В.1,2, Мотрук М.К.1, Любимцев В.А.2, Суслопарова О.Н.2,3
  • Учреждения:
    1. Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета
    2. Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН – обособленное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН
    3. Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии им. Л.С. Берга
  • Выпуск: Том 3, № 1 (2021)
  • Страницы: 84-91
  • Раздел: Биологические науки
  • URL: https://journal-vniispk.ru/PharmForm/article/view/63741
  • DOI: https://doi.org/10.17816/phf63741
  • ID: 63741

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Объектами биоиндикации экологического состояния служили три протока дельты Волги, расположенные как непосредственно в Астрахани, так и в Астраханской области. Целью работы являлось проведение сравнительной биоэлектронной диагностики экологического состояния выбранных протоков с различной местной как по виду, так и по величине, антропогенной нагрузкой. В основу оценок положено функциональное состояние (здоровье) обитающих здесь двустворчатых моллюсков Anodonta anatina, оцениваемое на основе анализа их кардиоритма, измеряемого с помощью оригинальной волоконно-оптической биоэлектронной системы. Было установлено, что Anodonta anatina, отобранные из различных акваторий, после одночасовой функциональной нагрузки восстанавливают исходную частоту сердечного ритма за разное, но в пределах от 117 до 166 минут, время. Это характерно для моллюсков, обитающих в значительно загрязненных водоемах одного экологического статуса – «Плохой». Такая характеристика акваторий полностью совпадает с характеристикой экологического состояния протоков дельты реки Волги, указанной в государственном докладе «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году». Авторами предложена и обоснована возможность использования акватории реки Гандурино в качестве условно референтной для региона дельты Волги. В этом случае по величине коэффициента экологического качества EQR состояние акваторий «Рукав Городской» и «Проток Малый» можно относить к региональному экологическому статусу «Хороший».

Об авторах

Сергей Викторович Холодкевич

Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета; Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН – обособленное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: kholodkevich@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7561-9743

д-р техн. наук; профессор кафедры экологической безопасности и устойчивого развития регионов Института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета; главный научный сотрудник, заведующий лабораторией биоэлектронных методов геоэкологического мониторинга Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН – обособленного подразделения Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра Российской академии наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Максим Константинович Мотрук

Институт наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Email: maximotruc@mail.ru

магистрант Института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета

Россия, Санкт-Петербург

Василий Алексеевич Любимцев

Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН – обособленное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН

Email: lyubimcev55@mail.ru

канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник лаборатории биоэлектронных методов геоэкологического мониторинга Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН – обособленного подразделения Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра Российской академии наук

Россия, Санкт-Петербург

Ольга Николаевна Суслопарова

Санкт-Петербургский научно-исследовательский центр экологической безопасности РАН – обособленное подразделение Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН; Санкт-Петербургский филиал Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии им. Л.С. Берга

Email: olga_susloparova@mail.ru

канд. биол. наук, советник руководителя Санкт-Петербургского филиала Всероссийского научно-исследовательского института рыбного хозяйства и океанографии им. Л.С. Берга, ведущий научный сотрудник Санкт-Петербургского научно-исследовательского центра экологической безопасности РАН – обособленного подразделения Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра Российской академии наук

Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Государственный доклад «О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2017 году». Москва: Минприроды России; НПП «Кадастр», 2018. – 888 с.
  2. Дедикова, Т.Н. Экологическое состояние реки Волги / Т.Н. Дедикова, П.И. Бухарицин // Вестник Астраханского государственного технического университета. – 2015. – № 1 (49). – С. 85–87.
  3. Косолапов, Д.Б. Экологическое состояние водохранилищ Волги и Дона методом биоиндикации / Д.Б. Косолапов, В.А. Девисилов, Д.А. Новиков [и др.] // Безопасность в техносфере. – 2018. – Т. 7. – № 2. – С. 3–9.
  4. Холодкевич, С.В. Новый методологический подход к оперативной оценке экологического состояния прибрежных морских акваторий / С.В. Холодкевич, Т.В. Кузнецова, А.С. Куракин [и др.] // Известия ТИНРО. – 2018. – Т. 194. – С. 215–238.
  5. Холодкевич, С.В. Оценка качества пресноводных экосистем по функциональному состоянию двухстворчатых моллюсков / С.В. Холодкевич, А.Н. Шаров, Г.М. Чуйко [и др.] // Водные ресурсы.– 2019. – Т. 46. – № 2. – C. 209–219.
  6. Иванов, В.П. Биологические ресурсы Каспийского моря / В.П. Иванов. – Астрахань: Издательство КаспНИИРХ, 2000. – 100 с.
  7. Израэль, Ю.А. Проблемы антропогенной экологии / Ю.А. Израэль // Научные аспекты экологических проблем России: коллективная монография / под общей редакцией акад. Ю.А. Израэля и проф. Н.Г. Рыбальского. – Москва: Наука, 2002. – Т. 1. – С. 9–21.
  8. Алимов, А.Ф. Элементы теории функционирования водных экосистем / А.Ф. Алимов. – Санкт-Петербург: Наука, 2000. – 147 с.
  9. Kholodkevich SV, Ivanov AV, Kornienko EL, Kurakin AS, inventors. Method of biological environment monitoring (versions) and a system for realization thereof. US Patent No. 8442809, 2013.
  10. Kholodkevich SV, Ivanov AV, Kurakin AS, et al. Real time biomonitoring of surface water toxicity level at water supply stations. Environmental Bioindicators. 2008; 3 (1): 23–34. doi: 10.1080/15555270701885747
  11. Холодкевич, С.В. Перспективы и проблемы использования биоэлектронных систем в мониторинге экологической безопасности акваторий Финского залива беспозвоночных / С.В. Холодкевич, А.Н. Шаров, Т.В. Кузнецова // Региональная экология. – 2015. – № 2 (37). – С. 16–26.
  12. Turja R, Höher N, Snoeijs P, et al. A multibiomarker approach to the assessment of pollution impacts in two Baltic Sea coastal areas in Sweden using caged mussels (Mytilus trossulus). Science of the Total Environment. 2014; 473–474: 398–409. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.12.038.
  13. Kuznetsova TV, Kholodkevich SV. Comparative assessment of surface water quality through evaluation of physiological state of bioindicator species: searching new biomarkers. Proceedings of the 4th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO); 2015 June 14-18; Budva, Montenegro. IEEE, 2015; 339–44. doi: 10.1109/MECO.2015.7181938.
  14. Семенченко, В.П. Экологическое качество поверхностных вод / В.П. Семенченко, В.И. Разлуцкий. – 2-е изд., испр. – Минск: Беларус. наука, 2011. – 329 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Динамика среднегодового содержания загрязняющих веществ в р. Волга (г. Астрахань)

Скачать (969KB)
3. Рис. 2. Станции отбора тест-организмов: 1 – Рукав Городской, 2 – Проток Малый, 3 – река Гандурино

4. Рис. 3. Рукав Городской, р. Волга

5. Рис. 4. Рукав Городской, Городской остров

6. Рис. 5. Проток Малый

7. Рис. 6. Река Гандурино (Камызякский район). Станция отбора моллюсков отмечена красным кружком

8. Рис. 7. Моллюск с наклеенным миниатюрным держателем волоконно-оптического зонда

9. Рис. 8. Моллюски с закрепленными на створках волоконно-оптическими зондами для неинвазивной регистрации их кардиоактивности

10. Рис. 9. Блок-схема установки и автоматической обработки хронотропных параметров сердечного ритма моллюска [11]


© Холодкевич С.В., Мотрук М.К., Любимцев В.А., Суслопарова О.Н., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».