BioshereEcotoxGeochem09

С.А.ОСТРОУМОВ
ХИМИКО-БИОТИЧЕСКИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ И НОВОЕ В
УЧЕНИИ О БИОСФЕРЕ В.И.ВЕРНАДСКОГО
S.A.OSTROUMOV
CHEMICO-BIOTIC INTERACTIONS AND THE NEW IN THE
TEACHING ON THE BIOSPHERE BY V.I.VERNADSKY
Оглавление
Введение………………………………………………………………………………………………..3
1. Некоторые результаты работы по сбору и анализу новых фактов. Проблемы химикобиотических взаимодействий…………………………………………………………………….… 4
2.Теоретические разработки в области общей экологии и биосферных наук ……………....37
3. Области практического использования полученных результатов…………...................... 44
Список таблиц:
Табл. 1. Накопление элементов в организмах и их роль в биогеохимических потоках
элементов.
Табл. 2. Примеры изучения воздействий ксенобиотиков и поллютантов на растения.
Табл. 3. Воздействие химических веществ на водоросли (примеры). В некоторых работах
сравнивали действие химических веществ на несколько объектов, включая водоросли.
Табл.4. Воздействие ксенобиотиков на моллюсков и некоторых планктонных организмовфильтраторов.
Табл. 5. Исследования роли водных макрофитов в связи с задачами фитотехнологий и
фиторемедиации (примеры).
МОСКВА
2009
MOSCOW
2009
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о
биосфере В.И.Вернадского. Москва, 2009
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере
В.И.Вернадского. Москва, 2009, МАКС-пресс.
Аннотация. Материалы к лекциям и научным докладам на указанную в названии тему.
Цель этой работы – суммировать и систематизировать публикации автора, имеющие
отношение к теме лекции. Результаты работ автора и библиография в период 1985-2009 гг.
суммированы в таблицах: 1. Накопление элементов в организмах и их роль в
биогеохимических потоках элементов. 2. Воздействие ксенобиотиков и поллютантов на
высшие растения. 3. Воздействие химических веществ на водоросли. 4. Воздействие
ксенобиотиков на моллюсков и некоторых планктонных организмов-фильтраторов. 5. роль
водных макрофитов в связи с задачами фитотехнологий и фиторемедиации. 6.
концептуальные разработки экологических проблем и состояния биосферы.
© S.A.Ostroumov. Chemico-Biotic Interactions and the new in the teaching on the biosphere by
V.I.Vernadsky. Moscow, 2009. MAX Press.
Abstract. The brochure is a material for the lectures and scientific presentations. The purpose of
this work - to summarize and systematize the publications of the author which are related to the
topic of the lecture. In brief, it contains the results of the author's works in the period 1985-2009.
Results and bibliography are summarized in the tables: 1. Accumulation of elements in organisms
and their role in biogeochemical fluxes of elements; 2. effects of xenobiotics and pollutants on
higher plants; 3. The impact of chemicals on algae; 4. The impact of xenobiotics on molluscs and
some plankton organisms which are filter feeders; 5. Investigations of the role of aquatic plants in
relation to phytotechnologies and phytoremediation; 6. Some conceptual developments of
fundamentals of general ecology and the state of the biosphere.
Key words: ecotoxicology, ecobiotechnology, biochemistry, physiology, microorganisms,
accumulation of elements, biogeochemical fluxes, effects of xenobiotics and pollutants, higher
plants; algae; bivalves, molluscs, plankton, filter feeders, suspension feeders, macrophytes,
phytotechnology, phytoremediation, surfactants, detergents, water quality, bioassays, plant
seedlings, toxic effects, ecosystems, ecological chemoregulators, biogeochemisty
Ключевые слова: экотоксикология, экобиотехнологии, биохимия, физиология
микроорганизмы, накопление элементов, биогеохимические потоки, влияние
ксенобиотиков и загрязнителей, поллютанты, высшие растения, водоросли, моллюски,
планктон, фильтраторы, макрофиты, фитотехнология, фиторемедиация, поверхностноактивные вещества , детергенты, моющие средства, качество воды, биотестирование,
токсическое воздействие, экосистемы, экологические хеморегуляторы, биогеохимия,
проростки растений, ДАН – Доклады академии наук (научный журнал РАН); ДНОК –
динитроортокрезол (пестицид); ДСН – додецилсульфат натрия; ЕС50 - эффективная
концентрация, вызывающая эффект величиной 50%; ЖМС – жидкое моющее средство;
КПАВ - катионное (катионогенное) поверхностно-активного вещество; СГМА - сополимер
гексена и малеинового альдегида; СМС - синтетическое моющее средство; SDS додецилсульфат натрия; ТДТМА - тетрадецилтриметиламмоний бромид (катионогенный
ПАВ); ТХ100 - Тритон Х100 (неионогенный ПАВ); ЦТАБ Цетилтриметиламмоний
бромид;
2
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении
о биосфере В.И.Вернадского. Москва, 2009
© S.A.Ostroumov. Chemico-Biotic Interactions and the new in the teaching on
the biosphere by V.I.Vernadsky. Moscow, 2009
Введение
В связи с тем, что автор был приглашен прочитать лекцию на Всероссийской
конференции с элементами научной школы для молодежи «Экотоксикология-2009»
(Научно-образовательный центр «Экобиотехнология» Тульского госуниверситета
на базе Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина
РАН, 26 – 30 октября 2009 г, Пущино – Тула), возникла целесообразность
подготовки материалов к этой лекции в форме брошюры.
Цель этой работы – суммировать и систематизировать публикации автора,
имеющие отношение к теме лекции. Данная работа не выходит за рамки этой
конкретной задачи и не является ни обзором литературы, ни текстом лекции.
В работе многих поколений ученых творческим стимулом служили и служат
труды Владимира Ивановича Вернадского (1863-1945).
В.И.Вернадский заложил основы учения о биосфере в своих публикациях, в
том числе в книге «Биосфера», со дня выхода которой из печати прошло уже
больше 80 лет. Это учение успешно развивается и обогащается новыми фактами.
Концептуальное развитие этого учения происходит значительно медленнее. Мы
затронем этот вопрос во втором разделе этой работы.
Теоретические разработки базируются на работе по сбору и анализу новых
фактов. Ряд соответствующих публикаций отражен в первом разделе.
В работе использованы следующие сокращения:
ДАН – Доклады академии наук (научный журнал РАН); ДНОК – динитроортокрезол
(пестицид); ДСН – додецилсульфат натрия; ЕС50 - эффективная концентрация,
вызывающая эффект величиной 50%; ЖМС – жидкое моющее средство; КПАВ - катионное
(катионогенное) поверхностно-активного вещество; СГМА - сополимер гексена и
малеинового альдегида; СМС - синтетическое моющее средство; SDS - додецилсульфат
натрия; ТДТМА - тетрадецилтриметиламмоний бромид (катионогенный ПАВ); ТХ100 Тритон Х100 (неионогенный ПАВ); ЦТАБ Цетилтриметиламмоний бромид;
3
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Раздел 1. Некоторые результаты работы по сбору и анализу новых фактов.
Проблемы химико-биотических взаимодействий.
In this experimental philosophy, propositions are deduced from the
phenomena…
Isaac Newton. The Principia: Mathematical Principles of Natural
Phylosophy. 1726.
Анализируя сущность науки, В.И.Вернадский писал: «Научный аппарат из
миллиарда миллиардов все растущих фактов, постепенно и непрерывно
охватываемых эмпирическими обобщениями, научными теориями и гипотезами,
есть основа и главная сила, главное орудие роста современной научной мысли» ([9],
стр. 216)
Необходимы исследования и накопления веществ в организмах, изучение
воздействия веществ на организмы, и анализ обратного воздействия организмов на
химизм среды – а именно, воздействия организмов на концентрации веществ в
среде.
Наша работа включала в себя три этих направления, а именно:
Первое – изучение накопления, концентрации загрязняющих веществ в
организмах.
Второе – изучение биологических эффектов при воздействии ксенобиотиков
на организмы.
Третье – обратное воздействие организмов на вещества и их концентрации в
воде.
В соответствии с этим выделим три подраздела в этом разделе.
Отметим также, что исследования в первых двух направлениях – важнейшая
часть современной научной базы практической работы по сохранению окружающей
среды, что нашло свое отражение в анализе, проведенном в наших книгах [56-57,
68-69]. В самое последнее время нарастает понимание роли организмов в очищении
среды обитания, что делает перспективным изучение их в связи с поиском
экотехнологий (в том числе фитотехнологий) для снижения химического
загрязнения среды, в том числе водной [33-40, 43-45, 64, 65]. Последующие три
подраздела суммирую работу автора по накоплению новых фактов. При
рассмотрении этих фактов полезно помнить слова М.В.Ломоносова «Один опыт я
ставлю выше, чем тысячу мнений, рожденных только воображением».
4
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Подраздел 1.1. Накопление веществ в организмах
А счастье только знающим дано.
И. Бунин (1870-1953). Вечер.
В.И.Вернадский писал: «Жизнь – живое вещество – поистине является одной
из самых могущественных геохимических сил нашей планеты, а вызываемая ею
биогенная
миграция
атомов
представляет
форму
организованности
первостепенного значения в строении биосферы» (Вернадский, 1965, стр.297).
Поэтому необходимы исследования накопление химических элементов в
организмах. Эта работа, необходимая сама по себе, представляет интерес и в связи с
исследованием биогеохимических потоков в биосфере.
Работа проводилась в содружестве с учеными Российской академии наук
(институт геохимии и аналитической химии, институт океанологии, институт
биохимии) и АН Молдовы.
Часть полученных результатов отражена в нижеследующей таблице 1.
Табл. 1. Накопление элементов в организмах и их роль в биогеохимических
потоках элементов. Если имя автора для краткости не указано, то автором является
С.А.О.
О результатах работы
Ссылки
[Изучена роль экскретируемых моллюсками
пеллет в миграции химических элементов в
условиях экспериментальных микрокосмов и
воздействие поверхностно-активных веществ
(ПАВ) на питание моллюсков (Lymnaea stagnalis
и унионид) и экскрецию ими пеллет. При
использовании листьев Nuphar lutea в качестве
корма образовывались пеллеты, содержащие: C,
69.74%; N, 2.3-2.9%; P, 0.4-0.5%; Si, 1.1-1.7%;
Al, 0.054-0.059%. Состав пеллет выборки
природного
сообщества
двустворчатых
моллюсков (Unio tumidus 63.21%, U. pictorum
27.36 %, Crassiana crassa 7.55 % и Anodonta
cygnea 1.89 %) при питании природным
сестоном: С (64.3%), N (2.73%), P (0.39%), Si
(1.14%), Al (0.071%). Трофическая активность
моллюсков ингибировалась ТДТМА и другими
ПАВ. Выявлены новые эффекты при воздействии
Пеллеты
моллюсков
в
биогеохимических потоках C, N, P, Si,
Al. // ДАН. 2001. Т. 379. № 3. С. 426429. Библиогр. 12 назв. [Совместно:
С.А.O., Колесников М.П.].
5
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
ТДТМА 2 мг/л, ДСН 1-2 мг/л, СМС Tide-Lemon
75 мг/л: ингибировали трофическую активность
Lymnaea
stagnalis
Новые
результаты
свидетельствовали об ингибировании переноса
вещества через данное звено трофической цепи и
возможности
антропогенного
нарушения
биогеохимических потоков.].
[Elemental composition (C, N, P, Si, Al) of pellets
formed by mollusks Lymnaea stagnalis feeding on
the leaves of Nuphar lutea and Taraxacum
officinale; amount (wet weight, dry weight) of
pellets formed by L. stagnalis feeding on the leaves
of N. lutea and T. officinale; transfer of matter and
chemical elements (C, N, P, Si, Al) with pellets of
freshwater bivalves (unionids Unio sp., etc.) per unit
biomass of mollusks and per unit area of the
ecosystem of the river; transfer of matter and
chemical elements (C, N, P, Si, Al) with pellets of L.
stagnalis per unit biomass of mollusks and per unit
area of the ecosystem of the pond. Synthetic
surfactants ТDТМА 2 mg/l, SDS 1-2 mg/l, detergent
Tide-Lemon 75 mg/l inhibited the trophic activity of
L. stagnalis. Percents of food assimilability of
taxons of invertebrates, from Rotatoria (48-80) to
Diptera (1-31)]. DOI 10.1023/A:1011620817764.
Pellets of some mollusks in the
biogeochemical flows of C, N, P, Si, and
Al. - Doklady Biological Sciences, 2001.
Vol. 379, P. 378-381. Bibliogr. 12.
(Translated from: DAN 2001. Vol. 379.
No. 3. P. 426-429). ISSN 0012-4966. [In
collaboration: S.A.O., Kolesnikov M.P.]
[Нов. факты о составе пеллет, о переносе химич. Biogeochemical role of bivalves: transfer
элементов в биогеохим. потоках].
of chemical elements with pellets // Ecol.
Studies, Problems, Solutions, 2003, vol.
6. P.16-17 [Совместно: Kolesnikov
M.P., S.A.O.].
[Изучали роль экскретируемых моллюсками
пеллет в миграции химических элементов в
условиях экспериментальных микрокосмов и
воздействие катионного поверхностно-активного
вещества (КПАВ, ПАВ) на питание моллюсков
(Lymnaea stagnalis и унионид) и экскрецию ими
пеллет фекалий и псевдофекалий. Показано, что
моллюски L. stagnalis экскретируют пеллеты со
скоростью 4-7 мг (сухого веса) на 1 г сырого веса
моллюсков за 72 часа. При использовании
листьев Nuphar lutea в качестве корма
образовывались пеллеты, содержащие: C,
69,74%; N, 2,3-2,9%; P, 0,4-0,5%; Si, 1,1-1,7%;
Al, 0,054-0,059%. В присутствии 2 мг/л КПАВ
тетрадецилтриметиламмоний бромида (ТДТМА)
скорость питания L. stagnalis снижалась на 27,96
С.А.O. Моллюски в биогеохимических
потоках
(C, N, P, Si, Al)
и
самоочищении воды: воздействие
ПАВ // Вестник МГУ. Cер. 16.
Биология. 2003 № 1. С.15-24. Табл.
Резюме на англ. яз. Библ. 59 назв.
[Совместно:
С.А.O.,
Колесников
М.П.].
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
70,9%. При этом образование пеллет на 1 г
сырого веса L. stagnalis снижалось на 41,7% (за
период инкубации 72 часа). Состав пеллет
выборки природного сообщества двустворчатых
моллюсков (Unio tumidus 63,21%, U. pictorum
27,36 %, Crassiana crassa 7,55 % и Anodonta
cygnea 1,89 %) при питании природным
сестоном: С (64,3%), N (2,73%), P (0,39%), Si
(1,14%), Al (0,071%). Фильтрация ими воды
также ингибировалась ТДТМА и другими ПАВ.
Это свидетельствовало об ингибировании
переноса вещества через данное звено
трофической цепи и биогеохимических потоков].
[Выделены основные биогеохимические блоки
или компоненты, концентрации химических
элементов в которых имеют существенное
значение для биогенной миграции элементов, в
том числе: 1) мягкие ткани моллюсков; 2)
раковины
моллюсков;
3)
фекалии;
4)
псевдофекалии;
5)
слизистые
вещества,
выделяемые в воду; 6) продукты метаболизма,
выделяемые в воду как растворенные в ней
вещества. Даны примеры их количественного
изучения].
С.А.O. О роли моллюсков в биогенной
[Даны предложения к разработке концепции
базы данных для статистической модели оценки
роли моллюсков в биогенной миграции
элементов, в том числе металлов. Приводится
список тех величин и показателей, которые
представляют интерес для включения в такую
базу данных].
С.А.O. База данных для разработки
миграции элементов и самоочищении
воды. —
Ecol. Studies, Hazards,
Solutions, 2006, v. 11, с. 77-79, табл.
Библиогр. 5 назв. [Совместно: С.А.O.,
Ермаков
В.В.,
Зубкова
Е.И.,
Колесников М.П., Колотилова Н.Н.,
Крупина М.В.];
статистической модели оценки роли
моллюсков в биогенной миграции
металлов: концепция и разработка
элементов теоретических основ.—
Ecol. Studies, Hazards, Solutions, 2006,
v. 11, с. 79-83, табл. Библиогр. 6 назв.
[Совместно: С.А.O., Ермаков В.В.,
Зубкова Е.И., Колесников М.П.,
Колотилова Н.Н., Крупина М.В.,
Лихачева Н.Е.];
Role of molluscs in water self-purification and the Studying the role of molluscs in water
interactions between molluscs and elements, self-purification and the interactions
including metals
between
molluscs
and
elements,
including
metals,
in
aquatic
environments.— ESHS, 2007, vol. 12, p.
29-32. Bibliogr. 9 refs. [In collaboration:
S.A.O., Zubcov E.I., Toderash I.K.,
Biletchi L.I., Bogonina Z.S., Breahnă A.,
Klyushnikov V.Yu., Kolesnikov M.P.,
Krupina M.V., Makarov A.S., Munjiu
O.V., Railean N., Subernetkii I.V.]
7
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Фосфор в мягких тканях Dreissena polymorpha
Фосфор в мягких тканях Dreissena
polymorpha
из
Дубоссарского
водохранилища. — ESHS, 2007, vol.
12, p. 51-53. [Совместно: Зубкова Е.И.,
Тодераш И.К., Мунжиу О.В., С.А.O.,
Богонина З.С., Шубернецкий И.В.]
Разработка методологии [инкубацию Unio С.А.O.
Изучение
толерантности
pictorum вели 3,5 мес. в присутствии 13 моллюсков
в
условиях
металлов].
полиметаллического загрязнения воды
и длительной инкубации.— ESHS,
2007, vol. 12, p.78-81, таб. Библиогр. 2
назв.
Обобщены данные мировой литературы о
содержании цинка в мягких тканях раковин
пресноводных и морских моллюсков, даны
новые результаты определения цинка в
моллюсках, в том числе водных экосистем р. Дон
и Молдовы.
Цинк в водных моллюсках // Известия
АН Молдовы. Науки о жизни. 2007,
№ 2, с. 102-114, ISSN 1857-064X.
[совместно: Тодераш И.К., С.А.О.,
Зубкова Е.И., Чернышёва И.В.,
Крупина М.В., Микус А. А., Райлян
Н.К., Бряхнэ А.И., Мирон А.А.,
Кирошка В.В., Мунжиу О.В.].
Среднее содержание ртути в мягких тканях
пресноводных двустворчатых моллюсков Unio
pictorum из одной из рек Московской области
составило 181.2 нг/г, в раковинах тех же
моллюсков – 160.0 нг/г. Уровень концентрации
ртути такого же порядка был ранее найден в
моллюсках ряда (но не всех) морских экосистем.
Изучение
содержания
ртути
в
двустворчатых моллюсках. - Экология
окружающей среды и безопасность
жизнедеятельности
=
Екологія
довкілля та безпека життєдіяльності.
№5, 2007, с.79-80. 2 табл. Библиогр. 6
назв.
[Совместно:
C.А.О.,
С.Д.Хушвахтова,
В.Н.
Данилова,
В.В.Ермаков].
Кадмий в моллюсках
Изучение взаимодействия кадмия с
водными моллюсками в связи с
экологическим мониторингом // Вода:
технология и экология. 2007. № 3. c.
68-77. Табл. 3. Библиогр. 41 назв. Реф.
на русск. и англ. яз. с. 95. [Cовместно:
С.А.О., Микус А.А.] [=Studying the
interaction between cadmium and aquatic
molluscs in connection with ecological
monitoring. – Water: Technology and
Ecology. 2007. No. 3. p. 68-77. Tables,
Bibliogr. 41 refs. (in Rus.) Abstracts in
Eng. and Rus. p. 95].
Медь в гидробионтах
Взаимодействие
меди
гидробионтами
в
связи
экологическим мониторингом
8
с
с
и
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
изучением роли водных организмов в
биогеохимических циклах // Вода:
технология и экология. 2007. № 4, с.
54-68. ISSN 1993-8764 [Совместно:
C.А.О., Е.И.Зубкова, М.В.Крупина,
А.А.Микус, И.К.Тодераш].
Металлы в раковинах перловиц Unio pictorum
Изучение содержания металлов в
раковинах перловиц Unio pictorum. —
ESHS, 2007, vol. 12, p. 101-102. таб.
Библиогр.
5
назв.
[Совместно:
Пуховский А.В., С.А.О.].
Металлы в моллюсках Unio pictorum
Остроумов С.А., Колесов Г.М.,
Сапожников Д.Ю. Металлы и вопросы
гидробиологического
мониторинга:
изучение содержания элементов в
моллюсках Unio pictorum методом
нейтронно-активационного анализа //
Проблемы экологии и гидробиологии /
Ред. Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс.,
с. 26-30. Библ. 3 назв.
Ртуть в моллюсках
Остроумов С.А., Хушвахтова С.Д.,
Данилова
В.Н.,
Ермаков
В.В.
Содержание ртути в моллюсках Unio
pictorum, Anodonta, Viviparus viviparus
//
Проблемы
экологии
и
гидробиологии / Ред. Тодераш И.К.,
Остроумов С.А., Зубкова Е.И. 2008.
М.: МАКС Пресс, с. 31-34.
Свинец в моллюсках
Микус А.А., Остроумов С.А. Свинец:
опасность,
загрязнение
среды,
содержание в моллюсках // Проблемы
экологии и гидробиологии / Ред.
Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс,
с. 35-40. Библиогр. 40 назв.
Стронций в моллюсках (на примере девяти видов Билецки Л.И., Зубков Е.И., Остроумов
моллюсков)
С.А. Стронций в моллюсках (на
примере девяти видов моллюсков
Кучурганского водоема-охладителя) //
Проблемы экологии и гидробиологии /
Ред. Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс,
с. 42-43. Библ.3 назв.
Содержание
элементов
в
моллюсках
Unio Остроумов
9
С.А.,
Колесов
Г.М.,
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
методом нейтронноактивационного анализа
Сапожников Д.Ю. К разработке
вопросов
гидробиологического
мониторинга водной среды: изучение
содержания элементов в моллюсках
Unio
методом
нейтронноактивационного анализа // Проблемы
экологии и гидробиологии / Ред.
Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс,
с. 47-53. Библ. 3 назв.
Содержание металлов Cd, Ni, Cr, Zn, Mn, Pb в Клюшников В.Ю., Макаров А.С.,
раковинах моллюсков Mytilus galloprovincialis Остроумов С.А. Изучение содержания
(Metals in the sheels of Mytilus galloprovincialis)
металлов Cd, Ni, Cr, Zn, Mn, Pb в
раковинах
моллюсков
Mytilus
galloprovincialis (Metals in the sheels of
Mytilus galloprovincialis) // Проблемы
экологии и гидробиологии / Ред.
Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс,
с. 54-56. Библ. 4 назв.
Роль макрофитов пресноводных экосистем в Зубкова Е.И., Билецки Л.И., Мунжиу
накоплении металлов
О.В., Остроумов С.А., Шубернецкий
И.В. Роль макрофитов пресноводных
экосистем в накоплении металлов (на
примере
Дубоссарского
водохранилища) // Проблемы экологии
и гидробиологии / Ред. Тодераш И.К.,
Остроумов С.А., Зубкова Е.И. 2008.
М.: МАКС Пресс, с. 63-64.
Роль моллюсков в биогенной миграции металлов
Зубкова
Е.И.,
Тодераш
И.К.,
Остроумов С.А., Билецки Л.И.,
Мунжиу О.В., Шубернецкий И.В.
Значение моллюсков в биогенной
миграции
металлов
и
влияние
металлов
на
жизнь
донных
гидробионтов // Проблемы экологии и
гидробиологии. / Ред. Тодераш И.К.,
Остроумов С.А., Зубкова Е.И. 2008.
М.: МАКС Пресс, с. 64-66.
Роль моллюсков в биогенной миграции фосфора: Зубкова Е.И., Тодераш И.К., Мунжиу
изучение мягких тканей Dreissena polymorpha
О.В., Остроумов С.И., Богинина З.С.,
Шубернецкий И.В. Роль моллюсков в
биогенной
миграции
фосфора:
изучение мягких тканей Dreissena
polymorpha
из
Дубоссарского
10
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
водохранилища // Проблемы экологии
и гидробиологии / Ред. Тодераш И.К.,
Остроумов С.А., Зубкова Е.И. 2008.
М.: МАКС Пресс, с. 67-68.
Элементы в раковинах моллюсков Viviparus Остроумов С.А., Колесов Г.М.,
viviparus:
изучение
методом
нейтронно- Сапожников
Д.Ю.
Содержание
активационного анализа
элементов в раковинах моллюсков
Viviparus viviparus: изучение методом
нейтронно-активационного анализа //
Ecological Studies, Hazards, Solutions.
2009. v. 13, p. 113-117. [= Ostroumov
S.A., Kolesov G.M., Sapozhnikov D.Yu.
The content of chemical elements in the
shells of molluscs Viviparus viviparus: a
study by the method of
neutron
activation analysis // Ecological Studies,
Hazards, Solutions. 2009. v. 13, p. 113117].
Изучали изменения концентраций тяжелых
металлов в воде экспериментальных систем.
Концентрации тяжелых металлов Cu, Zn, Cd, Pb
в
воде
экспериментальных
микрокосмов
измеряли
методом
инверсионной
вольтамперометрии.
В
микрокосмах
инкубировали
макрофиты
Ceratophyllum
demersum.
Измеряемые
этим
методом
концентрации металлов в микрокосмах с
макрофитами снижались значительно быстрее,
чем в контрольных микрокосмах без растений.
Новые результаты дополняют ранее полученные
данные о фиторемедиационном потенциале
водных растений (Вестн. Моск. ун-та. Сер. 16.
Биология. — 2007. — № 4. — С.39—42).
Changes in the concentrations of heavy metals in the
water of experimental systems were studied. Using
the method of inversion voltamperometry, the
concentrations of the heavy metals Cu, Zn, Cd, Pb
were measured in the water of the experimental
microcosms. Aquatic macrophytes Ceratophyllum
demersum were incubated in the microcosms. The
measured concentrations of all four heavy metals
decreased in the microcosms with the macrophytes
much faster than in the control microcosms without
any aquatic plants. The new results complement the
previous data on the phytoremediation potential of
aquatic plants (Vestnik Moskovskogo Universiteta.
11
Остроумов С.А., Шестакова Т.В.,
Котелевцев С.В., Соломонова Е.А.,
Головня Е.Г.,
Поклонов В.А.
Присутствие макрофитов в водной
системе
ускоряет
снижение
концентраций меди, свинца и других
тяжелых металлов в воде. // Водное
хозяйство России. 2009. No. 2. с. 58 –
67. Табл., Библиогр. 17 назв.
[=Ostroumov S.A., Shestakova T.V.,
Kotelevtsev S.V., Solomonova E.A.,
Golovnya E.G., Poklonov V.A. Presence
of the macrophytes in aquatic system
accelerated a decrease in concentrations
of copper, lead and other heavy metals in
water.
// Water Sector of Russia:
Problems, Technologies, Management
(=Vodnoe Khozyaistvo Rossii). 2009.
No. 2. p. 58 - 67. Bibliogr. 17 refs.
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Series 16. Biology. 2007. — № 4. — С.39— 42)].
Измерены концентрации элементов в бурых
водорослях Cystoseira crinita из Черного моря.
Концентрации уменьшались в следующем
порядке: Fe > Zn > Mn > Cr > As > Cu > Pb > Cd >
Co.
Данные согласуются с предложенной
теорией полифункциональной роли биоты в
контроле качества воды и ее самоочищении
(ДАН, 2004, Т.396. С.136-141; Экология, No. 6,
2005, с. 452–459)].
Остроумов
С.А.,
Демина
Л.Л.
Экологическая
биогеохимия
и
элементы (As, Со, Fe, Mn, Zn, Cu,
Cd, Cr)
в цистозире и биогенном
детрите
в
морской
модельной
экосистеме: определение методом
атомно-абсорбционной спектрометрии
(ААС) // Экологические системы и
приборы. 2009. № 9, с.42-45.
Подраздел 1.2. Воздействия загрязняющих веществ на организмы.
Cause and Effect, the Chancellors of God.
Ralph Waldo Emerson (1803-1892). Self-Reliance, 1841
Наша работа включала в себя изучение воздействий загрязняющих веществ
на различные виды организмов.
Можно выделить следующие части этой работы.
1. Изучение воздействия химических веществ на высшие растения.
2. Изучение воздействия химических веществ на моллюсков.
3. Изучение воздействия химических веществ на другие объекты (в том числе
на бактерии, одноклеточные водоросли, беспозвоночных – ракообразных и
аннелид).
По первой части – изучали воздействия синтетических поверхностноактивных веществ (ПАВ) и детергентов на проростки растений. В последние годы
изучали также действие ПАВ и некоторых других поллютантов (тяжелых металлов)
на высшие водные растения. Интерес к ПАВ был в значительной мере обусловлен
тем, что ПАВ – представители мембранотропных ксенобиотиков. Действие
мембранотропных веществ на организмы заслуживают внимания в силу большой
важности биомембран для жизнедеятельности клеток и организмов [51], а также
[33, 66].
Некоторые результаты изучения воздействия ПАВ на растения приведены
ниже в таблице. Основная часть результатов касается воздействий ПАВ и
детергентов на проростки растений. В заключительной части таблицы указаны
12
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
воздействия ПАВ на водные макрофиты, а также воздействия тяжелых металлов на
водные макрофиты.
Табл. 2. Примеры изучения воздействий ксенобиотиков и поллютантов на растения.
Биологические эффекты
Ссылки
[Впервые показано: додецилсульфат натрия
воздействовал
на
рост
Scenedesmus
quadricauda,
ингибировал
проростков
горчицы белой, кукурузы и огурца.
Додецилсульфат натрия в концентрации
1000 мг/л резко ингибировал (практически
полностью подавлял) рост водоросли
Scenedesmus quadricauda. В концентрации
10 мг/л и 100 мг/л наблюдали некоторую
стимуляцию роста культуры S. quadricauda.
В этих опытах S. quadricauda выращивали
на среде Успенского № 1].
Воздействие анионного детергента на
зеленую протококковую водоросль и
проростки некоторых покрытосеменных
растений // Научн. доклады высшей школы.
Биол. науки. № 7. 1986. С.84-86. 2 табл.
Резюме на рус. и англ. яз. Библиогр. 8 назв.
[Совместно: Горюнова С.В., С.А.O.]
Впервые показано, что синтетические ПАВ Экспериментальное
изучение
реакции
ингибировали
удлинение
проростков проростков Fagopyrum esculentum на
гречихи Fagopyrum esculentum.
загрязнение водной среды детергентами //
Проблемы экологического мониторинга и
моделирования
экосистем.
Л.:
Гидрометеоиздат, 1986. Т. 9. С.87-97. 7
таблиц. [Совместно: Максимов В.Н., Нагель
Х., С.А.O.].
[Впервые показано: при действии SDS 1
мг/мл (=1 г/л) рост проростков Fagopyrum
esculentum прекращался через 74 ч.
Концентрация
0,1 мг/мл оказывала
ингибирующее
действие
–
степень
ингибирования проростков составляла 2437%]
Ингибирование роста проростков гречихи
под воздействием додецилсульфата натрия
// Научн. доклады высшей школы. Биол.
науки. 1987. № 12. С. 81 - 84. Табл. Рез. на
русск. и англ. яз. Библиогр. 13 назв.
[Совместно: Нагель Х., С.А.O., Максимов
В.Н.].
[Впервые показано: ПАВ сульфонол
ингибировал рост проростков Sinapis alba ЕС50 составлял за период 40-50 ч 0.29-0.35
мкл/мл; 50-64 ч, 0.21-0.29 мкл/мл; 64-74 ч,
0.19-0.29 мкл/мл. Сульфонол ингибировал
рост культуры Scenedesmus quadricauda ЕС50 составлял за период 0-50 ч менее 0.05
мкл/мл; для плотности культуры в период
50-74 ч ЕС50 был 0.05 – 0.1 мкл/мл].
Биотестирование
вод,
загрязненных
сульфонолом // Водные ресурсы. № 1. 1988.
С.165-168. Табл. Библиогр. 13 назв.
[Совместно: Максимов В.Н., Нагель Х.,
Ковалева Т.Н., С.А.O.]
[Впервые показано: при воздействии ПАВ Биотестирование вод, содержащих ПАВ
13
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
сульфонола на проростки Sinapis alba L.
показано ингибирование их удлинения.
ЕС50 составляло 0,9 мкл/мл через 40 ч
после намачивания семян и 0,33 мкл/мл
через 74 ч после намачивания семян.
Пестицид ДНОК (динитроортокрезол, 40%
действующего вещества) тоже ингибировал
удлинение проростков. ЕС50 находилось
между 1,5 и 2 мкг/мл при воздействии
водного раствора в течение 48-72 ч после
намачивания семян].
(сульфонол) и ДНОК // Гидробиол. журнал.
1988. Т. 24, № 4. С.54-55. Табл. Резюме на
англ. яз. Библиогр. 6 назв. [Совместно:
Максимов В.Н., Нагель Х., С.А.O.]
Впервые
показано:
неионогенное
поверхностно-активное вещество Тритон
Х100 ингибировало удлинение проростков
Camelina sativa и Triticum aestivum
Нарушение онтогенеза Camelina sativa и
Triticum
aestivum
при
воздействии
неионогенного
поверхностно-активного
вещества // Экотоксикология и охрана
природы.
Рига.
1988.
С.133-134.
[Совместно: С.А.O., Максимов В.Н.].
Анионный ПАВ сульфонол
удлинение проростков растений
подавлял Изучение
некоторых
аспектов
экотоксикологии АПАВ сульфонола на
растениях
и
других
объектах
//
Экотоксикология и охрана природы. Рига.
1988. С.134-136. [Совместно: С.А.O.,
Каплан А.Я., Ковалева Т.Н., Максимов
В.Н.].
Впервые показано: пестицид лонтрел Оценка биологической активности лонтрела
(производное
пиридина)
ингибировал с использованием растительных тестудлинение проростков
объектов // Химия и технология пиридинсодержащих пестицидов. Выпуск 2.
Черноголовка, 1988. С.107. [Совместно:
С.А.O., Павлова И.А.].
Доказано разрушение сульфонола в
биореакторе
с
использованием
иммобилизованных бактерий Pseudomonas
mendocina;
впервые
тестирование
пропущенной через биореактор воды
проводили на проростках Fagopyrum
esculentum, Lepidium sativum, Sinapis alba.
Пер. на англ. яз.: Assessment of
biotechnological destruction of anionic
surface-active substances using biotests //
Moscow University Biological Sciences
Bulletin. Vol.45. No.3. P.72-76. [In
collaboration:
S.A.O., Samoilenko L.S.]
(Publisher: Allerton Press, Inc.; ISSN 00963925).
Оценка
эффективности
биотехнологического
разрушения
анионных ПАВ с помощью биотестов //
Вестник Московского ун-та, серия 16.
Биология. 1990. № 3. С. 74-78. Рис., 5
таблиц. Резюме на англ. яз. Библиогр. 8
назв. [Совместно: С.А.O., Самойленко Л.С.
[= Ostroumov, S. A. and L. S. Samoilenko
(1990). Assessment of the efficiency of
biotechnological destruction of anionic
surfactant using biological tests. - Vestnik
Moskovskogo Universiteta Seriya XVI
Biologiya (3): 74-78].
С.А.O.
14
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
[Обзор. Новые экспериментальные и
теоретические подходы в биотестировании.
Предложен
и
апробирован
(ТХ100,
действие на проростки Camelina sativa)
новый метод биотестирования на основе
регистрации
ориентации
гипокотилей.
Предложен новый расчетный алгоритм,
позволяющий вычислить новый показатель,
"условный
коэффициент
корреспондирования",
удобный
для
сопоставления
результатов
оценки
биологической
активности
вещества,
полученных на разных объектах, для
разных веществ или разными методами].
С.А.O.
Некоторые
аспекты
оценки
биологической активности ксенобиотиков //
Вестник Московского ун-та, серия 16.
Биология. 1990. № 2. С.27-34. Табл. Резюме
на англ. яз. Библиогр. 17 назв.
[An analysis is presented of several problems
in the bioassay of xenobiotics and pollutants.
The author's and co-workers' data on biotesting of surface-active substances and
pesticides are reviewed, and new methods or
modifications of methods that use plant
seedlings are discussed. A new statistical
approach to the comparison of data on the
assessment of biological activities of
xenobiotics and pollutants is proposed].
Problems of assessment of biological activity
of xenobiotics. — Moscow University
Biological Sciences Bulletin, v. 45 (2): p. 2632; 1990. Tab. Bibliogr. 17 refs. New York,
N.Y.: Allerton Press Inc. (ISSN 0096-3925;
NAL Call. No.: QH301.M6). Translated from:
Vestnik Moskovskogo Universiteta. Biologiia,
v. 45 (2), 1990, p. 27-34. (QH301.M58). On
the list of Bibliographies in the Quick
Bibliography series of the National
Agricultural
Library
(NAL,
U.S.A.);
http://www.nal.usda.gov/wqic/Bibliographies/q
b9405.html
[Новые
методы
биотестирования Использование проростков Cucumis sativus
химических веществ на проростках Cucumis и других растений для биотестирования //
sativus, Fagopyrum esculentum, огурца].
Аллелопатия и продуктивность растений.
Киев, Наукова думка. 1990. С.124-129, таб.
Библиогр. 11 назв. [Совместно: Карцев В.Г.,
С.А.O., Павлова И.А.].
Впервые показано: 0.001 % (=10 мг/л)
сульфонол
(анионный
ПАВ
алкилбензолсульфонат)
полностью
останавливал рост культуры зеленой
водоросли Dunaliella asymmetrica на среде
Артари
и вызывал частичную гибель
клеток. 0.005 % (= 50 мг/л) ПАВ сульфонол
вызывал полную гибель и лизис клеток D.
asymmetrica . 0.001% сульфонол почти
вдвое уменьшал условную среднюю длину
проростков Fagopyrum esculentum.
[Впервые
показано:
катионный
Воздействие сульфонола на культуру
водоросли
Dunaliella
asymmetrica
и
проростки
Fagopyrum
esculentum
//
Гидробиол. журнал. 1990. т. 26. № 2. С.9698. 2 Таб. Резюме на англ. яз. Библиогр. 9
назв. [Совместно: С.А.O., Борисова Е.В.,
Ленова Л.И., Максимов В.Н.].
ПАВ Воздействие загрязнения среды катионным
15
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
ТДТМА 4 мг/л ингибировал рост
цианобактерий Nostoc muscorum, зеленых
водорослей Bracteacoccus minor. ТДТМА
50 мг/л снижал численность цианобактерий
и диатомовых в дерново-подзолистой
почве. ТДТМА 50 и 250 мг/л ингибировал
рост проростков F. esculentum]. Пер. на
англ.: Effect of environmental pollution with a
cationic surface-active substance on algae and
Fagopyrum esculentum sprouts. – Soviet
Journal of Ecology. 1990. Vol. 21. No.2. p. 7981. [in collaboration: S.A.O., Tretyakova
A.N.].
ПАВ на водоросли и проростки Fagopyrum
esculentum // Экология. 1990. № 2. С.43-46.
3 табл. Резюме на рус. и англ. яз. Библиогр.
10 назв. [Совместно: С.А.O., Третьякова
А.Н.]. [= Ostroumov, S. A. and A. N.
Tretyakova (1990). Effect of environmental
pollution with a cationic surfactant on some
algae and Fagopyrum esculentum Moench.
sprouts // Ekologiya (2): 43-46].
[Впервые
изучено
действие
высокомолекулярного ПАВ - сополимера
гексена и малеинового ангидрида - на
проростки растений Oryza sativa].
[Совместно: С.А.O., Семыкина Н.А.].
Реагирование проростков макрофитов на
загрязнение
водной
среды
высокомолекулярными ПАВ // Экология.
1991. № 4. С. 83-85, табл. Библиогр. 8 назв.
[Впервые
проведено
тестирование
катионного ПАВ ТДТМА на пиявках
Hirudo medicinalis (выявлены новые
эффекты - изменения поведения тесторганизмов), а также на растениях
Fagopyrum
esculentum
(выявлено
ингибирование удлинения проростков)].
С.А.O. Реагирование тест-организмов на
загрязнение водной среды четвертичным
аммониевым соединением // Водные
ресурсы. 1991. № 2. С. 112-116. 6 табл.
Библиогр. 17 назв.
[Даны новый алгоритм обработки данных и С.А.O. Биологическая активность вод,
формула нового показателя – коэффициента содержащих ПАВ // Химия и технология
корреспондирования].
воды. 1991. т. 13. № 3. С. 270-283. 9 таблиц.
Резюме на рус. и англ. яз. Библиогр. 83
назв.
Впервые предложен и апробирован новый
метод
биотестирования
химических
веществ
на
основании
регистрации
нарушений прикрепления проростков к
субстрату
и
образования
корневых
волосков.
Пер. на англ.: Bioassay of surfactants based
on the disruption of seedling attachment to the
substrate and rhizoderm root hair formation.Biology Bulletin of the Academy of Sciences
of the USSR (USA; ISSN 0098-2164) 1992, v.
18(4) p. 383-386; Bibl.15 refs. Co-Authors:
Ostroumov, S.A.; Maksimov, V.N.;
[Совместно:
С.А.O.,
Максимов
В.Н.].Биотестирование растворов ПАВ на
основе
регистрации
нарушения
прикрепления проростков к субстрату и
образования корневых волосков // Известия
АН СССР, сер. биол. 1991. № 4. С. 571 575, табл. Резюме на рус. и англ. яз.
Библиогр. 15 назв. [ = Ostroumov, S. A. and
V. N. Maksimov (1991). A bioassay of
surfactant solutions based on the disturbance of
seedling adhesion to the substrate and the
development of root hairs by the rhizodermis.
// Izvestiya Akademii Nauk SSSR Seriya
Biologicheskaya (4): 571-575].
[Впервые установлены новые эффекты при [Совместно:
16
С.А.O.,
Хорошилов
В.С.].
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
воздействии жидкого детергента "Вильва"
на проростки
Fagopyrum esculentum и
Oryza sativa. При концентрации "Вильвы"
0.25 мл/л рост проростков F. esculentum
останавливался, рост O. sativa тормозился
на 22-75%].
Биотестирование
вод,
загрязненных
поверхностно-активными веществами //
Изв. Академии наук, сер. биологическая.
1992. № 3. C. 452-458. 8 табл. Резюме на
англ. яз. Библиогр. 33 назв.
Впервые
показано:
эффект
ПАВ [Совместно:
С.А.O.,
Головко
А.Э.].
сульфонола на проростки риса. Показано Биотестирование
токсичности
ингибирование удлинения проростков
поверхностно-активного
вещества
(сульфонола) с использованием проростков
риса как тест-объекта // Гидробиол. журнал.
1992. Т. 28. № 3. C.72-75.
Впервые показано, что полимерный ПАВ
сополимер
гексена
и
малеинового
альдегида (СГМА) ингибировал удлинение
проростков. ЕС50 менее 3.3 г/л при
длительности опыта 90 ч, из них
инкубирование в тест-растворе 62 ч.
[Ингибирование
sativum L].
проростков
[Совместно: С.А.O., Семыкина Н.А.].
Реагирование Fagopyrum esculentum Moench
на загрязнение водной среды полимерным
ПАВ // Экология. 1993. № 6. C.50-55. 4
Табл. Резюме на англ. яз. Библиогр. 21 назв.
Lepidium С.А.O. Тритон Х-100 // Токсикологический
вестник. 1999. № 4. C.41.
[Впервые
исследовали
воздействия
анионного ПАВ додецилсульфата натрия
(ДСН) на жизнеспособность водных
растений
(Elodea
canadensis
Mchk.,
Potamogeton crispus L., Najas guadelupensis
L.). Получены свидетельства возможности
применения метода рекуррентных добавок
для оценки ассимиляционной емкости
микрокосмов с макрофитами. Метод
рекуррентных добавок предложен в работе:
С.А.О.—Ecol. Stud. Haz. Sol. 2006, т.11, c.
72-74. Растения E. canadensis выдерживали
суммарную нагрузку ДСН 4 мг/л (8 добавок
по 0.5 мг/л, нагрузка распределена в
течение за 18 сут.) и погибали при нагрузке
83 мг/л (10 добавок по 8.3 мг/л за 19 сут.).
Растения N. guadelupensis выдерживали
значительно более высокую нагрузку
свыше 120 мг/л (распределенную в течение
168 сут)].
К разработке гидробиологических вопросов
фиторемедиации: взаимодействие трех
видов макрофитов с додецилсульфатом
натрия.—Вода и экология. 2006. № 3. стр.
45-49. Табл. 2, Реферат на русск. яз. на
стр.77. Библиогр. 12 назв. [Совместно:
С.А.O., Соломонова Е.А.]
[Впервые
установлено
воздействие Биоэффекты воздействия додецилсульфата
додецилсульфата
натрия
на
Elodea натрия на водные макрофиты.— Водное
canadensis Mchk. (семейство водокрасовые - хозяйство России. 2006. №6. с.32-39, табл.
17
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Hydrocharitaceae), Potamogeton crispus L. Библиогр.
11
назв.
(семейство рдестовые - Potamogetonaceae), Соломонова Е.А., С.А.O.].
Najas guadelupensis L. (cемейство наядовые
- Najadaceae), Fontinalis antipyretica L.
(семейство родниковые - Fontinalaceae).
Представители макрофитов, плавающих на
поверхности воды - Salvinia natans L.,
Salvinia
auriculata
Aubl.
(семейство
cальвиниевые - Salviniaceae)].
[Совместно:
[Результаты
первых
исследований
воздействия додецилсульфата натрия (ДСН)
на водных растения Elodea canadensis
Mchk., Potamogeton crispus L., Najas
guadelupensis L., Fontinalis antipyretica L.,
Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl. В
опытах с
N. guadelupensis суммарная
переносимая нагрузка за 195 дней составила
145 мг ДСН на 1 л].
Изучение
фиторемедиационного
потенциала водных растений. - Экология
окружающей
среды
и
безопасность
жизнедеятельности. 2006. № 6. стр. 63-68.
Табл. 5. Библ. 22 назв. Реф. на англ. и
украинском языках [Совместно: С.А.O.,
Соломонова Е.А.].
[Впервые вводится термин и концепция
зооремедиации. Рассмотрены основные
типы фиторемедиации, получены новые
данные
о
допустимых
нагрузках
додецилсульфата натрия на макрофиты
Elodea canadensis, Potamogeton crispus,
Najas guadelupensis (свыше 120 мг/л за 168
сут) и др. виды. Дана теория самоочищения
воды как основа эко- и фитотехнологий].
С.А.O.
Подходы
к
очищению
и
оздоровлению
водных
объектов
(фиторемедиация,
биоремедиация,
зооремедиация) в связи с теорией
полифункциональной
роли
биоты
в
самоочищении вод. - Вода: технология и
экология. 2007. № 2. с. 49-69. Библиогр.
53 назв.
Анионный ПАВ в определенных условиях Изучение
фиторемедиационного
вызывал гибель трех видов макрофитов
потенциала трех видов макрофитов:
взаимодействие с додецилсульфатом натрия
// Экологические системы и приборы,
(2007), № 5 (май), C.20-22 [соавт.: С.А. О.,
Е.А. Соломонова]
В среде, содержащей 0,06 мг/мл СМС
«Аист-Универсал», УСД (условная средняя
длина) проростков снижалась более чем в 4
раза.
In the aquatic medium containing the laundry
detergent Aist-Universal 0.06 mg / ml, the new
parameter, the average arbitrary length of
seedlings decreased by the factor of 4].
Синтетическое моющее средство «АистУниверсал»: воздействие на прорастание
семян и удлинение проростков гречихи
Fagopyrum
esculentum.
Токсикологический вестник. 2007, №5 с.
42-43. Библ. 5 назв., табл. [совместно:
С.А.О., Соломонова Е.А.]
[Synthetic detergents Aist-Universal: effects
on seed germination and seedling elongation of
buckwheat
Fagopyrum
esculentum.
–
Toksikologicheskiy Vestnik. 2007, № 5, p. 4243. [coauthors: S.A.O., Solomonova E.A.]
18
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
[Изучено воздействие однократных и
рекуррентных добавок анионного ПАВ
додецилсульфата
натрия
(ДСН)
на
жизнеспособность водных растений Elodea
canadensis Mchk., Potamogeton crispus L.,
Najas guadelupensis L., Fontinalis antipyretica
L., Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl.
Получены свидетельства о возможности
применения метода рекуррентных добавок
для оценки токсичности ПАВ, а также
толерантности и ассимиляционной емкости
микрокосмов с макрофитами. Установлены
сезонные особенности в реагировании
водных растений на ДСН. Разработанный
метод и полученные количественные
данные характеризуют токсичность ПАВ
ДСН
в
условиях,
моделирующих
поступление поллютанта в водную систему,
а
также
толерантность
и
фиторемедиационный потенциал шести
видов водных растений].
Исследование
взаимодействия
додецилсульфата натрия с водными
макрофитами
в
экспериментальных
условиях // Токсикологический вестник. —
2008. — №4. — С. 21 — 26. Рез. англ.
Библиогр.: с. 26. Соавт.: Остроумов С. А.,
Соломонова Е. А. ISSN 0869-7922
Синтетический
анионный
ПАВ
в С.А. Остроумов,
Е.А. Соломонова.
определенных условиях вызывал гибель Воздействие
поверхностно-активного
макрофитов Potamogeton crispus
вещества на макрофиты Potamogeton crispus
L. в условиях микрокосмов // Химическая и
биологическая безопасность. 2008. № 3-4.
с.14-18. 3 табл. Библ. 23 назв.
Микрокосмы с макрофитами изучали в
лабораторных экспериментах. исследовали
воздействие додецилсульфата натрия (ДСН)
на
макрофиты.
Регистрировали
выживаемость и вес биомассы макрофитов
в условиях длительной инкубации. ДСН
вносили
в
форме
неоднократных
(повторяющихся, рекуррентных) добавок.
Количество ДСН, внесенное в 1 дм3 после
каждой добавки составляло: 0,5, 0,8, 1,7,
8,3, 16,7, 50,0 и 100,0 мг. Длительность
периода выживания растений снижалась
при
увеличении
количества
ДСН,
вносимого в одной добавке. Если
количество вносимого ДСН (в одной
добавке) увеличивали в 200 раз (с 0,5 до 100
мг/л), то период выживания снизился в 53
раза (с 372 до 7 дней). В присутствии ДСН
произошло некоторое снижение биомассы
Соломонова Е. А., Остроумов С. А.
«Воздействие додецилсульфата натрия на
биомассу макрофитов Najas guadelupensis
L.» // Токсикологический вестник. 2009. №
2. с.32-35. Библиогр. 10 назв.
19
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
макрофитов. Степень снижения биомассы
зависела
от
суммарного
количества
внесенного ДСН.
Смесь четырех тяжелых металлов вызывала
гибель макрофитов
Изучали изменения концентраций тяжелых
металлов в воде экспериментальных систем.
Концентрации тяжелых металлов Cu, Zn,
Cd, Pb
в воде экспериментальных
микрокосмов
измеряли
методом
инверсионной
вольтамперометрии.
В
микрокосмах инкубировали макрофиты
Ceratophyllum demersum. Измеряемые этим
методом
концентрации
металлов
в
микрокосмах с макрофитами снижались
значительно быстрее, чем в контрольных
микрокосмах
без
растений.
Новые
результаты дополняют ранее полученные
данные о фиторемедиационном потенциале
водных растений (Вестн. Моск. ун-та. Сер.
16. Биология. — 2007. — № 4. — С.39—
42). Changes in the concentrations of heavy
metals in the water of experimental systems
were studied. Using the method of inversion
voltamperometry, the concentrations of the
heavy metals Cu, Zn, Cd, Pb were measured in
the water of the experimental microcosms.
Aquatic
macrophytes
Ceratophyllum
demersum were incubated in the microcosms.
The measured concentrations of all four heavy
metals decreased in the microcosms with the
macrophytes much faster than in the control
microcosms without any aquatic plants. The
new results complement the previous data on
the phytoremediation potential of aquatic
plants (Vestnik Moskovskogo Universiteta.
Series 16. Biology. — 2007. — № 4. —
С.39— 42)].
Остроумов
С.А.,
Шестакова
Т.В.,
Котелевцев
С.В.,
Соломонова
Е.А.,
Головня Е.Г., Поклонов В.А. Присутствие
макрофитов в водной системе ускоряет
снижение концентраций меди, свинца и
других тяжелых металлов в воде. // Водное
хозяйство России. 2009. No. 2. с. 58 – 67.
Табл., Библиогр. 17 назв. [Ostroumov S.A.,
Shestakova T.V.,
Kotelevtsev S.V.,
Solomonova E.A., Golovnya E.G., Poklonov
V.A. Presence of the macrophytes in aquatic
system accelerated a decrease in concentrations
of copper, lead and other heavy metals in
water. // Water Sector of Russia: Problems,
Technologies,
Management
(=Vodnoe
Khozyaistvo Rossii). 2009. No. 2. p. 58 - 67.
Bibliogr. 17 refs.
Смесь четырех тяжелых металлов вызывала
гибель макрофитов (элодеи). Изучали
протекающее
во
времени
снижение
концентраций тяжелых металлов (Pb, Cd,
Zn, Cu)
в воде экспериментальных
экосистем (микрокосмов) с элодеей Elodea
canadensis. Концентрации Pb, Cd, Zn, Cu в
воде экспериментальных микрокосмов
Остроумов
С.А.,
Котелевцев
С.В.,
Шестакова Т.В.,
Колотилова Н.Н.,
Поклонов В.А., Соломонова Е.А. Новое о
фиторемедиационном
потенциале:
ускорение
снижения
концентраций
тяжелых металлов (Pb, Cd, Zn, Cu) в воде в
присутствии элодеи. // Экологическая
химия 2009, 18(2): с.111-119. Библиогр. 39
20
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
измеряли
методом
инверсионной
вольтамперометрии.
В
микрокосмах
инкубировали элодею Elodea canadensis.
Концентрация свинца, кадмия и других
металлов после инкубации с элодеей
значительно
уменьшилась.
Впервые
получены убедительные доказательства
того, что измеряемые этим методом
концентрации металлов (Pb, Cd, Zn, Cu) в
микрокосмах с макрофитами Elodea
canadensis снижались значительно быстрее,
чем в контрольных микрокосмах без
макрофитов, что доказывает новый аспект
фиторемедиационного потенциала элодеи
назв.. [=Ostroumov S.A., Kotelevtsev S.V.,
Shestakova T.V., Kolotilova N.N., Poklonov
V.A., Solomonova E.A.
The new on
phytoremediation potential: acceleration in the
decrease in the concentrations of heavy metals
(Pb, Cd, Zn, Cu) in water in the presence of
elodea]. [http://thesa-store.com/eco/].
Смесь четырех тяжелых металлов вызывала Остроумов С.А., Шестакова Т.В. Снижение
гибель макрофитов
измеряемых концентраций Cu, Zn, Cd, Pb в
воде
экспериментальных
систем
с
Ceratophyllum
demersum:
потенциал
фиторемедиации // ДАН. 2009. т.428. № 2.
С. 282-285.
Примеры изучения воздействия ксенобиотиков на водоросли даны в
нижеследующей таблице.
Табл. 3. Воздействие химических веществ на водоросли (примеры). В
некоторых работах сравнивали действие химических веществ на водоросли и
другие организмы.
[Додецилсульфат натрия
в
концентрации 1000 мг/л резко
ингибировал
(практически
полностью
подавлял)
рост
водоросли
Scenedesmus
quadricauda. В концентрации 10
мг/л и 100 мг/л
наблюдали
некоторую стимуляцию роста
культуры S. quadricauda. В этих
опытах
S.
quadricauda
выращивали на среде Успенского
№ 1].
Воздействие анионного детергента на зеленую
протококковую водоросль и проростки некоторых
покрытосеменных растений // Научн. доклады высшей
школы. Биол. науки. № 7. 1986. С.84-86. 2 табл.
Резюме на рус. и англ. яз. Библиогр. 8 назв.
[Совместно: Горюнова С.В., С.А.O.]
Впервые
показано,
что Деградация водорослей при загрязнении водной среды
синтетический ПАВ этоний 67 ПАВ этонием // Экология. 1988. № 6. С.57-58.
мг/л
вызывал
быструю [Совместно: С.А.O., Максимов В.Н.].
деградацию и гибель клеток
водорослей Chlorella vulgaris и
21
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Monochrysis lutheri через 20-23
часа
после
добавления
к
суспензии клеток.
0.001 % (=10 мг/л) сульфонол
(анионный
ПАВ
алкилбензолсульфонат)
полностью останавливал рост
культуры зеленой водоросли
Dunaliella asymmetrica на среде
Артари и вызывал частичную
гибель клеток. 0.005 % (= 50
мг/л) ПАВ сульфонол вызывал
полную гибель и лизис клеток D.
asymmetrica . 0.001% сульфонол
почти вдвое уменьшал условную
среднюю
длину проростков
Fagopyrum esculentum.
Воздействие сульфонола на культуру водоросли
Dunaliella asymmetrica и проростки Fagopyrum
esculentum // Гидробиол. журнал. 1990. т. 26. № 2.
С.96-98. 2 Таб. Резюме на англ. яз. Библиогр. 9 назв.
[Совместно: С.А.O., Борисова Е.В., Ленова Л.И.,
Максимов В.Н.].
[Впервые
показано,
что
катионный ПАВ ТДТМА 4 мг/л
ингибировал рост цианобактерий
Nostoc
muscorum,
зеленых
водорослей Bracteacoccus minor.
ТДТМА
50
мг/л
снижал
численность цианобактерий и
диатомовых
в
дерновоподзолистой почве. ТДТМА 50 и
250 мг/л ингибировал рост
проростков F. esculentum].
Воздействие загрязнения среды катионным ПАВ на
водоросли и проростки Fagopyrum esculentum //
Экология. 1990. № 2. С.43-46. 3 табл. Резюме на рус. и
англ. яз. Библиогр. 10 назв. [Совместно: С.А.O.,
Третьякова А.Н.]. [= Ostroumov, S. A. and A. N.
Tret'yakova (1990). Effect of environmental pollution with
a cationic surfactant on some algae and Fagopyrum
esculentum Moench. sprouts. Ekologiya (2): 43-46]. Пер.
на англ.: Effect of environmental pollution with a cationic
surface-active substance on algae and Fagopyrum
esculentum sprouts. – Soviet Journal of Ecology. 1990.
Vol. 21. No.2. p. 79-81. [in collaboration: S.A.O.,
Tretyakova A.N.].
[Впервые показано, что CMC
Био-С
0.5 г/л полностью
подавлял рост Euglena gracilis; в
концентрациях 0.01 и 0.1 г/л
существенного
эффекта
не
отмечено].
Воздействие загрязнения водной среды СМС Био-С
на эвглену // Гидробиологический журнал. 1990. Т. 26.
№ 6. С.78-79. Табл. Резюме на англ. яз. Библиогр. 9
назв. [Совместно: Вастернак К., С.А.O.].
Впервые
показано,
что
неионогенный ПАВ ингибировал
культуру
диатомовых
водорослей. При концентрации
ПАВ Тритона Х-100 0.1 и 1 мг/л
плотность культуры Thalassiosira
pseudonana (Hustelt) Hasle et
Heimdal существенно ниже, чем
в
контроле.
Снижение
Воздействие загрязнения водной среды неионогенным
ПАВ на морскую диатомовую водоросль Thalassiosira
pseudonana // Известия Российской Академии Наук.
Биология. 1996. № 1. C.91-95. 3 Табл. Резюме на англ.
и рус. яз. Библиогр. 29 назв. [Совместно: Фишер Н.,
Маертц-Уэнте М., С.А.O.]. Есть англ. пер.
22
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
специфической скорости роста
составило 10% при концентрации
ТХ100 0.1 мг/л и около 40% при
1 мг/л.
Чувствительность
диатомей к ТХ100 была выше
чувствительности
некоторых
красных, зеленых и золотистых
водорослей,
а
также
сперматозоидов морской звезды
и
проростков
двудольных
растений к действию ТХ100 и
близких ему ПАВ.
Впервые показано неоднозначное
воздействие ПАВ на культуры
цианобактерий.
Изучали
действие неионогенного ПАВ
Тритона Х-100 на два штамма
морских цианобактерий рода
Synechococcus из коллекции
Океанографического института в
Вудс-Хоуле. ТХ100 5 мг/л
ингибировал
рост
культуры
Synechococcus WH 7805 и
стимулировал рост культуры
другого штамма Synechococcus
WH 8103. ТХ100 0.5 мг/л
стимулировал
рост
обоих
штаммов.
Действие неионогенного поверхностно-активного
вещества на цианобактерии // Микробиология. 1994.
Т. 63. вып. 2. C.259-263. Табл. Резюме на англ. яз.
Библиогр. 21 назв. [Совместно: Уотербери Дж.
(Waterbury J.B.), С.А.O.].
Воздействие на Euglena gracilis
Klebs. СМС "Кристалл": в конции 20-300 мг/л ингибировал рост
культуры Euglena gracilis Klebs.
"Лотос-Автомат" в конц-ии 20
мг/л
стимулировал
рост
культуры, а в конц-ии 100-300
мг/л ингибировал.
Синтетические моющие средства (СМС) “Кристалл” и
“Лотос-Автомат” // Токсикологический вестник. 1998.
№ 5. C.29-30. Табл. Библиогр. 3 назв. [Совместно:
С.А.O., Галяма Д., Блажей А., Леготский И., Слугень
Д.].
[Ингибирующее воздействие на
одноклеточные
пресноводные
цианобактерии Synechococcus sp.
PCC 6803. При конц-ии ЦТАБ
0,2 мг/л ингибирование 33%, при
конц-ии 0,4 мг/л ингибирование
более 50%].
Цетилтриметиламмоний
бромид
(ЦТАБ,
гексадецилтриметиламмоний
бромид,
цетримидCetrimide) // Токсикологический вестник. 1998. № 5.
C.30. Табл. Библиогр. 1 назв. [Совместно: С.А.O.,
Колотилова Н.Н.].
[Впервые
показано Тетрадецилтриметиламмоний бромид (ТДТМА) //
ингибирующее воздействие ПАВ Токсикологический вестник. 1999. № 1. C.35-36.
23
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
на Spirulina platensis. ТДТМА 0.5 [Совместно: С.А.O., Краевский В.М., Лямин М.Я.].
и 2.5 мг/л ингибировал рост
культуры].
[Впервые
изучено
и
сопоставлено
воздействие
катионного ПАВ ТДТМА на
зеленые
водоросли
и
цианобактерии. ТДТМА 0.5-0.6
мг/л практически полностью
ингибировал рост Scenedesmus
quadricauda. ЦТАБ 0.6 мг/л
ингибировал рост Synechocystis
sp.;
оптическая
плотность
культуры составляла 33.7% и
66.7% от контроля при объеме
инокулята
0.5%
и
4.5%,
соответственно].
Изучение воздействия синтетических поверхностноактивных веществ на Cyanophyta и Chlorophyta //
Альгология. 1999. Т.9. № 2. C.105-106. [Совместно:
С.А.O., Колотилова Н.Н., Пискункова Н.Ф., Лямин
М.Я., Краевский В.М.].
Впервые
охарактеризовано
воздействие катионного ПАВ
(тетрадецилтриметиламмоний
бромида)
на
пресноводные
зеленые водоросли
Воздействие
катионного
ПАВ
тетрадецилтриметиламмоний
бромида
на
пресноводные
зеленые
водоросли
//
Токсикологический вестник, 1999. № 3. - С. 27-29.
[Совместно: Пискункова Н.Ф., С.А.O.].
[Впервые показано двойственное Синтетическое моющее средство Tide-Lemon //
воздействие
СМС
на Токсикологический вестник. 2000. № 2. С.31-32
цианобактерии: в зависимости [Совместно: С.А.O., Колотилова Н.Н.].
от концентрации, ингибирование
или
стимуляция
роста
цианобактерий Synechocystis sp.
PCC 6803].
ПАВ-содержащие
препараты Рост цианобактерий в присутствии ПАВ-содержащих
влияют на рост цианобактерий
препаратов // Водные экосистемы и организмы-2. М.:
МАКС Пресс. 2000. C.60. [Совместно: С.А.О.,
Колотилова Н.Н.].
Как упоминалось выше, проводили опыты по воздействию ПАВ на другие
организмы.
Так, изучали воздействие ПАВ на морские простекобактерии Hyphomonas
MHS-3 (Додецилтриметиламмоний бромид // Токсикологический вестник. 1999. №
4. C.40-41. [Совместно: Вайнер Р., С.А.O.]). Установлены концентрации, которые
подавляли рост этих бактерий: при концентрации 5 мг/л подавление было около
30% в первые 19 ч, затем оно составляло менее 20%. При инкубации в течение 96 ч
ЕС50 (ингибирование роста культуры) составляло около 10 мг/л. Таким образом,
24
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
этот катионный ПАВ действовал на простекобактерии сильнее, чем неионогенный
ПАВ Тритон Х-100. При концентрации ТХ100 50 мг/л ингибирование роста
морских бактерий Hyphomonas MHS-3 было около 50%, при конц-ии 5-10 мг/л
ингибирование не более 20% (Вайнер Р., С.А.Oстроумов. Тритон Х-100 //
Токсикологический вестник. 1998. № 4. C.42-43).
Изучали воздействие катионного ПАВ на аннелид – пиявок Hirudo
medicinalis. Установлены концентрации, которые изменяли поведение пиявок, а
также вызывали летальные эффекты (Реагирование тест-организмов на загрязнение
водной среды четвертичным аммониевым соединением // Водные ресурсы. 1991. №
2. С. 112-116). .
Подробно изучали воздействие ПАВ и некоторых других ксенобиотиков
(тяжелые металлы, нефтепродукты) на моллюсков и некоторых планктонных
организмов – фильтраторов. Результаты упомянуты в нижеследующей таблице.
Табл. 4. Воздействие ксенобиотиков на моллюсков и некоторых планктонных
организмов-фильтраторов
Результат работы
Впервые установлено: новые биоэффекты
ПАВ: додецилсульфат натрия (ДСН, SDS
0.5-4 мг/л при инкубации 30-60 мин), и
ТХ100 (Triton X-100 4 мг/л при инкубации
60-120 мин) ингибировали фильтрацию и
удаление клеток водорослей Isochrysis
galbana из воды мидиями Mytilus edulis.
SDS 1, 2, и 4 мг/л через 30-90 мин
ингибировал фильтрацию и удаление
клеток I. galbana из воды.
Впервые установлено: ДСН (SDS) 1 мг/л
ингибировал фильтрацию (35-95 мин, 16°С)
M.edulis и удаление клеток Isochrysis
galbana из воды. Количество клеток,
оставшихся в воде неотфильтрованными
через 95 мин, втрое превышало количество
клеток в контроле без ДСН.
[ТДТМА 0.5 мг/л ингибировал фильтрацию
воды коловратками Brachionus angularis
Gosse и изъятие ими из воды клеток
Chlorella sp.].
Ссылки
С.А.O., Донкин П., Стафф Ф. Нарушение
фильтрации двустворчатыми моллюсками под
воздействием синтетических поверхностноактивных веществ двух классов // ДАН. 1998.
Т. 362. № 4. C.574-576.
Biological filtering and ecological machinery for
self-purification and bioremediation in aquatic
ecosystems: towards a holistic view // Rivista di
Biologia / Biology Forum. 1998. V. 91(2). P.221232
Тетрадецилтриметиламмоний
бромид
//
Токсикологический вестник. 1998. № 5. C.3032. Табл. Библиогр. 4 назв. [Совместно:
Карташева Н.Н., С.А.O.].
[ингибирование трофической активности С.А.O. Тетрадецилтриметиламмоний бромид
Lymnaea stagnalis]. Из содерж.: ТДТМА 2 (ТДТМА) // Токсикологический вестник. 2000.
мг/л ингибировал скорость питания № 1. С.42-43 Библ. 3 назв.
Lymnaea stagnalis на 65.5 % (при питании
фитомассой листьев макрофитов).
25
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Обобщенная концепция фильтрации воды
гидробионтами. Впервые установлено:
ТХ100 0.5 мг/л ингибировал фильтрацию
(90 мин, 16°С) M.edulis и удаление клеток
Isochrysis galbana из воды. Количество
клеток,
оставшихся
в
воде
неотфильтрованными, вдвое превышало
количество клеток в контроле без ТХ100.
Впервые установлено: ТДТМА 1 мг/л
снижает изъятие клеток
M. lutheri
ювенильными особями моллюсков M.
galloprovincialis.
Ингибирование
при
действии TX100 5 мг/л на U. tumidus,
ТДТМА 1-2 мг/л на U. pictorum, ТДТМА
0.5 мг/л на Brachionus angularis, B. plicatilis.
Впервые установлено: ТДТМА 1 мг/л
ингибировал фильтрационную активность
ювенильных особей морских моллюсков
Mytilus galloprovincialis Lam., изъятие из
воды клеток водорослей
Monochrysis
lutheri.
Впервые
установлено:
Сублетальное
воздействие – ингибирование фильтрации
воды ювенильными особями моллюсков M.
galloprovincialis (инкубация при 27.8 º С).
20 мг/л 19-54 мин.; 7 мг/л 9-49 мин.
Впервые установлено: Жидкий детергент
Fairy 2 мг/л снижал фильтрацию M.
galloprovincialis сразу после добавления
(инкубация 2-23 мин, 22.5 º С).
Впервые установлено: Ингибирование
фильтрации при воздействии СМС IXI 20
мг/л на M. galloprovincialis, "ДениАвтомат" 30 мг/л на Crassostrea gigas.
Детальный
перечень
таксонов
фильтраторов морского и пресноводного
планктона и бентоса (табл. 3).
Впервые
установлено
и
выявлено
ингибирование
фильтрации
при
воздействии Lanza-Automat 20 мг/л на
устриц Crassostrea gigas (инкубация 4-35
мин,
23.4ºC).
Вводится
понятие
"экологическая репарация".
Впервые установлено: Препарат ЖМС
"Красная
линия"
ингибирует
фильтрационную
активность.
При
концентрации ЖМС "Красная линия" 0.5
мл/л (содержит лауретсульфат натрия)
имело место ингибирование фильтрации
воды мидиями M.galloprovincialis и изъятия
водорослей Monochrysis lutheri из воды. В
результате более высокой концентрации
клеток водорослей оптическая плотность
Anthropogenic effects on the biota: towards a new
system of principles and criteria for analysis of
ecological hazards // Rivista di Biologia / Biology
Forum. 2003. vol. 96, no.1, p. 159-170.
С.А.O. Ингибиторный анализ регуляторных
взаимодействий в трофических цепях
//
Доклады РАН, 2000, Т. 375, № 6. С.847-849
С.А.O. Тетрадецилтриметиламмонийбромид //
Токсикологический вестник. 2000. № 3. С.3435.
С.А.O. Синтетическое моющее средство ЛоскУниверсал // Токсикол. вестн. 2001. № 3. С.4041.
С.А.O. Синэкологические основы решения
проблемы эвтрофирования // ДАН. 2001. Т.381
№5. C.709-712
С.А.O. Сохранение биоразнообразия и качество
воды: роль обратных связей в экосистемах //
ДАН. 2002. т.382. № 1. C.138-141
С.А.O. Идентификация нового вида опасности
химических веществ: ингибирование процессов
экологической ремедиации // ДАН. 2002. т.
385. № 4. C. 571-573.
С.А.O. Препарат ЖМС "Красная линия"
ингибирует фильтрационную
активность
Mytilus galloprovincialis. – Токсикологический
вестник. 2006. № 3. С.42-43.
26
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
(700 нм) в варианте с присутствием ЖМС
КЛ через 12 минут после начала
фильтрации вдвое превышала контроль.
Впервые
установлено:
ингибирование S.A.O., J. Widdows.
Inhibition of mussel
фильтрации атлантическими мидиями suspension feeding by surfactants of three classes.
(гибридной популяции вблизи побережья Hydrobiologia. 2006. V. 556, No. 1. P.381 – 386.
южной Англии) при действии катионного
ПАВ.
Сопоставлено
ингибирование
фильтрации
воды
мидиями
при
воздействии ПАВ трех классов
[Ингибирование фильтрации воды С.А.O. Синтетические моющие средства
мидиями Mytilus galloprovincialis при
воздействии препаратов СМС ЛотосЭкстра 25 и 50 мг/л, Tide-Lemon 33 и 43
мг/л; эффекты носили сублетальный
характер, т.к. не было воздействия на
смертность].
[Ингибирование фильтрации воды
пресноводными
моллюсками
Unio
tumidus Philipsson 1788].
Нарушение
фильтрационной
активности пресноводных и морских
моллюсков под воздействием ПАВ,
СМС, ЖМС, пестицидов линдана и
дихлорвоса, Cd, Cu, Pb, Hg, Co,
нефтяных углеводородов (газойля).
Ингибирующее
воздействие
титанофторида калия и ортованадата
натрия Na3VO4 ·12 H2O на фильтрацию
воды.
[Количество
пеллет,
которые
выделяются интактными моллюсками
Mytilus galloprovincialis в относительно
нормальных условиях (в чистой
морской воде, куда не добавляли
загрязняющих веществ) в эксперименте
за 70 мин составило 1.25 г сырого веса
от 1 кг мидий (сыр. вес с раковинами)
или 0.28 г сухого веса от 1 кг мидий. В
условиях опыта количество пеллет,
образованных моллюсками, имевшими
контакт с водой, загрязненной ртутью
(HgSO4 10 мг/л), было ниже предела
обнаружения].
[При концентрациях SnCl2 ·2H2O 5 и
15 мг/л ингибирования фильтрации
воды мидиями не выявлено] В
присутствии SnCl2 ·2H2O, 130 мг/л
"Лотос-Экстра"
и
"Tide-Lemon"
//
Токсикологический вестник. 2000. № 4.
С.35-37.
Синтетическое моющее средство OMO //
Токсикологический вестник. 2000. № 5.
С.43-44. [Совместно: С.А.O., Колотилова
Н.Н.].
С.А.O. Элементы теории молекулярноэкологического механизма формирования
качества воды и ее самоочищения. – Сиб.
экол. журнал. 2006. № 6. С. 699-706, табл.
Резюме на рус. и англ. яз. Библиогр. 29
назв.
О вкладе Mytilus galloprovincialis в
вертикальный перенос вещества из верхних
слоев столба воды в нижние. Нарушение
переноса при воздействии ртути.— Ecol.
Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с.
83-85, табл. Библиогр. 1 назв. [Совместно:
С.А.О., Солдатов А.А.]
Взаимодействие
Sn
и
Mytilus
galloprovincialis.— Ecol. Studies, Hazards,
Solutions, 2006, v. 11, с. 113 - 117.
Разделы: 1. Фильтрационная активность
27
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
полного
или
ярко
выраженного
ингибирования фильтрации воды не
зарегистрировано. В условиях добавки
SnCl2 ·2H2O выявлен механизм участия
моллюсков-фильтраторов в очищении
воды путем соосаждения взвеси
контаминанта с пеллетами];
мидий в присутствии Sn: отсутствие
ингибирования фильтрации и изъятия
водорослей из воды. 2. Фильтрационная
активность мидий в присутствии высокой
концентрации Sn: отсутствие остановки
фильтрации. Возможная роль пеллет в
изъятии поллютанта из воды.
Cd инигибировал фильтрацию воды С.А.O. Сульфат кадмия: действие на мидий
мидиями. сульфат кадмия (0.5 мг/л) // Токсикологический вестник. 2004. № 6.
тормозил
фильтрацию
M. С. 36-37
galloprovincialis и изъятие ими из воды
суспензии Saccharomyces cerevisiae по снижению оптической плотности
(OD 550 нм; оптический путь 10 мм);
воздействия на смертность моллюсков
не было.
[ПАВ ТДТМА 0.5 мг/л ингибировал Воздействие катионного амфифильного
фильтрационную
активность вещества на коловраток // Доклады РАН
популяции Brachionus calyciflorus при (ДАН) 2003. т. 390. № 3. С.423-426, таб.
питании водорослями Nannochloropsis Библиогр. 15 назв. [Совместно: С.А.O.,
limnetica
(Eustigmatophyceae
1.5-6 Вальц Н., Руше Р.]. Представлено
мкм)].
академиком В.Л. Касьяновым. Перевод на
англ. яз.:
[surfactant TDTMA 0.5 mg l-1, turbidostat; Effect of a cationic amphiphilic compound on
the culture of rotifers Brachionus rotifers. - Doklady Biological Sciences. 2003.
calyciflorus
feeding
on
algae Vol. 390. 252-255, tab. Bibliogr. 15 refs; in
Nannochloropsis limnetica].
Eng.;
ISSN
0012-4966.
DOI
10.1023/A:1024417903077. [In collaboration:
S.A.O., Walz N., Rusche R.].
ПАВ ТДТМА 2 мг/л ингибировал С.А.O.
Тетрадецилтриметиламмоний
скорость питания Lymnaea stagnalis на бромид (ТДТМА) // Токсикологический
65.5 % (при питании фитомассой вестник. 2000. № 1. С.42-43 [ингибирование
листьев макрофитов).
трофической
активности
Lymnaea
stagnalis]. Библ. 3 назв.
[Воздействие СМС на моллюсков – Синтетическое моющее средство Lanzaустриц
Crassostrea
gigas; Automat (СМСЛА) // Токсикол. вестн. 2002.
ингибирование фильтрации воды и № 4. C.48-49. [Совместно: С.А.O., Ворожун
извлечения ими из воды клеток И.М., Карташева Н.В., Крупина М.В.,
Saccharomyces cerevisiae
Лихачева Н.Е., Ревкова Н.В., Ходжаев
М.Н., Хромов В.М., Шидловская Н.А.].].
K2TiF6 (89.3 мг/л, при 21ºС, суспензия С.А.O. Фтортитанат калия [воздействие на
клеток
Saccharomyces
cerevisiae, фильтрацию
воды
мидиями
Mytilus
измерения оптической плотности при galloprovincialis]. Токсикологический
660 нм) снижал фильтрацию воды вестник. 2007, №3, с. 39-40. Библ. 6 назв.,
мидиями.
ВЭИ
(воздействие
на табл.
эффективность изъятия взвеси) через 21
мин превышало 730%.
Анионное
поверхностно-активное И. М. Ворожун, С.А. Остроумов Изучение
28
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
вещество
додецилсульфат
натрия
(ДСН) ингибировало фильтрационную
активность
массового
вида
планктонных фильтраторов - дафний
Daphnia magna.
В
лабораторных
опытах
было
установлено,
что
анионное
поверхностно-активное
вещество
додецилсульфат
натрия
(ДСН)
ингибировало
фильтрационную
активность
массового
вида
планктонных фильтраторов - дафний
Daphnia magna. Через 3 ч совместной
инкубации дафний и водорослей при
всех исследованных концентрациях
ДСН (0.1 – 10 мг/л) численность клеток
зеленых
водорослей
Scenedesmus
quadricauda (Turp.) Breb. была больше,
чем в контроле (без ДСН). Это
указывает на то, что воздействие ДСН
ведет к снижению скорости фильтрации
и эффективности изъятия водорослей из
воды.
поллютантов водной среды: воздействие
додецилсульфата
натрия
на
фильтрационную
активность
Daphnia
magna // Экологическая химия. 2008, т.17,
№ 4, с. 215-217.
Доказано, что додецилсульфат натрия
(ДСН) оказывает ингибирующее
воздействие на фильтрационную
активность массового вида
фильтраторов - дафний Daphnia magna.
It was discovered that sodium dodecyl
sulphate (SDS) had an inhibitory effect on
the filtration activity of the common
species of
filter- feeders
Daphnia
magna].
Ворожун И. М., Остроумов
С.А.
Додецилсульфат натрия: воздействие на
дафний // Токсикологический вестник.
2009. № 1. с.46-48. Библиогр. 14 назв.
[Vorozhun I.M., Ostroumov S.A. Sodium
dodecyl sulphate: impact on Daphnia / /
Toksikologicheskiy Vestnik. 2009. No. 1. p.
46-48. Bibliogr. 14 refs.]
Методическая разработка
Остроумов С.А. Изучение толерантности
моллюсков в условиях полиметаллического
загрязнения воды и длительной инкубации
// Проблемы экологии и гидробиологии /
Ред. Тодераш И.К., Остроумов С.А.,
Зубкова Е.И. 2008. М.: МАКС Пресс, с. 4446 Библ. 2 назв.
Синтетическое моющее средство LanzaAutomat (СМСЛА) // Токсикол. вестн. 2002.
№ 4. C.48-49. [Совместно: С.А.O., Ворожун
И.М., Карташева Н.В., Крупина М.В.,
Лихачева Н.Е., Ревкова Н.В., Ходжаев
М.Н., Хромов В.М., Шидловская Н.А.].
С.А.O.
Воздействие
синтетических
поверхностно-активных
веществ
и
[Воздействие на моллюсков – устриц
Crassostrea gigas;
ингибирование
фильтрации воды и извлечения ими из
воды клеток Saccharomyces cerevisiae].
[Effects of TDTMA and SDS
Crassostrea gigas; also, effects
on
of
Ворожун И. М., Остроумов С.А. К
изучению
опасности
загрязнения
биосферы: воздействие додецилсульфата
натрия на планктонных фильтраторов //
ДАН. 2009, Т. 425, No. 2, с. 271–272. Табл.
Библиогр. 15 назв.
29
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
detergents on C.
galloprovicialis].
gigas
and
M. смесевых препаратов на моллюсков,
используемых в аквакультуре // Рыбное
хозяйство. 2009. № 3. с.92-94. Табл. 3.
Библиогр. 20 refs. [= Effects of the synthetic
surfactants and chemical mixtures on marine
mollusks used in aquaculture]. Fisheries
Management. 2009. No. 3. p.92-94. Tabl. 3.
Подраздел 1.3. Роль организмов в очищении воды. Воздействие организмов на
концентрации веществ
А в хрустале пульсировали реки
Арсений Тарковский (1907-1989)
Первые свидания. 1962.
В.И.Вернадский
подчеркивал:
«…Живое
вещество
перестраивает
совершенно область жизни, биосферу» [ 8 ].
Доказана большая роль организмов в улучшении качества воды, ее
самоочищении, уменьшении концентрации загрязняющих веществ (например, [1, 6,
34-41]). Значительный объем новых фактов получен при изучении взаимодействий
ксенобиотиков и высших водных растений, что вносит вклад в расширение научной
базы фитотехнологий и фиторемедиации. Примеры этих работ даны в
нижеследующей таблице.
Табл. 5. Исследования роли водных макрофитов в связи с задачами
фитотехнологий и фиторемедиации (примеры)
Результаты
Ссылки
Изучение
устойчивости
водных Использование
растений
для
макрофитов к додецилсульфату натрия. фиторемедиации
и
изучение
[нов. экспериментальный подход].
ассимиляционной
емкости
систем
с
макрофитами // Водные экосистемы и
организмы. М.: Диалог-МГУ. 1999. C.57
[Совместно: Уланова А.Ю., С.А.О.].
Изучение устойчивости пистии (Pistia Остроумов С.А. Биологические эффекты при
stratiotes) к пеномоющему средству воздействии поверхностно-активных веществ
(ПМС) «Каштан»: при концентрации 0.03 на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. X. 334
мл/л отличий от контроля не наблюдали; с. (см. стр. 132).
0.06 мл/л – корни короче, чем в контроле
30
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
[Сформулирована
концепция
нового
метода
изучения
толерантности
макрофитов к химическому загрязнению,
ассимиляционной
емкости
водной
экосистемы
и
фиторемедиационного
потенциала водных растений].
Модельная система в условиях
рекуррентных (реитерационных) добавок
ксенобиотика
или
поллютанта:
инновационный
метод
изучения
толерантности, ассимиляционной емкости
системы,
предельно
допустимых
поступлений загрязняющих веществ и
потенциала фиторемедиации. —
Ecol.
Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с. 7274. Библиогр. 5 назв.
С.А.O.
Новые
элементы
научных
основ Разработка
фитотехнологий
снижения
фиторемедиации
с
использованием загрязнения водной среды. — Ecol. Studies,
водных макрофитов
Hazards, Solutions, 2006, v. 11, c. 94-99, 6
табл. Библиогр. 9 назв.
[Совместно:
Соломонова Е.А. и С.А.О.].
[Исследовали воздействия анионного
ПАВ додецилсульфата натрия (ДСН) на
жизнеспособность
водных
растений
(Elodea canadensis Mchk., Potamogeton
crispus L., Najas guadelupensis L.).
Получены свидетельства возможности
применения
метода
рекуррентных
добавок для оценки ассимиляционной
емкости микрокосмов с макрофитами.
Метод рекуррентных добавок предложен
в работе: С.А.О.—Ecol. Stud. Haz. Sol.
2006, т.11, c. 72-74. Растения E. canadensis
выдерживали суммарную нагрузку ДСН 4
мг/л (8 добавок по 0.5 мг/л, нагрузка
распределена в течение за 18 сут.) и
погибали при нагрузке 83 мг/л (10
добавок по 8.3 мг/л за 19 сут.). Растения
N.
guadelupensis
выдерживали
значительно более высокую нагрузку
свыше 120 мг/л (распределенную в
течение 168 сут)].
К разработке гидробиологических вопросов
фиторемедиации: взаимодействие трех видов
макрофитов с додецилсульфатом натрия.—
Вода и экология. 2006. № 3. стр. 45-49. Табл.
2, Реферат на русск. яз. на стр.77. Библиогр.
12 назв. [Совместно: С.А.O., Соломонова
Е.А.]
[воздействие додецилсульфата натрия на
Elodea canadensis Mchk. (семейство
водокрасовые
Hydrocharitaceae),
Potamogeton
crispus
L.
(семейство
рдестовые - Potamogetonaceae), Najas
guadelupensis L. (cемейство наядовые Najadaceae), Fontinalis antipyretica
L.
(семейство родниковые - Fontinalaceae).
Представители макрофитов, плавающих
Биоэффекты воздействия додецилсульфата
натрия на водные макрофиты.— Водное
хозяйство России. 2006. №6. с.32-39, табл.
Библиогр.
11
назв.
[Совместно:
Соломонова Е.А., С.А.O.].
31
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
на поверхности воды - Salvinia natans L.,
Salvinia auriculata Aubl. (семейство
cальвиниевые - Salviniaceae)].
[Результаты исследований воздействия
додецилсульфата натрия (ДСН) на водных
растения Elodea canadensis Mchk.,
Potamogeton
crispus
L.,
Najas
guadelupensis L., Fontinalis antipyretica L.,
Salvinia natans L., Salvinia auriculata Aubl.
В опытах с N. guadelupensis суммарная
переносимая нагрузка за 195 дней
составила 145 мг ДСН на 1 л].
Изучение фиторемедиационного потенциала
водных растений. - Экология окружающей
среды и безопасность жизнедеятельности.
2006. № 6. стр. 63-68. Табл. 5. Библ. 22 назв.
Реф. на англ. и украинском языках
[Совместно: С.А.O., Соломонова Е.А.].
Дана теория самоочищения воды как
основа
экои
фитотехнологий.
Рассмотрены
основные
типы
фиторемедиации, получены новые данные
о допустимых нагрузках додецилсульфата
натрия (ДСН) на макрофиты Elodea
canadensis, Potamogeton crispus, Najas
guadelupensis
С.А.O. Фиторемедиация и зооремедиация
водных экосистем в связи с теорией
биотического самоочищении вод // Проблемы
биогеохимии и геохимической экологии.
2007. т. 1 (3). С. 83-97. Библиогр. 54 назв. 6
табл. Резюме на англ. яз. [Phytoremediation
and zooremediation of aquatic ecosystems in
connection with the theory of biotic selfpurification of water].
[Впервые вводится термин и концепция
зооремедиации.
Основные
типы
фиторемедиации,
новые
данные
о
допустимых
нагрузках
ДСН
на
макрофиты
Elodea
canadensis,
Potamogeton crispus, Najas guadelupensis
(свыше 120 мг/л за 168 сут) и др. виды.
Дана теория самоочищения воды как
основа эко- и фитотехнологий].
С.А.O. Подходы к очищению и оздоровлению
водных
объектов
(фиторемедиация,
биоремедиация, зооремедиация) в связи с
теорией полифункциональной роли биоты в
самоочищении вод. - Вода: технология и
экология. 2007. № 2. с. 49-69. Библиогр. 53
назв.
Макрофиты:
взаимодействие
додецилсульфатом натрия
с Изучение фиторемедиационного потенциала
трех видов макрофитов: взаимодействие с
додецилсульфатом натрия // Экологические
системы и приборы, (2007), № 5, C.20-22
[соавт.: С.А. О., Е.А. Соломонова]
[Изучено воздействие однократных и
рекуррентных добавок анионного ПАВ
додецилсульфата натрия (ДСН) на
жизнеспособность
водных
растений
Elodea canadensis Mchk., Potamogeton
crispus L., Najas guadelupensis L., Fontinalis
antipyretica L., Salvinia natans L., Salvinia
auriculata Aubl. Получены свидетельства о
возможности
применения
метода
рекуррентных добавок для оценки
Исследование
взаимодействия
додецилсульфата
натрия
с
водными
макрофитами в экспериментальных условиях
// Токсикологический вестник. — 2008. —
№4. — С. 21 — 26. Рез. англ. Библиогр.: с. 26.
Соавт.: Остроумов С. А., Соломонова Е. А.
ISSN 0869-7922
32
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
токсичности ПАВ, а также толерантности
и ассимиляционной емкости микрокосмов
с макрофитами. Установлены сезонные
особенности в реагировании водных
растений на ДСН. Разработанный метод и
полученные
количественные
данные
характеризуют токсичность ПАВ ДСН в
условиях, моделирующих поступление
поллютанта в водную систему, а также
толерантность и фиторемедиационный
потенциал шести видов водных растений].
Место фиторемедиации в исследованиях Остроумов С.А. Экологическая теория
химико-биотических взаимодействий
гидробиологического самоочищения вод. От
теории биотического самоочищения вод к
экотехнологии и фитотехнологии очищения и
оздоровления
водных
объектов
(фиторемедиация,
биоремедиация,
зооремедиация) // Проблемы экологии и
гидробиологии / Ред. Тодераш И.К.,
Остроумов С.А., Зубкова Е.И. 2008. М.:
МАКС Пресс, с. 3-16. Библиогр. 59 назв.
Воздействие
ПАВ
(поверхностно- С.А. Остроумов,
Е.А. Соломонова.
активного
вещества)
на
водные Воздействие
поверхностно-активного
макрофиты Potamogeton crispus L.
вещества на макрофиты Potamogeton crispus
L. в условиях микрокосмов // Химическая и
биологическая безопасность. 2008. № 3-4.
с.14-18. 3 табл. Библ. 23 назв.
В присутствии макрофита
ускоряется Остроумов
С.А.,
Лазарева
Е.В.
исчезновение ПАВ
додецилсульфата Поверхностное натяжение водных растворов
натрия из воды
додецилсульфата натрия в присутствии
водных растений – Вода: технология и
экология. 2008 № 3 с. 57-60.
[Показано с использованием метода
Вильгельми (метод отрыва пластинки),
что в присутствии макрофита OST-1
ускоряется
исчезновение
ПАВ
додецилсульфата натрия из воды]
Лазарева Е.В., С.А. Остроумов. Воздействие
макрофита на поверхностное натяжение
водных растворов додецилсульфата натрия:
поиски фитотехнологии ремедиации //
Проблемы биогеохимии и геохимической
экологии, 2008, №3 (7) , с.75-77. [совместно:
Лазарева Е.В., Остроумов С.А.]
В присутствии макрофита
ускоряется Остроумов С.А., Лазарева Е.В., Соломонова
исчезновение ПАВ
додецилсульфата Е.А. Влияние макрофитов на поверхностное
натрия из воды
натяжение
воды,
содержащей
додецилсульфат
натрия:
поиск
фитотехнологий
очищения
воды
//
Экологическая химия. 2009. 18(1): 41–45. [=
33
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Effects of macrophytes on the surface tension of
water solution of sodium dodecyl sulphate:
searching phytotechnologies for water treatment
// Ecological Chemistry. 2009, 18(1): 41–45.
Bibliogr. 11 refs.; coauthors: Ostroumov S.A.,
Lasareva E. V., Solomonova E.A.].
Accelerated
decrease
in
surfactant
concentration in the water of a microcosm in
the presence aquatic plants; в присутствии
макрофита
ускоряется исчезновение
ПАВ додецилсульфата натрия из воды.
It was discovered that plant biomass help
towards restoration the water quality in the
system which was polluted with a synthetic
surfactant.
Addition
of
sodium
dodecylsulphate (SDS) to water rapidly
changed the surface tension of water in the
microcosm. The measurements demonstrated
that the surface tension of water in the
microcosm with the macrophyte OST1
restored to the level which was close to that
of pure water within less than three days. As
soon as after 46-h incubation of the system
containing the plant phytomass, the surface
tension increased significantly and reached
that of distilled water. In the variants with
water without plant phytomass, restoration of
the normal surface tension was much longer
(about 17 days). The results demonstrated an
accelerated restoration of the normal surface
tension which was typical of pure water in
those systems that contained SDS in the
presence of the phytomass of the
macrophyte OST1. This is consistent with
the conclusion that the macrophyte
accelerates the
disappearance of the
surfactant from water.
Accelerated decrease in surfactant concentration
in the water of a microcosm in the presence of
plants: innovations for phytotechnology. Doklady Biological Sciences, 2009, Vol. 425,
pp. 180–182. [ISSN 0012-4966; Presented by
Academician
G.V.
Dobrovol’sky;
DOI:
10.1134/S0012496609020276; original Russian
text: E.V. Lazareva, S.A. Ostroumov, 2009,
published in Doklady Akademii Nauk, 2009,
Vol. 425, No. 6, pp. 843–845].
В водных системах с добавленным
синтетическим ПАВ додецилсульфатом
натрия (SDS) в присутствии фитомассы
водных растений (макрофитов OST-1)
обнаружено
заметное
ускорение
восстановления уровня поверхностного
натяжения до величины, характерной для
чистой воды. Это согласуется с выводом,
что в присутствии макрофита ускоряется
Ускорение
снижения
концентрации
поверхностно - активного вещества в воде
микрокосма
в
присутствии
растений:
инновации для фитотехнологии // ДАН
(=Doklady Akademii Nauk), 2009, Т. 425, № 6,
С. 843–845.
Табл. Библиогр. 15 назв.
[совместно:
Лазарева Е.В., Остроумов
С.А.]
34
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
исчезновение из воды ПАВ. Результаты
опыта вносят вклад в понимание роли
растений в судьбе поступающих в воду
поллютантов из класса синтетических
ПАВ и подтверждают предположение, что
растения могут использоваться для
фиторемедиации
сред,
загрязненных
ПАВ.
Смесь
четырех
тяжелых
металлов
вызывала гибель макрофитов. Изучали
изменения
концентраций
тяжелых
металлов в воде экспериментальных
систем. Концентрации тяжелых металлов
Cu, Zn, Cd, Pb в воде экспериментальных
микрокосмов
измеряли
методом
инверсионной вольтамперометрии. В
микрокосмах инкубировали макрофиты
Ceratophyllum demersum. Измеряемые
этим методом концентрации металлов в
микрокосмах с макрофитами снижались
значительно быстрее, чем в контрольных
микрокосмах без растений. Новые
результаты дополняют ранее полученные
данные
о
фиторемедиационном
потенциале водных растений (Вестн.
Моск. ун-та. Сер. 16. Биология. — 2007.
— № 4. — С.39—42). Changes in the
concentrations of heavy metals in the water
of experimental systems were studied. Using
the method of inversion voltamperometry,
the concentrations of the heavy metals Cu,
Zn, Cd, Pb were measured in the water of the
experimental
microcosms.
Aquatic
macrophytes Ceratophyllum demersum were
incubated in the microcosms. The measured
concentrations of all four heavy metals
decreased in the microcosms with the
macrophytes much faster than in the control
microcosms without any aquatic plants. The
new results complement the previous data on
the phytoremediation potential of aquatic
plants (Vestnik Moskovskogo Universiteta.
Series 16. Biology. — 2007. — № 4. —
С.39— 42)].
Остроумов С.А., Шестакова Т.В., Котелевцев
С.В., Соломонова Е.А.,
Головня Е.Г.,
Поклонов В.А. Присутствие макрофитов в
водной
системе
ускоряет
снижение
концентраций меди, свинца и других
тяжелых металлов в воде. // Водное хозяйство
России. 2009. No. 2. с. 58 – 67. Табл.,
Библиогр. 17 назв. [=Ostroumov S.A.,
Shestakova T.V., Kotelevtsev S.V., Solomonova
E.A., Golovnya E.G., Poklonov V.A. Presence
of the macrophytes in aquatic system accelerated
a decrease in concentrations of copper, lead and
other heavy metals in water. // Water Sector of
Russia: Problems, Technologies, Management
(=Vodnoe Khozyaistvo Rossii). 2009. No. 2. p.
58 - 67. Bibliogr. 17 refs.
Phytoremediation of perchlorate, surfactants, Инновационная фитотехнология: вклад в
heavy metals (Pb, Cu, Zn, Cd)]. наилучшие
доступные
технологии
35
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Перечисляются 6 основных результатов
по созданию научных основ и разработке
экотехнологий
фиторемедиации
перхлората, ПАВ, тяжелых металлов (Pb,
Cu, Zn, Cd).
комплексного контроля и предотвращение
загрязнение воды. С.А.Остроумов,
Е.Г.Головня, О.М.Горшкова, Е.В.Лазарева,
С.МакКатчеон,
Е.А.Соломонова,
Т.В.Шестакова
//
Ecol. Stud., Haz.,
Solutions, 2009, v.13. p.101-103. Библиогр. 14
назв. [ = Ostroumov S.A., Kapitsa A.P.,
Kotelevtsev S.V., Golovnya E.G., Gorshkova
O.M., Lasareva E.V.,
McCutcheon S.,
Shestakova T.V., Solomonova E.A. Innovative
phytotechnology: contributing to the best
available technologies of complex control and
prevention of water pollution. - Ecol. Stud.,
Haz., Solutions, 2009,
v.13.
p.101-103.
Bibliogr. 14 refs.
Изучали протекающее во времени
снижение
концентраций
тяжелых
металлов (Pb, Cd, Zn, Cu)
в воде
экспериментальных
экосистем
(микрокосмов)
с
элодеей
Elodea
canadensis.
Концентрации
тяжелых
металлов (Pb, Cd, Zn, Cu)
в воде
экспериментальных
микрокосмов
измеряли
методом
инверсионной
вольтамперометрии.
В
микрокосмах
инкубировали элодею Elodea canadensis.
Концентрация свинца, кадмия и других
металлов после инкубации с элодеей
значительно
уменьшилась.
Впервые
получены убедительные доказательства
того, что измеряемые этим методом
концентрации металлов (Pb, Cd, Zn, Cu) в
микрокосмах с макрофитами Elodea
canadensis
снижались
значительно
быстрее, чем в контрольных микрокосмах
без макрофитов, что доказывает новый
аспекти
фиторемедиационного
потенциала элодеи.
Остроумов С.А., Котелевцев С.В., Шестакова
Т.В.,
Колотилова Н.Н., Поклонов В.А.,
Соломонова
Е.А.
Новое
о
фиторемедиационном потенциале: ускорение
снижения концентраций тяжелых металлов
(Pb, Cd, Zn, Cu) в воде в присутствии элодеи.
// Экологическая химия 2009, 18(2): с.111119. Библиогр. 39 назв.
[=Ostroumov
S.A.,
Kotelevtsev
S.V.,
Shestakova T.V., Kolotilova N.N., Poklonov
V.A. , Solomonova E.A.
The new on
phytoremediation potential: acceleration in the
decrease in the concentrations of heavy metals
(Pb, Cd, Zn, Cu) in water in the presence of
elodea]. [http://thesa-store.com/eco/].
Новые данные о способности макрофитов Остроумов С.А., Шестакова Т.В. Снижение
ускорять снижение концентраций Cu, Zn, измеряемых концентраций Cu, Zn, Cd, Pb в
Cd, Pb в воде
воде
экспериментальных
систем
с
Ceratophyllum
demersum:
потенциал
фиторемедиации // ДАН. 2009. т.428. № 2. С.
282-285.
36
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Раздел 2. Теоретические разработки в области общей экологии и биосферных
наук
Properly speaking, it is Science that is power, not Knowledge.
John Henry Newman (1891-1890). Discourses on the Scope
and Nature of University Education. 1852.
В.И.Вернадский отмечал, что «Система науки, взятая в целом, всегда с
логически-критической точки зрения несовершенна» ([9] Вернадский, 1989, стр.
202) и далее: «…следствия вновь открытых областей научных фактов вызвали
одновременное изменение самых основ нашего научного понимания
окружающего…» ([9], стр.216).
Новые шаги в развитии учения о биосфере проанализированы в работах [10,
11, 13, 14, 17, 46, 53, 54, 60].
Накопление новых фактов способствует появлению новых фундаментальных
концепций и развитию понятийного аппарата, новых идей в методологии. Новые
разработки в этой области касаются и представлений об экосистемах и
биогеоценозах, и новых научных направлений на стыке экологии и других наук, и
способов структурирования информации, и критериев опасности антропогенных
воздействий.
Некоторые результаты научной работы и соответствующие ссылки даны в
нижеследующей таблице.
Табл. 6. Некоторые концептуальные разработки, касающиеся исследований
экологических проблем и состояния биосферы.
Примечание. Как и в случае предыдущих таблиц, если автор публикации для краткости не
указан, это означает, что им является С.А.Остроумов.
Результат разработки
I. Новый
алгоритм
для
сопоставления результатов оценки
биологической активности веществ,
полученных на разных объектах или
для разных веществ; формула нового
показателя
–
коэффициента
корреспондирования
II.
Уровне-блочная
концепция системы для классификации
типов антропогенных нарушений
Ссылки
С.А.O. Биологическая активность вод,
содержащих ПАВ // Химия и технология
воды. 1991. т. 13. № 3. С.270-283.
С.А.O. ДАН, 2000, т. 371, № 6, с. 844;
Вестник Моск. ун-та. Сер.16. Биол. 2000. №
4. С.27-34; Сибирский экологический
37
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
журнал. 2003. № 2. С.247-253.
III.
Центральная
и The role of aquatic biota in the mechanism of
полифункциональная роль биоты в the ecosystem that form water quality: a
механизме самоочищения воды; теория central, labile and vulnerable component of the
самоочищения воды
water self-purification system // Environment
Ecology and Safety of Life Activity. 2005.
No.4 (28), P. 46-52; С.А.O. Экология. 2005.
№ 6. С. 452–459; Вода: технология и
экология, 2007, №2, с.49-69. Элементы
теории
молекулярно-экологического
механизма формирования качества воды и
ее самоочищения. – Сиб. экол. журнал.
2006. № 6. С. 699-706; Ostroumov S. A.
Basics of the molecular-ecological mechanism
of water quality formation and water selfpurification. - Contemporary Problems of
Ecology, 2008, 1:147-152 [ISSN 1995-4255
(Print) 1995-4263 (Online)].
IV.
Полифункциональная
Hydrobiologia. 2005. V. 542, P. 275 – 286
роль
фильтраторов
в
функционировании водных экосистем
V.
Метод
ингибиторного С.А.O. Доклады РАН, 2000, Т. 375, № 6.
анализа взаимодействий видов
С.847-849
VI.
Синэкологический
С.А.O. ДАН, 2001, т. 380, № 5, с.714-717;
синергизм антропогенных воздействий ДАН. 2001. Т. 380. №6, С. 847-849
VII.
Модернизация
С.А.O. ДАН 2002, т.383 с.571
определений понятий экосистема и
биогеоценоз
VIII.
Концептуальное
С.А.O.
Сопоставление
некоторых
сопоставление
особенностей
двух особенностей
и
параметров,
живых систем: экосистем и организмов. характеризующих экосистему и организм //
Проведено сопоставление параметров, Экологическая химия 2009, 18(2): с.120которые в той или иной мере 122.
характеризуют
экосистемы
и
организмы. Экосистемы и организмы
рассмотрены как два вида объектов,
вовлеченных в жизненные процессы на
двух уровнях организации живых
систем. Рассмотренные параметры
объектов включали: основные функции,
основные
предпосылки
для
осуществления
этих
функций,
дискретность и непрерывность в
пространстве,
дискретность
и
непрерывность во времени, границы,
способность
контролировать
физические и химические параметры
окружающей
среды,
способность
38
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
снижать энтропию, затрачивая энергию
и т.д.
IX.
Новый
подход
к С.А.O. Вестн. МГУ. Сер. биол., 2003, №3,
трактовке границ экосистем
С.43
X.
Экологические кластеры
С.А.O.
Ecological
Studies,
Hazards,
Solutions. 2004. т. 7. С. 150-151
XI.
Новый подход к решению С.А.O. Доклады Российской Академии
проблемы эвтрофирования
Наук (ДАН). 2001 Т. 381 № 5. С.709-712.
XII.
Выявление новых типов С.А.O. Идентификация нового вида
антропогенных нарушений
опасности
химических
веществ:
ингибирование процессов экологической
ремедиации // ДАН. 2002. т. 385. № 4.
C. 571-573.
XIII.
Введение и разработка С.А.O. Идентификация нового вида
понятия "экологическая репарация".
опасности
химических
веществ:
ингибирование процессов экологической
ремедиации // ДАН. 2002. т. 385. № 4.
C. 571-573; О биотическом очищении воды
и экологической репарации. - Сиб. экол.
журнал. 2006. № 3. C. 339-343;
Экологическая репарация и восстановление
нарушений в системах различных уровней
организации жизни: поиск элементов
фундаментального сходства // Самарская
Лука. 2008. – Т. 17, № 4(26). – С. 708-717;
Биоценотическое очищение и качество
воды: вклад в экологическую репарацию //
Экологическая химия 2009, 18(2): с.123128;
XIV.
Введение и разработка С.А.O. Ecol. Stud. 2004, 7:
154-157;
понятия "экологический налог в водных Hydrobiologia. 2005. V. 542, P. 275 – 286;
экосистемах"
XV.
Создание
теории С.А.O. ДАН 2004, т.396, № 1, С.136-141;
биотического механизма самоочищения Сиб. экол. журнал. 2006. № 6. С. 699-706;
воды
International Journal of Oceans and
Oceanography. 2006. Volume 1, No.1. 111118; Biotic self-purification of aquatic
ecosystems:
from
the
theory
to
ecotechnologies. - Ecologica International,
2007. 15(50), p.15-23; Basics of the
molecular-ecological mechanism of water
quality formation and water self-purification. Contemporary Problems of Ecology, 2008,
1:147-152;
XVI.
Концепция "biomachinery" Biomachinery for maintaining water quality
and natural water self-purification in marine
and estuarine systems: elements of a
qualitative theory // International Journal of
39
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
XVII.
Создание новых научных
дисциплин: биохимической экологии и
биохимической
гидробиологии.
Разработка
новых
концепций
и
терминов
"экологические
хемомедиаторы",
"экологические
хеморегуляторы"
Типология
миграций
элементов и вещества в экосистемах
(биосфере); концепции векторных и
стохастических,
циклических
и
нециклических
перемещений;
положение о влиянии биоты на
длительность удержания химических
элементов экосистемой
XVIII.
XIX.
Концепция
и
термин: биокосная регуляция
новый
Oceans and Oceanography. 2006. Volume 1,
No.1. 111-118.
С.А.O.
Введение
в
биохимическую
экологию (1986); Новая наука в системе
экологических
и
биосферных
наук:
биохимическая экология //
Экология
окружающей
среды
и
безопасность
жизнедеятельности. 2004. № 4 (22) С. 512;
Биохимическая экология и гидробиология:
вклад
в
устойчивое
использование
биоресурсов и развитие экономики // Итоги
деятельности секции "Ноосферные знания
и технологии" Москва, РАЕН, с. 224-230; О
концепциях биохимической экологии и
гидробиологии:
экологические
хемомедиаторы // Сиб. Экол. Журн. - 2006.
- 13, №1. - С. 73-82; Новые научные
дисциплины в системе экологических и
биосферных наук: биохимическая экология
и
биохимическая
гидробиология
//
Экологическая химия 2009, 18(2): с.102110.
С.А.O. О роли гидробионтов в регуляции
потоков вещества и миграции элементов в
водных экосистемах // Вестник РАЕН.
2002. Т. 2. № 3. С.50-54; Концептуальная
формулировка
принципов
и
закономерностей
геохимической
и
биогеохимической экологии. Перемещение
вещества
(миграция
элементов)
–
типология и классификация, функции
биоты, регуляция // Ecological Studies,
Hazards, Solutions. 2004. Т.7. С. 77-78;
Полифункциональная роль биоты в
миграции
химических
элементов
и
формировании геохимической среды: к
разработке теории аппарата биосферы. –
Проблемы биогеохимии и геохимической
экологии. 2006. Т.1 (1). С. 24-31;
Гидробионты как фактор регуляции
потоков вещества и миграции элементов в
водных
экосистемах.
Известия
Самарского научного центра РАН, 2003. т.
5, № 2, c. 249-255 (есть сайт)
Остроумов С.А. Геохимический аппарат
водных экосистем: биокосная регуляция //
Вестник РАН. 2004. Т.74. № 9. C.785-791;
Остроумов С.А. О роли гидробионтов в
40
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
регуляции потоков вещества и миграции
элементов в водных экосистемах // Вестник
РАЕН. 2002. Т. 2. № 3. С.50-54;
Гидробионты как фактор регуляции
потоков вещества и миграции элементов в
водных
экосистемах.
Известия
Самарского научного центра РАН, 2003. т.
5, № 2, c. 249-255 (есть сайт)
XX.
Изучение
С.А.O. Ecol. Stud. Haz. Sol. 2006, т.11, c. 72фиторемедиации
и
толерантности 74.
макрофитов: предложен новый метод
рекуррентных добавок
XXI.
[Анализируется
роль С.А.O. Поиск подходов к решению
биоты
(живых
организмов, проблемы
глобальных
изменений:
совокупности
экологических
и элементы
теории
биотическогидробиологических
факторов)
в экосистемного механизма регуляции и
регуляции и стабилизации параметров стабилизации
параметров
биосферы,
биосферы,
геофизических
и геохимической и геологической среды //
геохимических
процессов
и
в Вестник Моск. ун-та. Сер. биол. 2005. № 1.
результате этого, в предотвращении С.24-33. Резюме на англ. яз. с.33, на русск.
экстремальных погодных явлений и яз. с.50.
глобальных изменений климатической
системы.
Сформулирован
и
обсуждается список связанных с этим
важнейших семи функций биоты.
Изложены элементы теории аппарата
биосферы].
XXII.
[Автор в книге "Введение
в биохимическую экологию" (1986) "Введение в биохимическую экологию"
сформулировал
такой
подход
к (С.А.O. ,1986);
видению биосферы, при котором С.А.O.
Приложение
экологической
констатируется
"разнообразие биохимии к разработке фундаментальных
организмов и веществ, связанных в проблем биологии: биосфера как экологоединый
эколого-биохимический биохимический континуум. —
Ecol.
континуум, который характерен для Studies, Hazards, Solutions, 2006, v. 11, с.
биосферы".
Приведены
и 156-157. Библиогр. 18 назв.
анализируются
новые
факты,
подтверждающие адекватность такого
подхода, в том числе факт единого
молекулярно-экологического
механизма самоочищения воды и
поддержания ее качества в водных
экосистемах].
XXIII.
Впервые
дана
новая С.А.O. Гидробиологическое самоочищение
концепция
основных
пяти вод:
от
изучения
биологических
функциональных
блоков
системы механизмов к поиску экотехнологий
самоочищения водных экосистем (с. 6- (Серия «Академические чтения», вып. 48) 9). Дан новый метод подсчета баллов М.: ФГУП
Изд-во «Нефть и газ» РГУ
для
оценки
самоочистительного нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007.
41
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
потенциала пресноводной экосистемы
(с. 43-44). Новый подход к оценке
стоимости водных экосистем. Дан
пример проведения такой оценки,
составившей за 1 га 2 714 200 - 2 718
200 долл. (с. 47, без учета стоимости
биоресурсов).
XXIV.
Новое
определение
феромонов (с. 232-233). Даны новые
понятия:
экологических
хемомедиаторов,
экологических
хеморегуляторов
(с.
233),
экологических хемоэффекторов (с.234).
Новая концепция уровне-блочного
подхода к анализу экологической
опасности антропогенных нарушений
биоты (с. 236). Показано, что одному
доллару ВВП России соответствует
0.23-0.35 долларов стоимости пресной
воды,
изъятой
из
гидросферы.
Подсчитано,
что
фильтрационная
активность моллюсков на участке дна
площадью 600 м2 соответствует
фильтровальной установке стоимостью
6700 долл. Приведена концепция
уровне-блочного подхода к анализу
экологической
опасности
антропогенных нарушений биоты, в
том
числе
загрязнения
водных
объектов.
XXV.
Предлагается
классификация
некоторых
типов
миграции элементов, которая включает
векторные и стохастические, а также
циклические
и
нециклические
миграции.
Подчеркнута
и
анализируется роль живого вещества в
регуляции того, какую роль в
наблюдаемом перемещении вещества
(химических элементов) играет тот или
иной тип миграции. Рассмотрены две
группы важных регуляторных факторов
(биотические
и
абиотические).
Структурирование
миграций
химических элементов на поверхности
Земли находится под комплексным
регуляторным воздействием обоих
групп факторов. Расширяя область
53 с. Таблицы. Библиогр. 26 назв., портр.
Усл. п.л. 2,25.
(Hydrobiological selfpurification of water: from studies of
biological mechanisms to search of
ecotechnologies. Мoscow: Publishers «Oil
and Gas» of the Gubkin Russian State
University of Oil and Gaz, 2007. – 53 p.,
portr.).
С.А.O. О функциях живого вещества в
биосфере // Вестник РАН. 2003. Т. 73. №
3. С.232-238, табл. Библиогр. 18 назв.
(ВестникРАН2003-3-8.rtf).
С.А.O. Гидробионты как фактор регуляции
потоков вещества и миграции элементов в
водных
экосистемах.
Известия
Самарского научного центра Российской
академии наук, 2003. т. 5, № 2, c. 249-255.
Библиогр. 24 назв. (Aquatic organisms as a
factor in the regulation of the flows of
matter and migrations of chemical elements
in
aquatic
ecosystems. - Izvestija
Samarskogo nauchnogo centra Rossijskoj
akademii nauk, 2003. v.5, No.2, p.249-255).
http://www.ssc.smr.ru/ftp/2003/ssc52249.pdf.
Полный текст доступен в eLIBRARY.
42
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
использования термина «биокосный»,
предложенного В. И. Вернадским, в
статье
предлагается
рассмотреть
биокосную регуляцию перемещений
вещества и миграций химических
элементов
в
биосфере,
включая
дихотомию в точках бифуркации между
векторными и стохастическими, а также
циклическими
и
нециклическими
типами миграции элементов. Нов.
концепция: биокосная регуляция.
XXVI.
[Формулировки
50 Medium-term and long-term priorities in
приоритетов в экологии в ближайшие ecological studies // Rivista di Biologia/
десятилетия].
Biology Forum. 2003. 96: 327-332. Резюме
на англ. и итальянском (p. 332) яз.
Библиогр. 20 назв. [Совместно: S.А.O.,
Dodson S., Hamilton D., Peterson S., Wetzel
R.G.]
Среди вышеприведенных теоретических и концептуальных разработок,
проводившихся нами на основе анализа обширного круга фактов – как из
литературы, так и полученных в нашей экспериментальной работе (см. раздел 1) –
отметим следующие: предложенные модернизированные варианты определений
терминов экосистема и биогеоценоз (см. строку VII в вышеприведенной таблице),
формулировку концептуальных основ новой научной дисциплины, биохимической
экологии (XVII), новые элементы в анализе представлений об антиэнтропийной
направленности функционирования экосистем (XIII), в том числе в связи с
поддержанием качества воды и ее самоочищения, формулировку элементов теории
полифункциональной роли биоты в самоочищении вод (III, XV), новые подходы к
вопросу о критериях опасности антропогенных воздействий и в том числе
химических загрязняющих веществ (II), к вопросу о типологии видов миграции
элементов и вещества в биосфере (XVIII), представления о биокосной регуляции
миграции элементов и перемещении вещества в биосфере (XIX). Предложено
рассматривать биосферу как «эколого-биохимический континуум» (XXII) [31]. Эти
и другие новые элементы в понимании и видении биосферы постепенно меняют тот
концептуальный пейзаж мироздания, который нас окружает. Это представляется
очень важным сейчас, когда мы наращиваем нашу способность и реальную
активность по разрушению биосферы [56, 57, 68, 69]. Нам остро необходимо более
глубокое понимание механизмов и пределов ее устойчивости, что входит в список
приоритетов современной экологии [ 67].
43
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
В целом вышеупомянутые новые шаги в разработке теоретических вопросов
могут рассматриваться как вклад в развитие того раздела учения о биосфере,
которое В.И.Вернадский обозначил словами «аппарат биосферы» (Вернадский,
2001; [7] ) (XXI). В книге «Биосфера» им написано: «Мы видим, что…в биосфере
действовал… химический аппарат, созданный и поддерживаемый в своей
деятельности живым веществом (Вернадский, 2001, стр.153). Однако, используя
выражение «аппарат», он никак не детализировал это место в своем учении.
Думается, есть целесообразность дополнительного анализа и развития в этом
направлении.
Раздел 3. Области практического использования полученных результатов
Наука есть не только знание, но и сознание, то есть
умение пользоваться знанием как следует.
Василий Осипович Ключевский (1841-1911)
Академик Петербургской Академии наук
Полученные результаты, отраженные в вышеприведенных таблицах, имеют
несколько областей применения. Среди них – следующие.
1. Расширение методического арсенала биотестирования, что необходимо для
более полной оценки потенциальной опасности химических веществ. В РФ новые
результаты в этой области находят применение и востребованы в рамках работы,
проводимой Российским регистром потенциально опасных химических и
биологических веществ.
2. Расширение списка биообъектов для биотестирования.
3. Более полное глубокое выявление опасности химических веществ,
загрязняющих среду, в том числе при сублетальных воздействиях. Выявление
опасности большого класса синтетических веществ (поверхностно-активных
веществ, ПАВ), которые раньше считались сравнительно неопасными или
имеющими низкую степень опасности для окружающей среды и биосферы (за
достижения в этой области получен Диплом о научном открытии № 274).
4. Вклад в базу данных для мониторинга состояния среды, в особенности
водной.
5. Рекомендации для природоохранного режима и устойчивого
природопользования в части водных и водно-биологических ресурсов.
44
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
6. Вклад в создание научной базы экотехнологии очищения воды и
поддержания ее качества (фитотехнологии, фиторемедиация).
7. Разработанная теория биотического самоочищения воды служит основой
для планирования и осуществления мероприятий по укреплению экологической
безопасности источников водоснабжения.
8. Предложены новые подходы, которые дают возможность более адекватно
и полно провести монетарную оценку стоимости полезных функций водных
экосистем (см. пункты XXIII и XXIV в табл.6).
9. Разработанные представления о функциях водных экосистем в сопряжении
гидробиологических и геохимических процессов закладывают основу для
мероприятий по предотвращению и торможению нежелательных глобальных
изменений (global change), ассоциированных с изменением климатической системы
Земли. Эти разработки будут востребованы в ближайшие десятилетия, когда
придется всерьез заниматься проблемой катастрофических последствий
антропогенного изменения климата.
10. Полученные результаты и концептуальные разработки, положенные в
основу книг [31, 52, 56, 57, 68, 69], широко используются в практике преподавания
биологических, экологических и химических наук, а также наук о Земле.
Упомянутые книги их переводы на другие языки (чешский, польский, болгарский)
используются в учебном процессе в более чем 30 университетах РФ, Белоруссии,
Украины, Литвы, Грузии, Чехии, Польши и других стран.
В заключение отметим, что наши работы, упомянутые выше, в том числе в
таблицах, были с интересом встречены в научной среде и
получили
положительный отклик со стороны гидробиологов [1, 2, 50], экотоксикологов [ 5,
6] , экологов [21, 22 26, 48, 49, 58], биогеохимиков [18], специалистов по
экологической безопасности [ 16 ], рациональному природопользованию [60, 61] и
ученых других специальностей [ 13-15, 27, 53, 59]. Часть изложенных выше
результатов используется и цитируется исследователями, анализирующими
проблемы состояния водных объектов во Франции, Греции, Испании, США, Китая,
Мексики, Бразилии, Австралии.
Чем шире и глубже становятся наши знания и социальный опыт, тем с
большим интересом мы вчитываемся в слова: «…основное влияние мысли человека
как геологического фактора выявляется в научном ее проявлении: оно главным
образом строит и направляет техническую работу человечества, переделывающую
биосферу» (Вернадский, 1989, с.190; написано в 1938 г.) [9]; «появилась в ясной
реальной форме возможная для создания единства человечества сила – научная
45
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
мысль, переживающая небывалый взрыв творчества» (там же, стр. 213) [9]. В этих
словах мы теперь видим новые элементы содержания.
Автор благодарит многих коллег за обсуждение. Благодарю А.В.Клепикову за
помощь в подготовке и оформлении некоторых частей этой работы.
Библиография
1. Абакумов В.А. Инновационные подходы к восстановлению и ремедиации
загрязненных водных объектов // Вода: технология и экология. 2007. № 4. С.69-73.
2. Абакумов В.А. Новое о ремедиации и восстановлении загрязненных водных систем //
Проблемы биогеохимии и геохимической экологии. 2007, № 2 (4), с. 98-100.
3. Алимов А.Ф. Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков. Л.:
Наука, 1981. 248 с.; Элементы теории функционирования водных экосистем. СанктПетербург: Наука. 2000. 147 с.
4. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование» / Ред.
О.П. Мелехова, Е.И. Сарапульцева. М.: Издательский центр «Академия» 2008, 288 с.
ISBN 978-5-7695-5594-7. 2-е изд., испр.
5. Брагинский Л.П., Л.А. Сиренко. Всесторонний анализ токсикологической опасности
поверхностно - активных веществ для гидробионтов. - Гидробиологический журнал.
2003, т. 39, № 3, с. 115 -118.
6. Брагинский Л.П., К.П. Калениченко, А.А. Игнатюк. Обобщенные механизмы
самоочищения природных вод. // Гидробиологическ журнал. – 2007. – т.43, № 6. - С.
111- 113.
7. Вернадский В.И. Биосфера. М.: Издательский дом "Ноосфера", 2001. – 243 с.
8. Вернадский В. И. Химическое строение биосферы Земли и её окружения. Москва.
Наука, 1965. 374 с.
9. Вернадский В.И., Биосфера и ноосфера. М.: Наука.1989, 261 с.
10. Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов. М. Наука. 1981.
247 с.
11. Гордеев В.В. Лисицын А.П. Микроэлементы. В кн.: Химия океана. т.1. М.: Наука,
1979. С.337-375.
12. Демина Л.Л. Формы миграции тяжелых металлов в океане. М.: Наука.1982. 120 с.
13. Добровольский Г.В. О развитии некоторых концепций учения о биосфере // Вода:
технология и экология. 2007. № 1. С. 63-68.
14. Добровольский Г.В. К 80-летию выхода в свет книги В.И. Вернадского “Биосфера”.
Развитие некоторых важных разделов учения о биосфере // Экологическая химия. 2007.
т.16(3). С.135–143.
15. Добровольский Г.В., Г.С. Розенберг, И.К. Тодераш. (ред). Открытие нового вида
опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование
46
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами.
Москва: МАКС-Пресс, 2008, 108 с., ISBN 978-5-317-02370-6.
16. Донченко В.К., Иванова В.В., Питулько В.М. Эколого-химические особенности
прибрежных акваторий. Спб. НИЦЭБ РАН. 2008. 544 с.
17. Ермаков В.В. Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы
(Technogenesis and biogeochemical evolution of the biospheric taxons).- М: Наука. - 2003. 351 с.
18. Ермаков В.В. Изучение взаимодействия загрязняющих веществ с водными
организмами // Вода: технология и экология. 2009. №2. стр. 69 – 73.
19. Ермаков В.В., Тютиков С.Ф. Химический состав живого вещества. // Проблемы
биогеохимии и геохимической экологии. 2008. № 3 (7). С.3-16.
20. Ермаков В.В., Тютиков С.Ф. Геохимическая экология животных. М.: Наука. 2008. 315
с.
21. Жиров В.К. Поиск фитотехнологий для очищения воды // Проблемы биогеохимии и
геохимической экологии, 2008, №3 (7) , с.155-156.
22. Жиров В.К. О новых исследованиях взаимодействия загрязняющих веществ с
макрофитами в связи с изучением их фиторемедиационного потенциала // Вода:
технология и экология. 2009. № 1. стр. 72–74.
23. Ивантер Э.В., Медведев Н.В. Экологическая токсикология природных популяций. М.:
Наука. 2007. 229 с.
24. Корж В.Д. Геохимия элементного состава гидросферы. М. Наука. 1991. 244 с.
25. Котелевцев С. В., Стволинский С.Л., Бейм А.М. Эколого-токсикологический анализ на
основе биологических мембран. - М.: МГУ, 1986. -105 с.
26. Криксунов Е.А. Новое в изучении современных проблем экологии, гидробиологии и
наук об окружающей среде. - Экология окружающей среды и безопасность
жизнедеятельности. 2006, № 6. стр. 93.
27. Митропольский А.Ю. Environment Ecology and Safety of Life Activity (=‘Ecology of
surroundings and safety of vital activity’, “Экология окружающей среды и безопасность
жизнедеятельности”). 2007. №5. с.81-85. ISSN 1726-5428.
28. Остроумов С.А. Всемирная стратегия охраны природы // Природа. 1980. № 12. С.40-41.
29. Остроумов С.А. Загрязнение воздуха изменяет проницаемость мембран растительных
клеток // Природа. 1980. № 3, с. 115.
30. Остроумов С.А. Химия экологических связей между организмами. Рец. на книгу:
М. Барбье "Введение в химическую экологию" М.: Мир. 1978 // Бюллетень МОИП.
Отд. биол. 1980. т.85. вып. 4. С.123-125.
31. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию. 1986. М.: Изд-во Московского
университета. 176 с.
32. Остроумов С.А. Биологические эффекты поверхностно-активных веществ в связи с
антропогенными воздействиями на биосферу. М.: МАКС-Пресс. 2000. 116 с. ISBN 5317-00040-8. Предисловие академика М.Е. Виноградова.
47
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
33. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных
веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс. 2001. X. 334 с. ISBN 5-317-00323-7.
Предисловие академика М.Е. Виноградова.
34. Остроумов С.А. Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в
экосистемах. // Доклады Академии наук. 2002. Т. 383. № 1. С. 138.
35. Остроумов С.А. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и
водотоках: теория и приложения // Успехи современной биологии. 2004. Т. 124. № 5. С.
429.
36. Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории //
Доклады Академии наук. 2004. Т. 396. № 1. С. 136.
37. Остроумов С.А. О некоторых вопросах поддержания качества воды и ее самоочищения
// Водные ресурсы. 2005. Т. 32. № 3. С. 337-346.
38. Остроумов С.А. Ингибиторный анализ регуляторных взаимодействий в трофических
цепях // Доклады Академии наук. 2000. Т. 375. № 6. С. 847.
39. Остроумов С.А. Синэкологические основы решения проблемы эвтрофирования//
Доклады Академии наук. 2001. Т. 381. № 5. С. 709.
40. Остроумов С.А. О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных
экосистем // Экология. 2005. № 6. С. 452-459.Остроумов С.А. Биотический механизм
самоочищения пресных и морских вод. Элементы теории и приложения = Biotic
mechanism of self-purification of freshwater and marine water. М.: МАКС Пресс. 2004. 96
с. ISBN 5-317-01120-5.
41. Остроумов С.А. Загрязнение, самоочищение и восстановление водных экосистем =
Pollution, self-purification and restoration of aquatic ecosystems. М.: МАКС Пресс. 2005.
100 с. ISBN 5-317-01213-9.
42. Остроумов С.А. Геохимический аппарат водных экосистем: биокосная регуляция //
Вестник РАН. 2004. Т.74. № 9. C.785-791.
43. Остроумов С.А. Гидробиологическое самоочищение вод: от изучения биологических
механизмов к поиску экотехнологий (Серия «Академические чтения», вып. 48) - М.:
ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2007. - 52 с.
44. Остроумов С.А. Биологические фильтраторы – важная часть биосферы // Наука в
России. 2009. № 2. с. 30-36.
45. Остроумов С.А. Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов.
М. МАКС-Пресс. 2008. 200 с. Предисловие чл.-корр. РАН В.В.Малахова. ISBN 978-5317-02625-7.
46. Перельман А.И., Касимов Н.С. 2000. Геохимия ландшафта: - М.: Астрея-2000. - 763 с.
47. Проблемы экологии и гидробиологии / Ред. И.К. Тодераш, С.А. Остроумов, Е.И.
Зубкова. Москва, МАКС пресс. 2008. - 80 с. ISBN 978-5-317-02224-2.
48. Розенберг Г.С. «Экология в картинах (учебное пособие)». Тольятти: ИЭВБ РАН, 2007,
с.146. ISBN 978-5-93424-298-6.
49. Розенберг Г.С., Мозговой Д.П., Гелашвили Д.Б. Экология: элементы теоретических
конструкций современной экологии. Самара: Самарский научн. центр РАН.1999. 396 с.
48
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
50. Романенко В.Д., Романенко А.В. На стыке наук. - Гидробиол. журнал. 1992. -Т. 28. №
2. - С. 82 - 83.
51. Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. 1989, 564 c.
52. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. М.:
Наука. 1990. 288 с. ISBN 5-02-004062-2 (= Introduction to Problems of Biochemical
Ecology: Biotechnology, Agriculture, Environment).
53. Федонкин М.А.. Об исследованиях связи вопросов самоочищения воды и биогенной
миграции элементов в биосфере // Экологическая химия 2009, 18(1): 60–61.
54. Чернова О. В., Н. О. Ковалева. О работе научного семинара по теоретическим
проблемам почвоведения в 2004–2006 гг. - Почвоведение. 2007. № 10. С. 1275-1280.
55. Шредингер Э. (Schrödinger E.) Что такое жизнь с точки зрения физики. М.: ИЛ, 1947.
56. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Охрана живой природы: проблемы и перспективы. 1983.
М.: Леспромиздат. 272 c.
57. Яблоков А.В., Остроумов С.А. Уровни охраны живой природы. М.: Наука, 1985. 176 с.
58. Goldsmith F. B. - The Journal of Ecology, 1992. Vol. 80, No. 1, p. 186-187;
59. Hartshorn G. S. A Russian "Silent Spring". - BioScience, 1992, Vol. 42, No. 7, p. 559-560.
60. Kapitsa A.P. Formulation of fundamental principles for foundation of the theory of the
apparatus of the biosphere. – Environment Ecology and Safety of Life Activity (Kiev). 2007.
No. 1 (37). P. 68-71.
61. Kapitsa P.L. Review of the book: S.A. Ostroumov. Aquatic organisms in water selfpurification and biogenic migration of elements. Moscow. MAX Press. 2008. 200 p. Ecologica, 2009. V.16. No. 53. P.8.
62. Kolesov G.M.
Determination of microelements: neutron activation analysis in
geochemistry and cosmochemistry // J. Anal. Chem. 1994. V.49. No.1. P.50-58.
63. McCutcheon S.C., Schnoor J.L. (Eds) Phytoremediation. Wiley. Hoboken. 2003. 988 p.
64. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of top-down control: new keys to studying
eutrophication, algal blooms, and water self-purification. - Hydrobiologia. 2002. Т. 469. № 13. С. 117-129.
65. Ostroumov S.A. Some aspects of water filtering activity of filter-feeders. -Hydrobiologia.
(2005) v.542. p. 275–286.
66. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca
Raton, London, New York. 2006. 279 p. Subject Index: p.255-279. ISBN 0-8493-2526-9.
67. Ostroumov S.A., Dodson S., Hamilton D., Peterson S., Wetzel R.G. Medium-term and longterm priorities in ecological studies // Rivista di Biologia / Biology Forum. 2003. 96: 327332. Abstracts in Eng. and Italian (p. 332). Bibliogr. 20 ref.
68. Yablokov A.V., Ostroumov S.A. Conservacion de la Naturaleza Viva. 1989. Moscu
(Moscow).Vneshtorgizdat Press. Editorial Científico-Técnica. 238 p. (на испанск. яз.).
69. Yablokov A.V., Ostroumov S.A. Conservation of Living Nature and Resources: Problems,
Trends, and Prospects. Berlin, New York et al. Springer. 1991. 272 p. ISBN 3-540-52096-1;
ISBN 0-387-52096-1.
49
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
http://sites.google.com/site/surfactantinhibitfilterfeed02/
http://sites.google.com/site/3surfactantsfiltrationmytilus/
http://sites.google.com/site/ostroumovsergei/
http://sites.google.com/site/bioticupgradewaterquality2008/
http://sites.google.com/site/ostroumovsa/
http://sites.google.com/site/biochemicalecology/
http://sites.google.com/site/bioeffectsofsurfactants/
http://sites.google.com/site/ostroumovsapublicationsineng/
http://sites.google.com/site/ostroumovsapublicationsruen/
http://scipeople.ru/users/2943391/
Добавление к библиографии. После подготовки текста данного материала к
библиографии добавляются следующие публикации:
Фучеджи О.А., С.А. Коннова, А.С. Бойко, В.В. Игнатов. Роль полисахаридов рдеста
пронзённолистного в формировании его бактериального окружения // Микробиология.
2008. т. 77. №1. с. 96-102.
Плешакова Е. В., Е. В. Дубровская, О. В. Турковская. Сравнение эффективности
интродукции нефтеокисляющего штамма Dietzia maris и стимуляции естественных
микробных сообществ для ремедиации загрязнённой почвы // Прикладная биохимия и
микробиология. 2008. 44. № 4. с. 430-437.
Лазарева Е.В., Остроумов С.А. Ускорение снижения концентрации поверхностно активного вещества в воде микрокосма в присутствии растений: инновации для
фитотехнологии // ДАН, 2009, Т. 425, № 6, С. 843–845.
http://www.maikonline.com/maik/showArticle.do?auid=VAFT2L424H&lang=ru
Lazareva E.V., Ostroumov S.A. Accelerated decrease in surfactant concentration in the water of a
microcosm in the presence of plants: innovations for phytotechnology. - Doklady Biological
Sciences, 2009, Vol. 425, p. 180–182. [ISSN 0012-4966; DOI: 10.1134/S0012496609020276].
Остроумов С.А., Шестакова Т.В. Снижение измеряемых концентраций Cu, Zn, Cd, Pb в
воде экспериментальных систем с Ceratophyllum demersum: потенциал фиторемедиации //
ДАН. 2009. т.428. № 2. с. 282-285.
Остроумов С.А. Новые научные дисциплины в системе экологических и биосферных наук:
биохимическая экология и биохимическая гидробиология // Экологическая химия 2009,
18(2): с.102-110.
50
© С.А.Остроумов. Химико-биотические взаимодействия и новое в учении о биосфере. М., 2009
Оглавление
Введение………………………………………………………………………………..3
Раздел 1. Некоторые результаты работы по сбору и анализу новых фактов.
Проблемы химико-биотических взаимодействий……………………………….. 4
Раздел 2. Теоретические разработки в области общей экологии и биосферных
наук ……………………………………………………………………………………..37
Раздел 3. Области практического использования полученных результатов… 44
Список таблиц:
Табл. 1. Накопление элементов в организмах и их роль в биогеохимических потоках
элементов.
Табл. 2. Примеры изучения воздействий ксенобиотиков и поллютантов на растения.
Табл. 3. Воздействие химических веществ на водоросли (примеры). В некоторых работах
сравнивали действие химических веществ на несколько объектов, включая водоросли.
Табл.4. Воздействие ксенобиотиков на моллюсков и некоторых планктонных организмовфильтраторов.
Табл. 5 Исследования роли водных макрофитов в связи с задачами фитотехнологий и
фиторемедиации (примеры).
51