Ю П Зайцев - Экологические процессы в критических зонах черного моря синтез результатов двух направлений исследований - страница 1

Страницы:
1  2  3 

УДК 574.5:551.49.09:543.31:539.16(262.5)+574/577:539.16:574:543.53:575.224:575.5+551.464:541(28):628.394

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В КРИТИЧЕСКИХ ЗОНАХ ЧЕРНОГО МОРЯ: СИНТЕЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ДВУХ НАПРАВЛЕНИЙ ИССЛЕДОВАНИЙ С СЕРЕДИНЫ XX ДО НАЧАЛА XXI ВЕКОВ

© Ю. П. Зайцев1, Г. Г. Поликарпов2, 2002

Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского Национальной Академия наук Украины:

1 Отдел гидробиологии активных зон моря Одесского филиала, Одесса, Украина

2 Отдел радиационной и химической биологии ИнБЮМ, Севастополь, Украина

Поступила 8 августа 2002 г.

Сделано обобщение, основанное на выдвинутых и развитых авторами представлениях за период с конца 1950-х по 2002 гг. в области морской нейстонологии, учения о контурных биотопах и сообществах в Черном море, радиоэкологии морских организмов, радиохемоэкологии и молисмологии Черного моря, а также на результатах применения новейших технологий (радиотрассерных, глубоководных в сероводород­ной зоне и других методов) и концептуальной модели хронического действия ядерных и неядерных факторов во всем возможном диапазоне их доз на черноморские экосистемы и на их живые компоненты. Представлена картина состояния экосистем и протекания экологических процессов в Черном море с учетом молисмологи-ческих факторов. Сформулированы рекомендации и прогнозы в отношении судьбы экологически критиче­ских зон этого моря.

Ключевые слова: Черное море, радиоэкология, радиохемоэкология, молисмология, прогноз.

The presented generalization is based on proposed and developed of the authors - Yuvenaly P. Zaitsev and Gennady G. Polikarpov - ideas in the period from the late 1950s to the 2002 in the fields of marine neustonology, the conception of contour (marginal) habitats and communities in the Black Sea, radiochemoecology and molismology of the Black Sea as well as on results of use of advanced technologies (radiotracers, deep-sea devices in the hydrogen sulphide zone and other technics) and the conceptual model of chronical effects of nuclear and non-nuclear factors in all possible diapason of their doses upon the Black Sea ecosystems and their living components. A picture of the eco­systems state and development of ecological processes in the Black Sea is given with account of molismological fac­tors. Forecasts and recommendations are formulated with regard to the fate of ecologically critical zones ("hot spots") of this sea.

Key words: the Black Sea, radioecology, radiochemoecology, molismology, ecosystems, forecasts.

Во второй половине 50-х годов 20-го столетия были опубликованы первые работы авторов этой статьи [14, 37, 38], положившие начало соответственно: а) - исследованиям морского нейстона [15], морской нейстоноло-гии [16, 91], учению о маргинальных экотонах и контуробионтах [92, 93], созданию сводок о хроническом падении биоразнообразия в Чер­ном море [19, 95, 97], и б) - морской радио­экологии [39, 41, 42, 46, 78, 79], радиационной и химической экологии гидробионтов [47], хеморадиоэкологии пелагиали и бентали [48], молисмологии Черного моря [49], концепту­альной модели зональности хронического действия ядерных и неядерных загрязнений

[80, 82, 83, 84, 85].

Оба направления с конца 1950-х годов и до настоящего времени постоянно взаимо­действуют, а их представители систематиче­ски соавторствуют, формируя радиоэкологию гипонейстона [20, 56], формулируя стратегию поиска в морской биологии [57] и новые про­блемы биологии океана [21], работая совмест­но в морских экспедициях [58, 87], создавая сводные материалы, подготавливая совместно с большим коллективом ученых разных стран Долгосрочную Международную программу исследований по проблеме "Взаимодействие между водой и живым веществом", проведя по ней одноименный Международный Симпо­зиум в Одессе 6 - 10 октября 1975 г. [17, 45, 88], а также создавая сводки и обобщения с использованием материалов партнерского на­правления [16, 18, 19, 44, 47, 49, 79, 84 и др.].

Над разработкой названной области исследований трудятся большие коллективы подготовленных нами специалистов со степе­нью доктора и кандидата наук в подразделе­ниях ИнБЮМ НАН Украины - в Севастополе и Одессе. Объем данной статьи ограничивает перечень цитируемых ученых, занятых непо­средственно этой проблематикой. Отметим также, что многие аспиранты и соискатели из Украины, Беларуси, России, Литвы, Латвии и Азербайджана выполнили под нашим руково­дством диссертации и получили ученые сте­пени.

В Одесском филиале ИнБЮМ такие исследования проводятся: Л. В. Воробьевой [6, 7]; Г. Г. Миничевой [31, 32, 33]; Б. Г. Алек­сандровым [1, 2, 3]. Работами Л. В. Воробье­вой по изучению мейобентоса псаммоконтура Черного моря показана важная роль этой группы донных организмов в биологии крае­вых (контурных) сообществ и уязвимость их популяций по отношению к различным видам антропогенного воздействия на песчаную псевдолитораль и супралитораль. Так, изме­нение гранулометрического состава песка пляжей путем замены крупнозернистого песка мелкозернистым или заиливание пляжа при­водит к резкому обеднению интерстициальной мейофауны и адекватному снижению процес­сов самоочищения пляжей и кондиционирова­ния природной среды в прибрежной полосе моря.

Исследование реакции водорослей-макрофитов на антропогенную эвтрофикациюморя позволило Г.Г. Миничевой сформулиро­вать правила изменения макрофитоценозов в этих условиях и диагностировать трофо-сапробиологическое состояние прибрежных экосистем путем использования индексов по­верхности талломов бентических водорослей.

Разрабатывая научные основы управ­ления качеством водной среды в прибрежной зоне моря, Б. Г. Александров доказал, что соз­дание дополнительных поверхностей лито-контура в виде гидротехнических конструк­ций, способных обеспечить успешное разви­тие биоценозов гидробионтов-обрастателей, приводит к интенсификации процесса биоло­гического очищения толщи воды и дна. Такие конструкции в виде искусственных рифов особенно эффективны на песчаных мелково­дьях вблизи побережья.

В отделе радиационной и химической биологии ИнБЮМ наибольший вклад в рас­сматриваемый здесь круг исследований сде­лан В. Н. Егоровым [11, 12, 13, 52, 71 и др.], В. Г. Цыцугиной [62, 66, 89 и др.], Г. Е. Лазо-

ренко [27, 28, 29, 30], С. Б. Гулиным [8, 9, 10,

72]. Содержание этих и других работ излага­ется ниже в соответствующих разделах статьи.

Оценивая ранние, 1960-х годов, радио­экологические работы на Черном море [73, 78, 79], Ааркрог писал "In 1985 IAEA [26] made a compilation of concentration factors for radionu­clides in the marine environment. Today it is amazing to see how well some early estimates of these factors (at that time they were called coeffi­cients of accumulation) agreed with IAEA's rec­ommended values. Polikarpov [27] made such early experimental studies on the uptake of 90Sr, 137Cs and 144Ce by various marine algae and shellfish from the Black Sea and his values are, in general, close to the recommendations adopted 25 years later" [67, p. 26].

Специфика Черного моря; загрязне­ния и трассеры. В силу своих физико-географических особенностей, внутренние моря отличаются большой степенью зависи­мости от окружающего их водосборного бас­сейна на суше. В этом отношении. Черное мо­ре представляет яркий пример [22]. Площадь его водосборного бассейна превышает 2 млн. км2 и охватывает полностью либо частично территории 20 государств в Европе и Малой Азии. По этой суше протекают более 300 впа­дающих в море рек, в том числе, крупные реки - Дунай, Днепр, Днестр, Ешиль-Ирмак. На ней расположены большие города, находятся ин­дустриальные центры, регионы интенсивного земледелия и транспорта. Влияние водосбор­ного бассейна сказывается наиболее заметно в северо-западной части Черного моря (СЗЧМ), где находится его главный, северо-западный шельф (СЗШ), площадью около 64 тыс км2, примыкающий к берегам Украины, Румынии и, в меньшей степени, Болгарии. В СЗЧМ вли­ваются Дунай, Днестр, Днепр и Южный Буг. Общая водосборная площадь этих рек дости­гает 1 млн 460 тыс км2, а удельный водосбор для СЗЧМ составляет около 21.0 [98]. Это оз­начает, что на один квадратный метр поверх­ности моря приходится почти 22 квадратныхметра водосборной площади суши, откуда в море через речные системы поступают следы материальной деятельности людей, попавшие в окружающую среду с жидкими стоками, твердыми отходами и атмосферными осадка­ми. Если учитывать то обстоятельство, что на этой водосборной площади проживают до 200 млн. человек, расположены большие города, в том числе, столицы 10 государств, то причина интенсивного антропогенного давления на СЗЧМ становится вполне очевидной. Видов и форм воздействия человека на Черное море, как и на другие водоемы, известно множество. В данной работе рассматриваются те их них, которые связаны с загрязнением моря радио­активными и химическими веществами. Именно эти воздействия отражают современ­ный этап технического развития общества за последние полвека, особенно в Украине, где насыщенность атомной энергетикой и хими­ческими производствами - одна из наиболее высоких в Европе.

Под радиоактивным загрязнением эко­систем, относящимся к сфере изучения радио­экологии [40, 42, 53, 78, 79, 81, 84, 85], мы по­нимаем появление в абиотической среде и в биотических компонентах экосистем отсутст­вовавших в них в доядерную эпоху антропо­генных радионуклидов или повышенное над природным содержание естественных радио­нуклидов в связи с промышленной деятельно­стью. Яркий пример этому - поступление и перенос повышенных концентраций 90Sr после аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. по Днепровскому каскаду в Черное море и далее в Эгейское море [61, 71, 86]. Радиоак­тивные примеси в морской среде изучаются как мигрирующие объекты [53] и как источ­ники ионизирующего облучения гидробио-нтов [89], а также рассматриваются, в частно­сти, как радиоактивные трассеры морских те­чений [11]. Более того, естественные радио­элементы помогают определять возраст слоев донных отложений Черного моря и, следова­тельно, время поступления в них искусствен­ных радионуклидов и химических загрязнений [9]. Радионуклиды широко используются так­же для радиоактивного мечения химических веществ - как питательных, так и загрязняю­щих [11, 30].

Химическое загрязнение, изучаемое хемоэкологией, экотоксикологией и молисмо-логией [49], происходит в результате внесения в море различных минеральных и органических веществ, родственных или тождественных ве­ществам, уже существующим в море, а также не существовавших в море до этого, но созданных человеком и сознательно либо случайно вне­сенных им в морскую среду. К первой группе химических веществ относятся минеральные и органические соединения азота, фосфора, крем­ния и др., ко второй - пестициды, препараты бытовой химии, лекарственные средства и др. Загрязняющие вещества любой природы воз­действуют на морскую биоту неодинаково. Существуют гидробионты и биоценозы в раз­ной степени подверженные влиянию поллютан-тов, причем, связано это, как с особенностямифизиологии и биохимии отдельных видов (напр., с различными коэффициентами накоп­ления, присущими разным видам, их органам и тканям), так и пространственным расположени­ем и другими особенностями биотопа, заселен­ного популяцией или биоценозом.

Имея в виду последнее обстоятельст­во, особое внимание уделялось контурным биотопам моря [92, 93], где наблюдаются ус­тойчивые скопления адаптированных к этим специфическим биотопам гидробионтов и где в силу физико-химических процессов концен­трируются многие вещества-загрязнители. В числе химических веществ, вызвавших наибо­лее глубокие изменения в биоте Черного моря и его экосистеме в целом, фигурируют мине­ральные и органические соединения азота и фосфора. Возросший приток этих веществ в Черное море, совпавший по времени с бурным развитием в водосборном бассейне "зеленой революции" и отраслей промышленности, ге­нерирующих в качестве отходов различные биогенные вещества [97], стал основной при­чиной антропогенной эвтрофикации моря. Раньше, чем в других местах и наиболее ин­тенсивно этот процесс получил развитие в СЗЧМ, где был всесторонне исследован спе­циалистами Одесского филиала ИнБЮМ [18]. Молекулярно-экологические и динамические механизмы усвоения и переноса фосфатов по пищевым уровням изучены с помощью радио­активных меток 32Р и ЗЗР в ИнБЮМ в Сева­стополе [64]. Там же в экспедиционных усло­виях изучали природную эвтрофикацию ки­слородного слоя Черного моря при поступле­ния в этот слой глубинных сероводородных вод, весьма богатых биогенными веществами [30]. В результате было также обнаружено отсутствие ожидавшейся токсичности, напри­мер, для планктонных водорослей, глубинных (до двух км) вод Черного моря после окисле­ния в них сероводорода при контакте с атмо­сферой воздуха [51].

Напротив, глубинная черноморская сероводородная вода оказалась идеально при­родно сбалансированной питательной средой для автотрофных морских организмов, не ус­тупающей и даже превосходящей искусствен­ные питательные среды, например, среду Гольдберга [60]. Не отмечено мутагенного и токсического влияния аэрированной глубин­ной воды Черного моря на эмбрионы ракооб­разных и рыб [51].

Контурные сообщества в Черном море и их уязвимость.

Море - атмосфера: аэроконтур. Изме­нения, происходящие в водной экосистеме, особенно заметны в контурных биотопах, рас­положенных на границах моря с атмосферой, берегом, реками и дном [92, 93]. Известно, что в тонкой поверхностной пленке толщиной ме­нее 1 мм (верхняя часть аэроконтура моря), концентрируются многие вещества с гидро­фобными и поверхностно-активными свойст­вами: соединения азота и фосфора, протеины, пестициды, ряд физико-химических форм тя­желых металлов и радионуклидов [20, 43, 44]. При   этом   морская   пена,   как ячеисто­пленочный концентрат органических, других поверхностно-активных частиц, всплывающих из толщи воды и выпадающих из атмосферы веществ, может содержать на многие порядки величин больше таких токсикантов, чем сам обогащенный ими поверхностный слой, в свою очередь, по сравнению с водной толщей. Известно, что загрязняющие химические и радиоактивные вещества, инжектированные в атмосферу промышленными предприятиями, а также образующиеся при испытаниях и авари­ях, оседают из нее с разными полупериодами на земную, в том числе и особенно, на водную поверхность [16, 41].

Сообщество одноклеточных и много­клеточных организмов нейстона из припо­верхностного слоя пелагиали 0-5 см, состоя­щее из двух ярусов: нижнего (гипонейстон) и верхнего (эпинейстон) эволюционно возникло задолго до образования здесь зоны экологиче­ского риска. Морской нейстон это - средото­чие многих видов растений и животных, осо­бенно ранних стадий онтогенеза, для развития которых обилие в нейстали пищи, кислорода, присутствие широкого спектра инфракрасных и ультрафиолетовых лучей и другие природ­ные условия были особенно благоприятными. Этим объясняется исключительная роль ней-стона в естественном воспроизводстве сотен видов беспозвоночных животных и рыб [16]. Появление и аккумуляция в этом биотопе биоцидных веществ антропогенного происхо­ждения и поступавших в нейсталь из водной толщи, со стороны берега и из атмосферы, создало на аэроконтуре морей и океанов одну из наиболее острых экологических проблем в современной галосфере Земли. Это связано, в первую очередь, с сосредоточением в нейста-ли ранних стадий онтогенеза организмов, наи­более чувствительных к негативным внешним воздействиям, а также со способностью мно­гих нейстонтов накапливать в своих органах и тканях различные токсины [20].

Судьба нейстона Черного моря весьма показательна в этом отношении. Начиная с 1970-х гг., многие типичные представители гипонейстона проявили отчетливую тенден­цию к снижению численности популяций. Резко сократилась численность всех предста­вителей Pontellidae, а на большей части СЗЧМ эти веслоногие ракообразные, практически, исчезли [63]. На 1 - 2 порядка величин сокра­тилась численность гипонейстонной идотеи (Idothea ostroumovi Sowinskyi, 1895) и личи­ночных стадий (зоеа и мегалопа) всех видов крабов. На порядок величин уменьшилось ко­личество гипонейстонньк личинок и мальков всех видов кефалей (Mugilidae), саргана (Be-lone belone euxini Gunther, 1866), морского языка (Solea nasuta (Pallas, 1811)), султанки (Mullus barbatus ponticus Essipov, 1927). Пока­зательно, что большинство названных видов, имеющих в онтогенезе нейстонные стадии развития, по состоянию их популяций в 1990-е гг., занесены в Красную книгу Черного моря

[69].

Море - река: потамоконтур. Благодаря конвергентным течениям, в контурном биото­пе, где морские воды контактируют и взаимо­действуют с речными (потамоконтур моря), происходит сосредоточение существ и ве­ществ из поверхности пелагиали. Это - орга­низмы нейстона и приповерхностного планк­тона, пена, плавающие обрывки водорослей, листья зостеры, семена растений, наземные насекомые и многое другое. С другой сторо­ны, из устьев рек поступают разнообразные промышленные, сельскохозяйственные и му­ниципальные стоки, в том числе аварийные, как это было с 1986 г из Днепра после аварии на Чернобыльской АЭС [61, 71]. Этот биотоп служит буферной зоной, в которой концен­трируются в виде взвесей и осадка в донных отложениях многие химически трансформи­рованные соединения токсикантов, включая различные радионуклиды.

Облов нейстонной сетью узкой полосы потамоконтура (его обычно называют гидро­фронтом) приносит интересный материал для биологов, по которому можно судить о со­стоянии морской нейстали и самого нейстона, а также о том, сколь благоприятно или небла­гоприятно влияет сток соответствующей реки на население потамоконтура. Например, на потамоконтуре Дуная на широте о. Змеиного, 11 сентября 1963 г. на отрезке гидрофронта шириною 1 м и длиною 2 м были обнаружены следующие организмы нейстона: Pontella mediterranea Claus, 1863 - 117760 экз., I. ostroumovi - 36, личинки креветок и крабов-43 экз., мальки остроноса (Liza saliens (Risso, 1810), мальки лобана (Mugil cephalus L., 1758) - 2 экз. [16]. В 1970 - 1980-х гг. облов участков такой же протяженности на потамоконтуре Дуная обнаруживал многократно обедненную фауну. Так, число Р. mediterranea колебалось в пределах 32 - 63 экз., I. ostroumovi, зоеа и мегалопа крабов, L. saliens, М. cephalus - по 1 -3 экз. Биологический мониторинг гидрофрон­тов всех доступных на то время рек СССР от Дуная в Украине до Чорохи в Грузии повсе­местно выявил аналогичную тенденцию обед­нения видового состава и численности орга­низмов.

Псаммоконтур. Граница "море - пес­чаный берег", как биотоп, представлена пес­чаными пляжами с их надводным (супралито-раль), полуводным (псевдолитораль) и под­водным (верхняя сублитораль) ярусами. Пески состоят, преимущественно, из кварцевых зе­рен, которые сравнительно слабо сорбируют многие вещества, включая радионуклиды, а также из алевритовых и глинистых частиц, отличающихся, напротив, высокой сорбцион-ной способностью. Их микрораспределение в песке обуславливает неоднородность доз по­вреждающих факторов и, соответственно, их воздействия на псаммобионтов.

Биота псаммоконтура состоит из большого числа одноклеточных и многокле­точных видов растений и животных псаммона. Подавляющее большинство из них - морские в иды, но встречаются также представители пресноводной (вблизи устьев рек) и наземной (почвенной) фауны и флоры. Некоторые орга­низмы  псаммона обитают  на поверхностисупралиторали, например, прибрежная ухо­вертка (Labidura riparia Pall.) и жук скакун прибрежный (Cicindela hybrida L.), но боль­шинство из них живут в песке. При этом виды, размеры тела которых превышают величину межпесчиночных полостей, зарываясь, раз­двигают песок (амфиподы, моллюски, полихе-ты), а мелкие организмы микро- и мейобенто-са свободно обитают в межпесчиночных по­лостях, или интерстициях. Поэтому их назы­вают еще интерстициальной фауной и флорой. Пища в экосистему псаммоконтура, в виде биогенных и органических веществ, а также живых организмов, поступает из моря в ре­зультате инфильтрации воды, деятельности волн и со стороны суши - с потоками речной и дождевой воды. По тем же каналам в псаммо-контур моря поступают поллютанты. При бла­гоприятных условиях, численность и биомасса организмов псаммоконтура достигает боль­ших значений. Например, еще в 1960-е гг. понтический реликт бокоплав Pontogammarus maeoticus (Sowinskyi, 1894) образовывал в псевдолиторапли СЗЧМ концентрации до 35000 экз.м-2 [68], а в Азовском море до 173000 экз.м-2 при биомассе 1-2 кг.м-2 [36]. Двустворка Donacilla cornea (Poli, 1791) встречалась в количестве до 21700 экз.м-2, а полихета Ophelia bicomis Savigny, 1820 до 5000 экз.м-2 [24]. На загрязнение псаммокон-тура, его обитатели отвечают сокращением видового разнообразия и изменением числен­ности. В 1980-х гг. на северо-западном побе­режье моря практически не осталось больше полихеты О. bicornis, а популяция D. cornea сократилась на порядок величин. В районе Одесского залива эти виды в настоящее время не встречаются.

Литоконтур. Вдоль каменистого побе­режья моря (литоконтура) тянутся скалы и галечные пляжи, которые, по своим физиче­ским свойствам, в меньшей степени задержи­вают загрязняющие вещества, чем песчаные. Вода у таких берегов менее подвержена влия­нию стока больших равнинных рек, а узкий шельф обеспечивает свободный водообмен с открытым морем, поэтому обеднение водного населения на литоконтуре не столь выражено, как на псаммоконтуре. Однако и здесь встре­чаются организмы, чувствительно реагирую­щие на загрязнение. Например, бурая водо­росль Cystoseira barbata (Good. еt Wood., 1797) в условиях повышения трофности воды исчезает вместе со "своим" биоценозом. В ли­тературе имеются сведения о резком сокраще­нии численности популяций моллюсков сем. Patellidae на импактных участках побережья. Черноморское блюдечко Patella tarentina Salts, 1793, похоже, не является в этом отношении исключением.

Места дампинга грунта и других сва­лок в сфере литоконтура представляют собой зоны экологической напряженности, кризиса и локальных катастроф различного масштаба в Черном море [88].

Пелоконтур в кислородной и серово­дородной зонах. По своим физико-химическим особенностям эта самая крупнаяграница "море - илистое дно" (пелоконтур) представляет собой специфический биотоп на дне Черного моря с частицами менее 0.01 мм. Она расположена в глубокой части шельфа и глубже в сфере как оксибионтной, так и анок-сибионтной (бактериальной) форм жизни.

Важно подчеркнуть, что илистое дно Черного моря служит концентрирующей по­верхностью, в особенности для химических и радиоактивных веществ, оседающих в виде коллоидов и частиц. С другой стороны, в при­морских лиманах и лагунах пелоконтур также составляет большую часть дна и может начи­наться уже от линии уреза воды. Питательные и загрязняющие вещества поступают в мор­ской пелоконтур, преимущественно, сверху, из водной толщи (а также из нижележащих слоев сероводородной зоны, обогащенных биогенами), и с рыбами, которые мигрируют из мелководной зоны на зимовку. В лиманах и лагунах эти вещества поступают в пелокон-тур, в основном, с берега. Биотоп населен ор­ганизмами бентоса, адаптированными к его условиям. Именно на пелоконтуре моря, под слоем термоклина и до глубин 35-40 м, летом и осенью формируются зоны гипоксии и анок-сии, в которых происходят заморы -массовая гибель донных беспозвоночных и рыб. Новые важные сведения об экологии глубоководной части пелоконтура Черного моря поступили, благодаря открытию на НИС "Профессор Во-дяницкий" в апреле 1989 г. газовых метановых сипов в сероводородной зоне [55, 54, 59]. В результате интенсивной деятельности хемо­трофных бактерий в аноксической зоне в мес­тах метановых выделений на дне этого моря образуются коралловидные арагонитовые по­стройки на основе углерода метана газовых сипов. В настоящее время ИнБЮМ продолжа­ет активное участие в изучении запасов и эко­логической значимости мощных залежей газо­вых гидратов донных отложений Черного мо­ря в национальных и международных экспе­дициях. Экологическое и молисмологическое значение газовых сипов и газовых гидратов для кислородной зоны представляет особый интерес в двух аспектах: их "средообразую-щая роль в море" и их "экологическая роль", в том числе потенциальный парниковый эффект для планеты Земля.

Экологическая эквидозиметрия всех видов загрязнений и форм техногенной деятельности. Экоцитогенетика гидробио-нтов. Для оценки радиоэкологической ситуа­ции и прогноза развития последствий хрони­ческого действия ионизирующих излучений на экосистемы и их живые компоненты была предложена и развита концептуальная модель, охватывающая весь диапазон существующих и возможных мощностей доз на все уровни организации живой природы, которая основа­на на учете изменений в наиболее радиочувст­вительных структурах и функциях живых ор­ганизмов и надорганизменных систем [80, 82]. Затем эта модель была распространена и на химические загрязнения на основе экоэквидо-зиметрии [83, 84]. В результате верификации материалов Ю. П. Зайцева [98] с упомянутойвыше моделью Г. Г. Поликарпова был оценен ущерб биологическим ресурсам Черного моря, причиненный ядерными и неядерными загряз­нениями в эквивалентных дозах [84]. Получи­лась разительная картина: дозовые нагрузки ионизирующих излучений на черноморские организмы, к счастью, приходятся на "Зону радиационного благополучия", а химические загрязнения и связанные с ними другие виды антропогенной деятельности в зонах экологи­ческого риска, к несчастью, вызывают в ряде мест настолько тяжелые последствия, что от­дельные районы Черного моря относятся к " Зоне поражения экосистем" (при эквивалент­ных радиационным химических дозах, пре­вышающих 20-1000 Гр/год).

Ниже также приводятся обобщенные сведения об успехах в области экологической цитогенетики [62, 66], позволившие получить исходные данные об уровне и характере хро­мосомного мутагенеза в популяциях водных организмов разных таксонов в различных, в том числе наименее загрязненных, районах Мирового океана. Эти данные служат фунда­ментальной базой для изучения индуцирован­ного хромосомного мутагенеза у гидробио-нтов в зонах антропогенного радиоактивного и химического загрязнения. Изученные зако­номерности естественного и индуцированного хромосомного мутагенеза положены в основу разработанных принципов и методических подходов к цитогенетическому мониторингу популяций гидробионтов от рек Припяти (ЧАЭС) и Днепра до Черного и Эгейского мо­рей. На основе экспериментальных данных о раздельном и сочетанном действии ионизи­рующего излучения и химических мутагенов, а также на результатах экспедиционных ис­следований до и после аварии на ЧАЭС, раз­работана методология цитогенетической идентификации и экоэквидозиметрической оценки радиационного, химического и соче-танного действия на природные популяции беспозвоночных и рыб [66, 89]. Популяцион-ный подход позволил вскрыть направленность микроэволюционных процессов и определить адаптивные стратегии популяций гидробио-нтов, живущих в условиях антропогенного стресса. В адаптации популяций к загрязне­нию большую роль играют особенности их генерационной структуры (Amphipoda) и сме­на форм размножения - вегетативной и поло­вой (Oligochaeta) [62 66, 89].

Страницы:
1  2  3 


Похожие статьи

Ю П Зайцев - Гипонейстон черного моря и его значение

Ю П Зайцев - Экологические процессы в критических зонах черного моря синтез результатов двух направлений исследований

Ю П Зайцев - Чорноморські береги україни

Ю П Зайцев - Вспышка численности медузы aurelia aurita (l )в черном море

Ю П Зайцев - Морская нейстонологиянаукова думка киев — 1970