В рецензии, опубликованной в журнале ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (2002, том 72, № 11, с. 1038-1039, акад. С.В.Яковлев излагает свое мнение о книге доктора биологических наук С.А. Остроумова "Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы".(М.: МАКС-Пресс, 2001. 334 с.). Из текста рецензии: С.В.Яковлев, академик. Рец. на книгу: С.А. Остроумов. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 2001. 334 с. // ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2002, том 72, № 11, с. 1038-1047. http://www.ras.ru/en/publishing/rasherald/rasherald_articleinfo.aspx?articleid=50a4f815-7de7-413f-b2b7-f1489d99f4cb [Review of the book: S.A. Ostroumov, Biologicheskie effekty pri vozdeistvii poverkhnostno-aktivnykh veshchestv na organismy (The Impact of Surface Active Substances upon the Organisms: The Biological Effects). Author of the review: Academician, Prof. S.V.Yakovlev (Full Member, Russian Academy of Sciences; Director, VODGEO Institute)]. В 1996 г. Указом Президента РФ утверждена Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. Этот документ должно принимать во внимание правительство при разработке программ социально-экономического развития, подготовке нормативных правовых актов, принятии решений. Концепция была создана во многом благодаря новому шагу в развитии мирового сообщества, которым стала Конференция ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де-Жанейро, 1992) и принятые на ней важные документы. В Концепции говорится о том, что "цивилизация, используя огромное количество технологий, разрушающих экосистемы, не предложила, по сути, ничего, что могло бы заменить регулирующие механизмы биосферы", и подчеркивается важность "естественного биотического механизма регуляции окружающей среды". Рецензируемая книга - результат одного из конкретных действий ученых в разработке научных основ перехода к устойчивому развитию, познании регулирующих механизмов биосферы и поиска способов их сохранения. Как отмечает ее автор, "для оптимизации отношений человека и биосферы необходимо минимизировать вредные воздействия химического загрязнения на гидробионты" (с. 6), причем ему приходится констатировать, что "среди принципиально важных вопросов, на которые пока нет достаточно четкого ответа, следующие. Что такое экологическая опасность веществ? Какие аспекты воздействия химических веществ на водную биоту считать наиболее важными? Как систематизировать и ранжировать приоритеты среди многообразия биотических нарушений, вызываемых антропогенными веществами?" (с. 6-7). Книга посвящена поискам ответов на эти вопросы. С.А. Остроумов использует значительный объем новых фактов, полученных им в ходе длительной (около 20 лет) экспериментальной работы по изучению конкретного класса загрязняющих веществ - поверхностно-активных веществ (ПАВ). Ценно то, что для своих экспериментальных исследований он выбрал группу веществ, экологическая опасность которых изучена значительно меньше, чем, скажем, пестицидов или тяжелых металлов. Подробное исследование экотоксикологии синтетических ПАВ актуально потому, что в развитых странах (например, Германии), их ежедневное поступление в водную среду составляет свыше 11 г на одного жителя. С точки зрения химии ПАВ делятся на анионные, неионогенные и катионные. В своих опытах С.А. Остроумов изучал все три класса этих веществ, биологическим эффектам каждого из них посвящены специальные главы книги. Для понимания механизмов сохранения стабильности сообществ и экосистем необходимо иметь представление о стратегии и движущих механизмах антропогенных преобразований низших уровней организации - особей и популяций. Именно такого рода биологические эффекты исследовались автором на примере объектов, на которых тестировали действие ПАВ, - это циано-бактерии и бактерии, водоросли, моллюски (всего более 20 видов), то есть представители и планктона, и бентоса. Среди последних - пресноводные и морские моллюски (Unio sp., Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis, Crassostrea gigas и др.). Автор привел результаты опытов (более 100 таблиц с цифровым материалом), связанных с изучением влияния анионных, катионных и неио-ногенных ПАВ на различные организмы. Среди установленных им эффектов - ингибирование фильтрационной активности пресноводных моллюсков, мидий и устриц (на примере нескольких химических веществ). Существенно, что подавление фильтрационной активности происходило при сублетальных концентрациях ПАВ, которые не оказывали заметного воздействия на выживаемость (и соответственно, не повышали смертность) за период наблюдения. Выявлены также негативные эффекты действия ПАВ и на другие организмы (водоросли, высшие растения, аннелиды). Поверхностно-активные вещества входят в состав многих выпускаемых промышленностью смесевых препаратов: синтетических моющих, средств гигиены и др. Поэтому представляло интерес проверить их воздействие на те же биологические тест-объекты. Итоги такой экспериментальной работы изложены в шестой главе книги. Как и следовало ожидать, результаты опытов с применением смесевых препаратов оказались также негативными: наблюдалось, например, ингибирование фильтрационной активности двустворчатых моллюсков при сублетальных концентрациях ПАВ в воде. Проблема загрязнения водной среды неразрывно связана с качеством воды. С этой точки зрения автором книги проанализированы новые факты о биологических эффектах, вызываемых губительной для нее деятельностью. Общеэкологическая значимость установленных эффектов заключается в том, что практически все изученные организмы, жизнедеятельность которых нарушалась при воздействии ПАВ, участвуют в процессах, ведущих к самоочищению воды в природных водоемах. С.А. Остроумов впервые в научной литературе суммировал основные физические, химические и биологические процессы, связанные с самоочищением воды, и представил их упорядоченный перечень (см. с. 145-146). Один из важных в этом списке процессов - фильтрация воды гидробионтами, в том числе моллюсками. Примечательно, что ее существенное торможение наблюдалось при концентрациях ПАВ, значительно ниже тех, которые повышают смертность тест-организмов. Таким образом, ингибирование фильтрации воды отмечалось при содержании ПАВ в меньших концентрациях, чем те, которые используются в классических токсикологических опытах по биотестированию с целью определения полулетальной концентрации (то есть такой, которая вызывает гибель половины всех подопытных животных, подвергаемых воздействию тестируемого вещества). Все проверенные в опытах химические вещества снижали фильтрационную активность моллюсков и скорость изъятия ими из воды взвешенных клеток планктона. Поскольку именно этот планктон служит кормовым ресурсом для фильтрато-ров, то уменьшение его поступления в их организм означает спад уровня энергетических ресурсов. Снижение ассимиляции энергии на трофическом уровне, представленном фильтраторами, свидетельствует об очень глубоких перестройках в экосистеме. При действии антропогенного возмущающего фактора - в данном случае - это действие химических веществ - возникает опасность существенного нарушения биологических систем. Уменьшение поступления энергетических ресурсов влечет за собой необходимость дополнительных энергетических затрат на детоксикацию и выживание в зараженной химическими веществами среде. Уместно вспомнить слова академика С.С. Шварца о том, что в эволюции особо эффективным оказался адапциогенез, связанный с увеличением потребления энергии особью, активно преодолевающей экстремальные воздействия внешней среды. Полученные С.А. Остроумовым результаты о подавлении химическими веществами-загрязнителями функциональной активности фильтраторов согласуются с данными о перестройках в донных сообществах многих экосистем, известных из других работ. Автор рецензируемой книги провел анализ большого числа публикаций (в библиографическом списке 716 источников), что позволило ему прийти к фундаментальным обобщениям. Он выдвинул новую концепцию анализа и классификации антропогенных воздействий на организмы и экосистемы. Его подход - группировка антропогенных эффектов в четыре блока, связанных с четырьмя уровнями нарушений в живых системах (табл. 7.3 на с. 260). Ввиду острой нехватки объективных критериев для оценки степени экологической опасности антропогенных воздействий, эти концептуальные разработки, безусловно, очень полезны. Полученные автором показатели чувствительности многих водных организмов к ПАВ и смесевым загрязняющим веществам, а также предложенная им концепция анализа этих результатов могут быть использованы при определении значений критических (экологически допустимых) нагрузок на экосистемы, то есть когда поступление в окружающую среду одного или нескольких загрязняющих веществ не оказывает вредного воздействия на наиболее чувствительные компоненты экосистем. Результаты исследований С.А. Остроумова определяют современный уровень знаний в том, что касается загрязнения водных экосистем синтетическими ПАВ. Итак, в рецензируемой книге суммированы и проанализированы итоги многих новых опытов по оценке экологической опасности синтетических ПАВ, установлены неизвестные ранее биологические эффекты, выдвинуты и разработаны концепции, полезные для анализа систематизации антропогенных воздействий и соответствующих биологических эффектов. В предисловии академик М.Е. Виноградов и профессор В.Д. Федоров отмечают, что "книга представляется полезной и интересной для исследователей в различных областях, а также для аспирантов и преподавателей высшей школы". Думается, с этим мнением можно полностью согласиться. Области науки, в которые внесен существенный вклад, - это морская биология, водная и общая экология, гидробиология, экотоксикология, разработка основ устойчивого использования ресурсов водных экосистем, охрана окружающей среды. К сожалению, книга издана совершенно недостаточным тиражом, даже если иметь в виду только ту читательскую аудиторию, для которой она представляет специальный научный интерес. Считаю целесообразным ее переиздание в расширенном варианте, с включением новых материалов автора. С.В. ЯКОВЛЕВ, академик
Яковлев С.В. Рецензия на книгу: С.А. Остроумов. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы. М.: МАКС-Пресс, 2001. 334 с.// ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК,2002, том 72, № 11, с. 1038-1047

Остроумов С.А. Связь процессов самоочищения воды и экологической репарации // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ. 2009. №12 (декабрь), с. 29-34. http://scipeople.com/publication/67785/; Ostroumov S.A. Relationship between water self-purification and environmental repair processes // Water: Chemistry and Ecology. 2009 (Dec). No. 12, p. 29-34. РЕФЕРАТ. В работе получены экспериментальные результаты, доказывающие, что в водных экосистемах один из важнейших процессов репарации на экологическом уровне (восстановление качества воды в ходе процесса изъятия гидробионтами взвеси из воды) ингибируется загрязняющим веществом (ксенобиотиком). Это указывает на элемент аналогии с процессами репарации на генетическом уровне, которые также могут нарушаться ксенобиотиками и характеризуются некоторыми другими свойствами, аналогичными особенностям экологической репарации. В исследованиях автора показано, что в число ксенобиотиков, оказывающих негативное воздействие на процессы, важные для экологической репарации качества воды, входят различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), детергенты, тяжелые металлы и др. Приводятся экспериментальные данные о воздействии ПАВ тетрадецилтриметиламмонийбромида на фильтрационную активность морских двустворчатых моллюсков - мидий природной гибридной популяции Mytilus edulis × M. galloprovincialis. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: качество воды, поллютанты, ксенобиотики, репарация, поверхностно-активные вещества (ПАВ), детергенты, металлы, тетрадецилтриметиламмонийбромид, морские мидии, Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis, загрязнение, марикультура, самоочищение, полезные функции экосистем. Ostroumov S.A. Relationship between water self-purification and environmental repair processes // Water: Chemistry and Ecology. 2009. (Dec). No. 12, p. 29-34. ABSTRACT. The experimental results were obtained to demonstrate that one of the most important ecological rehabilitation processes (the process of improving water quality by the removal of suspended matter from water by filter-feeders) is inhibited by a pollutant (a xenobiotic). This fact and some other considerations suggest some analogy between repair processes at genetic and ecosystem level. Author’s experiments have shown that the group of xenobiotics which cause adverse effects on ecological mechanisms for improving water quality includes surface-active agents (surfactants), detergents, heavy metals, and other chemicals. The author’s experiments have discovered the inhibitory effects of tetradecyltrimethylammonium bromide on the filtration activity of the natural hybrid mussel population of Mytilus edulis × M. galloprovincialis. KEY WORDS: water quality, pollutants, xenobiotics, rehabilitation, surfaceactive agents (surfactants), detergents, metals, tetradecyltrimethylammonium, sea mussels, Mytilus edulis, Mytilus galloprovincialis ДОПОЛНЕНИЕ К РЕФЕРАТУ СТАТЬИ – ФРАГМЕНТЫ ТЕКСТА: ВВЕДЕНИЕ. В пресноводных и морских экосистемах происходят процессы самоочищения [1-7], благодаря которым система под- держивает качество воды [3, 5]. Биотические процессы самоочищения являются природ- ной биоремедиацией экосистемы [6 – 10]. В водные экосистемы ежегодно поступает аллохтонное органическое вещество в виде частиц размером более 0,5 мкм (particulate organic matter, POM). Поступление аллох- тонного POM может составлять 89 кг на 1 га поверхности водоема в год, например, в озеро Лоренс (Lawrence Lake, Мичиган, США [3]). В реке поступление POM может достигать около 5900 т обеззоленного сухого вещества на участке реки (New River, США) протя- женностью 135 км (с учетом вещества, пос- тупающего с притоками) [3]. К этому добав- ляется поступление аутохтонного POM, которое достигает величины около 5000 т обеззоленного сухого вещества на том же участке реки протяженностью 135 км [3]. Вклад фитопланктона в поступление POM в воду может составлять 43 г углерода на 1 м2 площади водоема в год, например, в озере Лоренс [3]. Это вещество должно удаляться из столба воды в ходе природных процессов самоочищения. На экосистемном уровне организации жизни происходят процессы ремедиации, восстановления и, в широком смысле слова, экологической репарации («ремонта») системы [3 – 6], что порождает целесообразность поиска аналогий при сопоставлении этих процессов с процессами репарации на других уровнях организации жизни. Цель данного сообщения – анализ некоторых особенностей экологической репарации (деятельности биотического блока системы самоочищения) на примере процесса изъятия из воды взвеси при филь- трации воды моллюсками с использованием результатов опытов, в которых применялся ингибиторный анализ экологических взаи- модействий организмов [8]). Получены новые результаты, показывающие, что один из процессов экологической репа- рации качества воды (процесс изъятия гид- робионтами взвеси из воды) ингибируется загрязняющими веществами (ксенобиотика- ми), что указывает на некоторый элемент аналогии с процессами репарации на генети- ческом уровне, которые также могут нару- шаться ксенобиотиками. Возможность и пра- вомерность такой аналогии была отмечена и обоснована нами ранее. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Экспериментальные исследования филь- трационной активности моллюсков проводили по методике, описанной в [5, 10]. Изучали изменение скорости фильтрации воды моллюсками из природной гибридной популяции мидий Mytilus edulis × M. galloprovincialis при воздействии катионного поверхностно-активного вещества (ПАВ) тет- радецилтриметиламмоний бромида (ТДТМА). Моллюски были собраны со ска- листого дна вблизи побережья Англии в райо- не города Плимут (Plymouth). В опытах в результате фильтрации воды моллюски извле- кали из нее клетки водоросли Isochrysis galbana. Снижение концентрации суспенди- рованных в воде клеток регистрировали с помощью счетчика Култера. Эксперименты проводили в термостатируемой комнате при 16 °С. В опытах использовали моллюсков, стандартизированных по весу. В опытах по изучению действия ТДТМА сырая масса мол- люсков составляла около 4 – 5 г (с раковина- ми), размер 30-35 мм. В опытах по изучению действия тяжелых металлов на фильтрацию воды черноморскими моллюсками Mytilus galloprovincialis использовали методику, опи- санную в [5, 10]. Расчет величины ВЭИ (воз- действие на эффективность изъятия взвеси моллюсками) проводили как описано в [5]. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Полученные в опытах результаты свиде- тельствуют о нарушении фильтрацион- ной активности моллюсков при воз- действии органических и неорганических загрязняющих веществ (поллютантов, ксено- биотиков) (табл. 1, 2). Эти результаты целесообразно обсудить в связи с процессами самоочищения водных экосистем [7 – 10]. Процессы самоочищения включают в себя три группы процессов: физические, химические и биотические [5, 9]. В данном сообщении мы ограничимся рассмотрением биотических процессов, кото- рые в своей совокупности интерпретируют- ся как экологическая репарация – восстанов- ление качества воды [10]. Угроза нарушению качества воды (что вызовет разрушение мес- тообитаний и серьезное ухудшение условий обитания гидробионтов, вплоть до исчезно- вения видов) проистекает с двух сторон. Такую угрозу создают две группы факторов: во-первых, антропогенные факторы; во-вто- рых, многие естественные процессы, вклю- чая накопление и отмирание биомассы фитопланктона, поступление в воду биоге- нов с окружающей территории и из донных осадков и т.д. [3]. В водных экосистемах идут процессы ухудшения качества воды (поступ- ление аутохтонного и аллохтонного органи- ческого вещества, биогенов, взвесей), что делает важными гидробиологические про- цессы экологической репарации, ведущие к восстановлению качества воды [1 – 5, 10]. Процессы самоочищения, движимые гидро- бионтами, уязвимы для повреждающих воз- действий загрязняющих веществ [7]. Среди таких процессов – фильтрация воды гидро- бионтами [5]. Ее изучению посвящены наши исследования, которые привели к новым эле- ментам в видении проблемы эвтрофирова- ния [9] и роли биоразнообразия в формиро- вании качества воды [10]. К ранее полученным результатам добавляются новые факты о действии катионного ПАВ ТДТМА на моллюсков (Mytilus edulis × M. galloprovincialis, природная гибридная популяция) (табл. 1), а также о действии тяжелых метал- лов на M. galloprovincialis (табл. 2). Суммирование ряда последних эксперимен- тов автора проведено в табл. 2, где для раз- личных веществ приведен показатель, обоб- щающий данные экспериментов, так называемый индекс ВЭИ (воздействие на эффективность изъятия частиц из воды при ее фильтрации гидробионтами). Чем выше численное значение ВЭИ, тем сильнее воз- действие данного загрязняющего вещества на изъятие взвешенного вещества из воды в результате ее фильтрации. В таблице числен- ное значение ВЭИ превышает 100%, что ука- зывает на ингибирование фильтрации воды и изъятия взвеси при действии всех изучен- ных веществ. Наши новые данные хорошо согласуются с примерами сходного действия на фильтраторов других загрязняющих веществ, в том числе пестицидов (например, P. Donkin и соавторы, 1997 – цит. по [5]). Недавно нами были получены новые экспе- риментальные результаты, указывающие на некоторую степень ингибирования фильтра- ционной активности морских мидий под воз- действием и других химических веществ таких, как наночастицы металла (Au) и сус- пензии нефти. Новые данные подтверждают, что процессы, участвующие в экологической репарации, могут быть чувствительны к таким внешним факторам, как загрязнение водной среды химическими веществами. Высокая потенци- альная лабильность и уязвимость экологи- ческой репарации заставляет с максимально бережным вниманием относиться к ней как предпосылке поддержания биологических процессов на надорганизменном уровне орга- низации жизни. Сказанное выше переклика- ется с поисками подходов для анализа про- блем стабильности и устойчивости экосистем [11, 15]. Новые подходы к определению этих свойств экосистем были предложены в [11]. Представляет интерес поиск элементов общего в особенностях процессов репарации на разных уровнях организации жизни – например, на надорганизменном уровне и суборганизменном уровне (молекулярно- генетическом) (табл. 3). В табл. 3 сопоставлены некоторые особен- ности, общие для процессов репарации в обоих случаях. По-видимому, эти процессы – одно из условий поддержания важных характеристик организации жизни на соот- ветствующих уровнях и одно из условий самого сохранения этих уровней организа- ции жизни. Отме чалось, что организован- ность жизни, ее поддержание во времени, противостояние процессу нарастания нару- шений организованности – существенные черты феномена жизни в биосфере Земли [11 – 14, 16]. Общим элементом упомянутых выше репа- рационных явлений, по-видимому, может являться активное противостояние нараста- нию нарушений организованности в соот- ветствующих «зонах ответственности» этих процессов репарации. Поддержание качества воды означает антиэнтропийное противосто- яние выравниванию концентрационных градиентов, существующих в водных экосис- темах [16]. Репарация ДНК, как и эколо- гическая репарация, также носит антиэнтро- пийный характер. Интересно, что в обоих случаях репарация проводится с эффектив- ностью менее 100 %. В экосистемах при вос- становлении качества воды последняя очи- щается от загрязнителей, растворенного органического вещества (РОВ) и взвесей, но не полностью: в природной воде поддержи- вается некоторое содержание РОВ (в сред- нем 0,5-10 мг/л), а также некоторое содержа- ние взвешенного вещества [3]. Обсуждаемый в данной статье материал имеет отношение к ряду концептуально существенных вопросов экологии, в том числе и к сложным вопросам устойчивого функционирования экологических систем и их места в формировании геохимической среды. Анализ важных аспектов функциони- рования пресноводных экологических сис- тем и теория соответствующих вопросов даны в работе [11]. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Итак, экспериментальная работа выявила новые факты того, что про- цессы экологической репарации (на примере изъятия взвешенных частиц благо- даря фильтрационной активности моллюс- ков) могут ингибироваться под воздействием загрязняющих веществ (ксенобиотиков) (табл. 1, 2). Аналогичное явление может наблюдаться в случае репарации ДНК, эффективность которой также может нару- шаться при воздействии ксенобиотиков (табл. 3). Из сказанного выше вытекает, что осуществляемая сообществом гидробионтов экологическая репарация (биотическое само- очищение воды) в водных экосистемах несет функцию, в некоторой степени аналогичную репарации ДНК на молекулярно-генетиче- ском уровне организации жизни. В результа- те выявляется и характеризуется определен- ная сторона опасности антропогенного загрязнения, вызывающего нарушение репа- рационных процессов на различных уровнях организации жизни. Выявление и сравнительный анализ тех или иных свойств или явлений жизни, общих для нескольких уровней ее организации, пред- ставляется целесообразным для дальнейшего уточнения концепций общей экологии [15]. Процессы самоочищения воды и связанной с этим экологической репарации включают в себя большое количество этапов и процессов и могут служить примером процессов, в сумме составляющих то, что названо «интег- ральным метаболизмом» [28] в водных эко- системах. Представления об экологической репарации были прокомментированы в [16] и вписыва- ются в теорию биотического самоочищения воды и улучшения ее качества, которая осве- щена в публикациях [17 – 28] и поддержана многими специалистами [29 – 35]. СПИСОК ТАБЛИЦ: Таблица 1. Снижение фильтрационной активности атлантических мидий из природной популяции Mytilus edulis × M. galloprovincialis при воз- действии ПАВ тетрадецилтриметиламмонийбромида (ТДТМА). Таблица 2. Химические вещества, в том числе ксенобиотики и поллютан- ты, которые проявили способность ингибировать процесс изъятия взвешенного вещества из воды гидробионтами- фильт раторами (новые результаты автора, а также по мате- риалам [5 – 10, 25, 28]) 1 сульфат кадмия Mytilus galloprovincialis 0,5 мг/л новые результаты автора 2 сульфат меди M. galloprovincialis 2 мг/л новые результаты автора 3 нитрат свинца M. galloprovincialis 20 мг/л новые результаты автора 4 бихромат калия M. galloprovincialis 5 ТДТМА 6 ТДТМА Crassostrea gigas 0,5 мг/л ВЭИ 761 % 7 ДСН M. edulis, M. galloprovincialis 8 ДСН Crassostrea gigas 0,5 мг/л ВЭИ 231 % 9 Тритон Х-100 Unio tumidus 5 мг/л [5] 10 Тритон Х-100 M. edulis 1 мг/л и более [5] 11 СМС1 (ОМО) Unio tumidus 50 мг/л ВЭИ 187 % 12 СМС2 (Tide) M. galloprovincialis 50 мг/л ВЭИ 207 % 13 СМС3 (Лоск) M. galloprovincialis 7 мг/л ВЭИ 551 % 14 СМС4 (IXI) M. galloprovincialis 10 мг/л ВЭИ 158 % 15 СМС4 (IXI) M. galloprovincialis 50 мг/л ВЭИ 276 % 16 ЖМС1 (Е) M. galloprovincialis 2 мг/л ВЭИ 214 % 17 ЖМС1 (Е) Crassostrea gigas 2 мг/л ВЭИ 305 % 18 ЖМС2 (Fairy) C. gigas 2 мг/л ВЭИ 1790 % Примечание. Обычно указывается максимальная величина ВЭИ за весь период эксперимента. Таблица 3 Некоторые особенности репарации на различных уровнях Литература 1. А. Ф. Алимов, Функциональная экология пресноводных двустворчатых моллюсков, Л., Наука, 1981, 248 с. 2. Л.М. Сущеня, Количественные закономер- ности питания ракообразных, Минск, Наука и техника, 1975, 208 с. 3. R. Wetzel, Limnology, 3rd edition, San Diego et al., Academic Press, 2001, 1006 p. 4. R.F. Dame, Ecology of Marine Bivalves: an Ecosystem Approach. Boca Raton, CRC Press, 1996, 277 p. 5. Остроумов С.А. Биологические эффекты при воздействии поверхностно-активных веществ на организмы, М., МАКС-Пресс, 2001, 334 с. 6. Остроумов С.А. Водная экосистема: крупно- размерный диверсифицированный биореак тор с функцией самоочищения воды. ДАН (Докла- ды РАН), 2000, Т. 374, № 3, С. 427 – 429. 7. Остроумов С.А. Концепция водной биоты как лабильного и уязвимого звена системы самоочищения воды. ДАН, 2000, Т. 372, № 2, С. 279 – 282. 8. Остроумов С.А. Ингибиторный анализ регуляторных взаимодействий в трофических сетях. ДАН, 2000, Т. 375, № 6, С. 847 – 849. 9. Остроумов С.А. Синэкологические основы решения проблемы эвтрофирования ДАН, 2001, Т. 381, № 5, С. 709 – 712. 10. Остроумов С.А. Сохранение биоразнооб- разия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // ДАН, 2002, Т. 382, № 1, С. 138 – 141. 11. А. Ф. Алимов, Элементы теории функци- онирования водных экосистем, Санкт- Петербург, Наука, 2000, 147 с. 12. Э. Шредингер (E.Schrödinger), Что такое жизнь с точки зрения физики. М., ИЛ, 1947, 146 c. 13. О.Г. Газенко, В.Б. Малкин, Космическая биология. В кн.: История биологии (с начала ХХ века до наших дней), М., Наука, 1975, С. 560 – 578. 14. Э.М. Галимов, Феномен жизни: между равновесием и нелинейностью. Происхожде- ние и принципы эволюции, М., Едиториал УРСС, 2001. 256 с. 15. Г.С. Розенберг, Д.П. Мозговой, Д.Б. Гелашвили, Экология: элементы теоретичес- ких конструкций современной экологии, Самара, Самарский научный центр РАН, 1999, 396 с. 16. Остроумов С.А. О биотическом очище- нии воды и экологической репарации // Сиб. экол. журнал. 2006. № 3. C. 339 – 343. 17. Ostroumov S.A. Inhibitory analysis of topdown control: new keys to studying eutrophication, algal blooms, and water self-purification. Hydrobiologia. 2002. 469, Р. 117 – 129. 18. Ostroumov S.A. Polyfunctional role of biodiversity in processes leading to water purification: current conceptualizations and concluding remarks // Hydrobiologia. 2002. V. 469 (1-3) Р. 203 – 204. 19. Ostroumov S.A. Aquatic ecosystem as a bioreactor: water purification and some other functions // Rivista di Biologia /Biology Forum. 2004. V. 97. Р. 39 – 50. 20. Остроумов С.А. О биотическом самоочи- щении водных экосистем. Элементы теории // ДАН. 2004. Т.396. № 1. С. 136 – 141. 21. Остроумов С.А. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водо- токах: теория и практика // Успехи современ- ной биологии. 2004. Т.124. №5. С. 429 – 442. 22. Остроумов С.А. Роль биотических фак- торов в формировании качества воды и само- очищении водных экосистем // Экологи- ческая химия. 2004. Т. 13(3) С. 186 – 194. Some aspects of water filtering activity of filterfeeders // Hydrobiologia. 2005. Vol. 542, No. 1. P. 275 – 286. 23. Остроумов С.А. О некоторых вопросах поддержания качества воды и ее самоочище- ния // Водные ресурсы. 2005. Т.32. № 3. С. 337 – 347. 24. Остроумов С.А. О полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосис- тем //Экология. 2005. № 6. С. 452 – 459. 25. Ostroumov S.A. Biological Effects of Surfactants. CRC Press. Taylor & Francis. Boca Raton, London, New York. 2006. 279 p. 26. Ostroumov S.A. Biomachinery for maintaining water quality and natural water selfpurification in marine and estuarine systems: elements of a qualitative theory // International Journal of Oceans and Oceanography. 2006. Volume 1, №.1. Р. 111 – 118. 27. Остроумов С.А. Элементы теории био- контроля качества воды: фактор экологичес- кой безопасности источников водоснабже- ния //Химическая и биологическая безопасность. 2008. № 5-6. С. 36 – 39. 28. Остроумов. С.А. Гидробионты в самоочи- щении вод и биогенной миграции элементов. М.: МАКС-Пресс. 2008, 200 с. 29. Ермаков В.В. О книге С.А.Остроумова «Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов» //Вода: химия и экология. 2009. №8. С. 25 – 29. 30. Brooks, B.W.,Riley, T.M., Taylor, R.D. Water quality of effluent-dominated ecosystems: Ecotoxicological, hydrological, and management considerations // Hydrobiologia. 2006. 556 (1), Р. 365 – 379. 31. Fisenko A.I. A New Long-Term On Site Clean-Up Approach Applied to Non-Point Sources of Pollution // Water, Air, & Soil Pollution. 2004, V. 156, № 1-4. Р. 1-27. 32. Neofitou, C., Dimitriadis, A., Pantazis, P., Psilovikos, A., Neofitou, N., Paleokostas, A. Selfpurification of a long-stretched gully affects the restoration of an alpine-type lake in northern Greece // Fresenius Environmental Bulletin. 2005. 14 (12 A), Р. 1141 – 1149. 33. Stabili, L., Licciano, M., Giangrande, A., Longo, C., Mercurio, M., Marzano, C.N. Corriero Filtering activity of Spongia officinalis var. adriatica (Schmidt) (Porifera, Demospongiae) on bacterioplankton: Implications for bioremediation of polluted seawater // Water Research, 2006, 40 (16), Р. 3083 – 3090. 34. Добровольский Г.В., Розенберг Г.С., Тодераш И.К. (ред.) Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в эко- логии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами. М.: МАКС-Пресс. 2008. 104 с. 35. Wang X., Y. An, J. Zhang, X. Shi, C. Zhu, R. Li , M. Zhu and S. Chen. Contribution of biological processes to self-purification of water with respect to petroleum hydrocarbon associated with No. 0 diesel in Changjiang Estuary and Jiaozhou Bay, China // Hydrobiologia, 2002. V.469, No. 1-3, Р. 179 – 191.
Связь процессов самоочищения воды и экологической репарации // ВОДА: ХИМИЯ И ЭКОЛОГИЯ. 2009. №12 (декабрь), с. 29-34.

Книга: "Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование". Второе издание,исправленное. М. 2009. Издательский центр Академия. 288 с. Собрано большое число методик биотестирования на различных биологических объектах. Допущено Минеобрнауки РФ в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов. соавторы: Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И., Евсеева Т.И.,Глазер В.М., Гераськин С.А.,Доронин Ю.К., Киташова А.А.,Киташов А.В., Козлов Ю.П.,Кондратьева И.А., Коссова Г.В., Котелевцев С.В., Маторин Д.Н., Остроумов С.А.,Погосян С.И., Смуров А.В., Соловых Г.Н., Степанов А.Л.,Тушмалова Н.А., Цаценко Л.В.
"Биологический контроль окружающей среды. Биоиндикация и биотестирование". Второе издание,исправленное. М. Академия. 288 с. Допущено Минеобрнауки РФ в качестве учебного пособия для студентов ВУЗов. соавторы: Мелехова О.П., Сарапульцева Е.И., Евсеева Т.И.,Глазер В.М., Гераськин С.А.,Доронин Ю.К., Киташова А.А.,Киташов А.В., Козлов Ю.П.,Кондратьева И.А., Коссова Г.В., Котелевцев С.В., Маторин Д.Н., Остроумов С.А.,Погосян С.И., Смуров А.В., Соловых Г.Н., Степанов А.Л.,Тушмалова Н.А., Цаценко Л.В.

Остроумов С.А. Биологический механизм самоочищения в природных водоемах и водотоках: теория и приложения // Успехи современной биологии. 2004. т.124. №5. с.429-442. [= The biotic mechanism of self-purification in natural aquatic bodies and streams: theory and applications] http://scipeople.ru/publication/67095/ РЕФЕРАТ: Суммированы обобщающие положения, которые в совокупности составляют элементы качественной теории полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем. Эта теория включает в себя положения, характеризующие следующее: источники энергии механизмов самоочищения водных экосистем; основные структурно-функциональные блоки системы процессов самоочищения; список основных процессов cамоочищения водных экосистем; степень вовлеченности в самоочищение основных крупных таксонов; степень надежности системы самоочищения и механизмы ее обеспечения; отношение всей системы к внешним воздействиям; выводы для экологической теории; выводы для природоохранной практики. Приведены новые экспериментальные результаты о воздействии тетрадецилтриметиламмонийбромида и кадмия на моллюсков. Изученные виды моллюсков включали мидии Mytilus galloprovincialis, M. edulis × M. galloprovincialis (природная гибридная популяция); устриц Crassostrea gigas, перловиц Unio tumidus. Изучалась также функциональная роль и трофическая активность моллюсков Lymnaea stagnalis и коловраток Brachionus calyciflorus . abstract: THE BIOTIC MECHANISM OF SELF-PURIFICATION IN NATURAL AQUATIC BODIES AND STREAMS: THEORY AND APPLICATIONS S.A.Ostroumov Moscow 119234, Moscow State University, Faculty of Biology Abstract. In the paper, some elements of basics of the qualitative theory of polyfunctional role of biota in self-purification of aquatic ecosystems are formulated. The theory covers the following: sources of energy for the mechanisms of self-purification; the main structure-functional blocks of the system of self-purification; the list of the main processes that are involved; analysis of the degree of participation of the main large taxa (taxons); the degree of reliability and the main mechanisms providing the reliability; the attitude of the system towards the external influences/impacts; some conclusions relevant to the ecological theory; some conclusions relevant to the practice of biodiversity conservation. New experimental results are given on the effects of tetradecyltrimethylammoium bromide and cadmium on bivalves. The bivalves mussels Mytilus galloprovincialis, M. edulis × M. galloprovincialis (a natural hybrid population); oysters Crassostrea gigas, freshwater mussels Unio tumidus were studied. The functional role and trophic activity of the mollusks Lymnaea stagnalis and rotifers Brachionus calyciflorus was studied as well. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: водные экосистемы, самоочищение воды, качество воды, водоемы, водотоки, загрязняющие вещества, экотоксикология, водный объект, пресноводные, морские, экологическая безопасность, источники водоснабжения, поллютанты, ксенобиотики, полифункциональная роль биоты.
Успехи современной биологии. 2004. т.124. №5. с.429-442

Остроумов С.А. Элементы теории биоконтроля качества воды: фактор экологической безопасности источников водоснабжения (=Elements of the theory of biocontrol of water quality: a factor in the ecological safety of the sources of water) // Химическая и биологическая безопасность. 2008. № 5-6. с.36-39. Библиогр. 22 назв. [http://www.cbsafety.ru/rus/saf_41_3.asp] УДК 574.6: 574.635: 602.7: 626. 119234, Москва, Ленгоры, Московский гос. университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет. РЕФЕРАТ: Представлена новая теория биомеханизмов самоочищения воды, изложенная в книге автора «Гидробионты в самоочищении вод и биогенной миграции элементов» (М.: МАКС Пресс, 2008, 200 с.). Гидробионты активно участвуют в процессах, ведущих к очищению воды. В них участвуют почти все группы живых организмов, что анализируется в статье с различных сторон. При разработке теории были использованы результаты опытов автора, изучавшего воздействие поллютантов на живые организмы. Изложенная теория служит инновационной основой для создания новых экотехнологий очищения воды и повышения ее качества с использованием водных организмов. Представлены и обоснованы новые основные концепции, в том числе понятия и термины: biomachinery, экзометаболизм, экологические хеморегуляторы, экологические хемомедиаторы, макросимбиотические системы и другие. Новые результаты автора по выявлению свойства синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ) подавлять фильтрацию воды двустворчатыми моллюсками были признаны научным открытием и отмечены Дипломом за научное открытие № 274. Теория вносит вклад в научные основы укрепления экологической безопасности водных экосистем (водоемов и водотоков), которые служат источниками водоснабжения. Ostroumov S.A. Elements of the theory of biocontrol of water quality: a factor in the ecological safety of the sources of water. // Chemical and Biological Safety (=Himicheskaja i biologicheskaja bezopasnost' , Moscow). 2008. No. 5-6. p.36-39. ABSTRACT: A new theory for the biomechanisms for water self-purification is presented in the author’s book ‘Aquatic Organisms in Water Self-Purification and Biogenic Migration of Elements’ (2008, 200 p.). Hydrobionts (aquatic organisms) are actively involved in various processes leading to water purification. Almost all main groups of organisms are involved, which is discussed and analyzed in the paper. In the theory, the results of the author's experiments on the effects of various pollutants on aquatic organisms were used. The theory is an innovative basis for new ecological technologies to clean water and to upgrade its quality by using aquatic organisms. New fundamental concepts were introduced and discussed, including the concepts and terms: biomachinery, exometabolism, ecological chemoregulators, ecological chemomediators, macrosymbiotic system and others. The new authors’s results on the surfactant-induced inhibition of water filtration by bivalves were recognized as a scientific discovery. As a result, the author was awarded Diploma for Scientific Discovery No. 274. The theory is a contribution to the scientific basis for environmental safety of the aquatic ecosystems (aquatic bodies and streams) that serve as sources of water supply. Ключевые слова: качество воды, водные экосистемы, самоочищение воды, загрязнение; загрязняющие вещества, поллютанты, ксенобиотики, синтетические химические вещества, биотестирование, экологическая опасность, инновации, экологическая безопасность, источники водоснабжения, устойчивое использование, водные ресурсы, ресурсы пресной воды, морские, поверхностные водные экосистемы, новая концепция, экзометаболизм, биотрансформации, биодеградация, разложение, водоемы, водотоки, хеморегуляторы, макросимбиотические системы, биогенная миграция элементов, научное открытие № 274, антропогенное воздействие, экология, геохимия, репарация, поверхностно-активные вещества, ПАВ, детергенты, моющие средства, фильтраторы, биоконтроль, самоочистительный потенциал экосистемы, фитотехнология, фиторемедиация, экобиотехнология. Key words: Water quality, aquatic ecosystems, water self-purification, pollution; pollutants, xenobiotics, synthetic chemicals, bioassays, biotesting, ecological hazards, innovations, environmental safety, sources of water supply, sustainable use, aquatic resources, freshwater, marine, surface aquatic ecosystems, new concept of exometabolism, pollutants, biotransformation, biodegradation, destruction, water bodies, streams, chemoregulators, macrosymbiotic system, biogenic migration of elements, scientific discovery No. 274, anthropogenic impact, ecology, geochemistry, repair, biomachinery, surfactants, tensides, detergents, filter-feeders, biocontrol, self-purification potential of ecosystems, phytotechnology, phytoremediation, ecobiotechnology.
Остроумов С.А. Элементы теории биоконтроля качества воды: фактор экологической безопасности источников водоснабжения (=Elements of the theory of biocontrol of water quality: a factor in the ecological safety of the sources of water) // Химическая и биологическая безопасность. 2008. № 5-6. с.36-39.

Остроумов С.А., Соломонова Е.А. Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический вестник. 2007. № 1, с. 40-41. = Ostroumov S.A., Solomonova E.A. Synthetic detergent Aist-Universal: impact on Fontinalis antipyretica Hedw. // Toksikologicheskiy Vestnik. 2007. Number 1, p. 40-41. (Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет) Реферат: Даны результаты исследований воздействия синтетического моющего средства (СМС) «Аист-Универсал»: на водные растения (Fontinalis antipyretica Hedw.). Разработанный метод и полученные количественные данные вносят вклад в изучение фитотоксичности СМС и фиторемедиационного потенциала этого вида водных растений. Abstract: The additions of the detergent Aist to microcosms with Fontinalis antipyretica Hedw. were used for studies of the phytotoxicity and phytoremediation potential of the aquatic macrophytes. The effects of the detergent on the aquatic macrophytes Fontinalis antipyretica Hedw. were studied. The new quantitative data make a contribution to the studies of the phytoremediation potential of the aquatic macrophytes. Ключевые слова: фиторемедиационный потенциал, макрофиты, ксенобиотик, водные растения, элодея, Fontinalis antipyretica Hedw., фитотоксичность, фитотехнологии, поллютанты, ксенобиотики, синтетическое моющее средство, детергент, экобиотехнология, очищение воды, качество воды; Key words: new method, xenobiotics, phytoremediation potential, aquatic macrophytes, effects of the detergent, Fontinalis antipyretica Hedw., quantitative data, pollutants, phytotechnology, ecobiotechnology, phytotoxicity, ecotoxicology, water treatment, water quality;
Синтетическое моющее средство «Аист-Универсал»: воздействие на Fontinalis antipyretica Hedw. // Токсикологический вестник. 2007. № 1, с. 40-41. = Ostroumov S.A., Solomonova E.A. Synthetic detergent Aist-Universal: impact on Fontinalis antipyretica Hedw. // Toksikologicheskiy Vestnik. 2007. Number 1, p. 40-41.

получены новые экспериментальные результаты, доказывающие, что один из важнейших процессов экологической репарации качества воды (процесс изъятия гидробионтами взвеси из воды) ингибируется загрязняющим веществом (ксенобиотиком); это указывает на элемент сходст ва с процессами репарации ДНК, которые также могут нарушаться ксенобиотиками и характеризуются некоторыми другими свойствами (снижение энтропии и др.), аналогичными особенностям экологической репарации. Ксенобиотики, оказывающие негативное воздействие на процессы, важные для экологической репарации качества воды, включали различные поверхностно-активные вещества, детергенты, тяжелые металлы и др. Впервые приводятся новые экспериментальные данные о воздействии тетрадецил- триметиламмонийбромида на морские моллюски (мидии). Из текста: Общим элементом упомянутых выше репарационных явлений, по-видимому, является активное противостояние нарастанию энтропии в со- ответствующих "зонах ответственности" этих процессов репарации. Поддержание качества воды означает антиэнтропийное противостояние вырав- ниванию концентрационных градиентов, существующих в водных экосистемах. Репарация ДНК, как и экологическая репарация, также носит анти- энтропийный характер. Итак, данная работа выявила новые факты того, что процессы экологической репарации (на примере изъятия взвешенных частиц благодаря фильтрационной активности моллюсков) ингибируются под воздействием загрязняющих веществ (ксенобиотиков) (табл. 1 и 2). Аналогичное явление может наблюдаться в случае репарации ДНК, эффективность которой также может нарушаться при воздействии ксенобиотиков. Представляется возможным предположить, что дальнейший сравни- тельный анализ процессов репарации на разных уровнях организации жиз- ни, начатый в данном сообщении, будет углубляться и окажется полезным для понимания некоторых сторон сущности жизни. Выявление тех или иных свойств или явлений жизни, общих для нескольких уровней ее организации, может оказаться полезным также при продолжении попыток найти подходы для выявления фундаментальных особенностей и признаков жизни в связи с обсуждением проблем экзобиологии (например, см. Газен- ко, Малкин, 1975), при анализе путей эволюции живых существ (Галимов,2001) и теоретических конструкций современной экологии (Розенберг, Мозговой, Гелашвили, 1999). Результаты настоящей работы согласуются с данными публикации (Остроумов, 2002). Новые факты и их анализ позволяют по-новому увидеть обобщение В.И. Вернадского о том, что в присутствии организмов "несомненным фактом является изменение всех химических равновесий в биосфере… причем общие законы равновесий не нарушаются…" (Вернадский, 2001, с.89). http://www.ssc.smr.ru/media/journals/samluka/2008/17_4_01.pdf
Бюллетень "Самарская Лука". 2008. – Т. 17, № 4(26). – С. 708-717

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. 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 макрофитов. Степень снижения биомассы зависела от суммарного количества внесенного ДСН. Solomonova E.A., Ostroumov S.A. Effects of sodium dodecyl sulphate on the biomass of macrophytes Najas guadelupensis L. / / Toksikologicheskiy Vestnik. 2009. Number 2. P.32-35. Bibliogr.10 refs. Microcosms with the macrophytes were studied in laboratory experiments. The effects of sodium dodecyl sulphate (SDS) on macrophytes were studied . The survival and weight of the biomass of macrophytes in a prolonged incubation were recorded. SDS was added in the form of repeated (recurrent) additives. The increase in the amount of SDS after each addition was: 0,5, 0,8, 1,7, 8,3, 16,7, 50,0 and 100,0 mg in 1 dm3. Duration of survival of plants decreased with increasing amount of SDS in one addition. If the amount of SDS (after a single addition) increased 200 times (from 0.5 to 100 mg / l), the period of survival decreased 53-fold (from 372 up to 7 days). In the presence of SDS, a decrease in macrophyte biomass was observed. The degree of the reduction of biomass depended on the total amount of SDS added to the microcosms.
Соломонова Е. А., Остроумов С. А. «Воздействие додецилсульфата натрия на биомассу макрофитов Najas guadelupensis L.» // Токсикологический вестник. 2009. № 2. с.32-35.