Остроумов С.А. Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на гидробиологические механизмы самоочищения водной среды // Водные ресурсы 2004, т. 31. № 5. С. 546 – 555. http://scipeople.com/publication/67922/ Библиогр. 57 назв. Краткий реферат: ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ САМООЧИЩЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ Аннотация. Дан обзор многолетних исследований автора по изучению биоэффекторв поверхностно-активных веществ ПАВ , включая воздействие ПАВ и детергентов на фильтраторов. Проанализирована роль фильтраторов в функционировании пресноводных и морских экосистем. Выявлены новые аспекты оценки экологической опасности химических загрязняющих веществ, включая ПАВ и детергенты. Из содерж.: перечень процессов, которые включает в себя самоочищение воды (с.546), перечень того, в чем проявляется роль фильтрации воды в самоочищении воды и регулировании процессов, участвующих в нем (9 пунктов, с. 547-548); обзор: усвояемость корма некоторыми пресноводными моллюсками 40-47% (с.547); фильтрация воды макробеспозвоночными обычно 1-10 м3/(м2 день), скорость фильтрации дрейссенами в оз. Эри; фильтрация губками в Байкале – слой воды высотой 12 м профильтровывается приблизительно за 1.2 дня; снижение скорости фильтрации и питания у Daphnia magna при действии пиретроида фенвалериата, гербицида сатурна (0.001-0.1 мг/л), инсектицидов ДДТ (0.1-1 мг/л) и метафоса (2 мг/л), сульфата меди (с.548); разрушать загрязняющие вещества с помощью фиторемедиации дешевле, чем другими методами (с.550). Предложен новый концептуальный подход для оценки потенциальн. экологич. опасности воздействия СПАВ и др. веществ на гидробионтов, "основанный на структурированной системе анализа потенц. опасности нарушений водн. биоты на 4-х уровнях: индивидуальных и популяционных изменений, агрегированных параметров, целостности и устойчивости экосистемы, вклада экосистемы в биосферные процессы" (с.553, ДАН, 2000, 371: 844-846). Предложены нов. методы биотестирования на основе впервые обнаруж. эффекта ингибирования образования корневых волосков (с.553; также в докт. диссертации С.А.Остроумова). "…Сохранение самоочистительного потенциала водоемов невозможно без дополнит. усилий по снижению ущерба гидробионтам и экосистемам вследствие загрязнения водоемов СПАВ и СПАВ-содержащими смесевыми препаратами" (с.553). "…Одной из важнейших предпосылок поддержания качества воды является сохранение биоразнообразия гидробионтов и функциональной активности их популяций" (с.553, ДАН, 2002, 382: 138-141; также в докт. диссертации С.А.О.). "Можно предсказать, что …будут выявлены нов. примеры аналогичных описанным воздействий СПАВ, СПАВ-содержащих препаратов и др. хим. веществ на организмы" (с.553). Ключевые слова: поверхностно-активные вещества ПАВ , детергенты, роль фильтраторов в функционировании пресноводных и морских экосистем, новые аспекты экологической опасности химических загрязняющих веществ, самоочищение воды, качество воды, С.А.Остроумов, загрязнение, поллютанты, гидробионты, сохранение биоразнообразия, охрана окружающей среды, экологическая безопасность источников водоснабжения, устойчивое развитие и использование водных и водно-биологических ресурсов, пеномоющие средства УДК 574.635 : 574.632.017 журнал “Водные ресурсы” ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ГИДРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ САМООЧИЩЕНИЯ ВОДНОЙ СРЕДЫ © 2004 С.А.Остроумов Московский государственный университет, 119991 Москва, Ленинские горы Аннотация: Дан обзор многолетних исследований автора по изучению биологических эффектов поверхностно-активных веществ (ПАВ), включая воздействие ПАВ и детергентов на фильтраторов. Проанализирована роль фильтраторов в функционировании пресноводных и морских экосистем. Выявлены новые аспекты оценки экологической опасности химических загрязняющих веществ, включая ПАВ и детергенты. Исследования автора [21-38] и данные, приведенные в [5, 40, 56, 57], свидетельствуют о негативном воздействии ПАВ и ПАВ-содержащих препаратов на представителей основных функциональных блоков экосистем, включающих в себя как автотрофные [5, 38, 40], так и гетеротрофные организмы [21, 22, 27]. САМООЧИЩЕНИЕ ВОДОЕМОВ И РОЛЬ ГИДРОБИОНТОВ В ПОДДЕРЖАНИИ КАЧЕСТВА ВОДЫ Существует несколько вариантов определения понятия "самоочищение воды". Согласно одному из них, это “весь комплекс биологических, физических и химических процессов, обусловливающих способность водоемов освобождаться от загрязнений, вносимых сточными водами и образующихся вследствие жизнедеятельности аборигенных организмов” [16], согласно другому, "самоочищение воды водоемов – очищение воды в результате естественных биологических и физико-химических процессов, трансформации органических и отчасти неорганических веществ" [46]. Важную роль в понимании процессов самоочищения играют результаты ряда исследований [7, 13]. После прохождения загрязненных вод через очистные сооружения далеко не всегда достигается полная их очистка. Таким образом, важнейшая функция природных экосистем - окончательная очистка вод. Процессы самоочищения водных экосистем важны не только с точки зрения поддержания качества воды как ресурса для водопотребления, но и с точки зрения поддержания нормальных местообитаний, необходимых для сохранения биоразнообразия. Участие гидробионтов в процессах поддержания качества воды и ее очищения Очищение водной среды включает в себя: (1) физические и физико-химические процессы [ 27], в том растворение и разбавление; вынос загрязняющих веществ (ЗВ) на берег и в сопредельные водоемы; сорбцию ЗВ взвешенными частицами с последующей седиментацией; сорбцию ЗВ донными осадками; испарение ЗВ; (2) химические процессы [42], в том числе гидролиз ЗВ; фотохимические превращения; редокс-каталитические превращения; превращения с участием свободных радикалов; связывание ЗВ растворенными органическими веществами (РОВ), ведущее к уменьшению токсичности ЗВ; химическое окисление ЗВ с участием кислорода; (3) биологические процессы [3, 7, 10, 13, 19, 39, 44, 50]), в том числе сорбцию и накопление гидробионтами ЗВ и биогенов; биотрансформацию (редокс-реакции, разрушение, конъюгация); минерализацию органического вещества; внеклеточную ферментативную трансформацию ЗВ; удаление взвешенных частиц и ЗВ из столба воды в результате фильтрации воды гидробионтами; удаление ЗВ из столба воды в результате сорбции пеллетами, экскретируемыми гидробионтами; поглощение бентосом биогенов, ведущее к предотвращению или замедлению выхода биогенов и ЗВ из донных осадков в воду; биотрансформацию и сорбцию ЗВ в почве - при поливе земель загрязненными водами; регуляторные воздействия на другие компоненты системы самоочищения воды, в том числе на организмы (перечень неполон; явления взаимосвязаны и отдельные процессы могут быть выделены только условно в целях анализа и изучения). Важная дополнительная информация об упомянутых выше процессах приведена в [ 14, 56]. В процессах, которые формально относятся к физическим или химическим, на самом деле существенную роль играют биологические факторы [22-24, 27]. Автором выдвинута концепция, согласно которой водная экосистема - аналог крупномасштабного диверсифицированного биореактора с функцией очищения воды [25], а также сформулирована концепция полифункциональной роли гидробионтов (и водной биоты в целом) в очищении воды водных экосистем [53]. В самоочищении участвуют практически все группы гидробионтов, включая микроорганизмов. Роль микроорганизмов детально анализировали [56]. Скорости распада ЗВ формируются с участием практически всех компонентов экосистемы и рассматриваются в качестве одной из ее интегральной характеристик (обзор см. в [27]). В некоторых работах вклад гидробионтов в самоочищение рассматривается как некий постоянный фактор, не зависящий от вредного воздействия на организмы веществ, загрязняющих экосистему [49]. Однако биологические факторы самоочищения в экосистемах в современных условиях находятся под влиянием многих обстоятельств, в том числе загрязнения водной среды. Опыты по характеристике биологических эффектов анионных ПАВ (АПАВ), неионных ПАВ (НПАВ), катионных ПАВ (КПАВ) и смесевых препаратов (пеномоющих средств, ПМС), выявляемых при их воздействии на гидробионтов [27] были нами проведены с использованием организмов, участвующих в процессах самоочищения водоемов [22-24, 39]. При определенных условиях СПАВ и другие поллютанты оказывают различные воздействия на гидробионтов (ведут к ингибированию роста, изменению поведения и т.д.), что может сказываться на процессах очищения воды. С этой точки зрения важны и планктонные, и бентосные организмы. Один из важных факторов самоочищения водных экосистем – функциональная активность планктонных организмов. Бактерио-, фито- и зоопланктон участвуют во многих процессах, ведущих к очищению воды (перечислены выше). Фильтрационная активность планктона исследовалась и оценивалась многими авторами [10, 44]. В частности, было установлено, что коловратки могут профильтровывать тот объем воды, где они находятся, до 7.7 раз в сутки (обзор см. в [27 ]). Планктон - объект прямого и косвенного воздействия ЗВ. Прямое воздействие поллютантов на фитопланктон было рассмотрено в [5, 55] и во многих других работах. Автором выявлено и исследовано воздействие ПАВ на S. quadricauda (воздействие додецилсульфата натрия, ДСН), M. lutheri (эффект КПАВ этония) [38], морские цианобактерии Synechococcus (эффект НПАВ ТХ-100) [45], на эвглену E. gracilis (воздействие синтетического моющего средства СМС "Био-С", "Кристалл") [6], Dunaliella asymmetrica (воздействие сульфонола), на морских диатомовых Talassiosira pseudonana (эффект НПАВ ТХ100) [27]. Косвенно воздействовать на фитопланктон загрязняющие веществе могут, так как его численность зависит от многих абиотических и биотических факторов, в том числе от скорости выедания беспозвоночными-фильтраторами [8, 10], в частности бентосными фильтраторами [3, 7, 19]. Роль бентосных фильтраторов в формировании качества воды и ее очищении Бентосные фильтраторы оказывают кондиционирующее воздействие на качество воды, извлекая из нее взвеси различной природы. Усвояемость корма бентосными фильтраторами варьирует в широких пределах, составляя для некоторых пресноводных моллюсков около 40-47% [19]. Остальная часть отфильтрованного органического материала экскретируется и в виде пеллет поступает в донные отложения, что делает фильтраторов участниками значительных беогеохимических потоков, связанных с извлечением взвешенного вещества из воды. Установлено, что дрейссены в западной части оз. Эри (до 50 тыс экз. на 1 м2) потребляли в сутки в 2-4 раза больше фитопланктона, чем его наблюдаемая биомасса на 1 м2 (см. обзор [ 27]). Моллюски оз. Красного (Unio tumidus, U. pictorum, Anodonta complanata) отфильтровывают летом 123-174 г взвешенного ОВ в слое воды над 1 м2 дна (см. обзор [27]). В оз. Байкал слой воды высотой 12 м профильтровывается губками приблизительно за 1.2 дня (см. обзор [27] ). Моллюски Днепровско-Бугского лимана (Черное море) профильтровывают объем лимана за вегетационный сезон > 16 раз [3]). Суммарная фильтрация воды макробеспозвоночными (моллюски, асцидии, полихеты) составляет обычно 1-10 м3 / (м2 •день) [ 27]. Бентосные фильтраторы могут вносить вклад в регулирование процессов, связанных с эвтрофированием водоемов и массовым цветением токсичных видов планктона [ 27]. Фильтрация воды в экосистеме важна для самоочищения водоема и регулировании процессов, участвующих в нем, что проявляется в следующем: 1) Вместе со взвесями седиментируются адсорбированные и поглощенные ими поллютанты. 2) Уменьшается мутность воды, улучшаются условия для проникновения видимого света и ультрафиолета (УФ) и вызываемых ими воздействий на гидробионтов и ОВ. 3) Уменьшается содержание тонкодисперсных взвесей в воде, что благоприятно для повышения рыбохозяйственной ценности водоемов. В противном случае, при повышении содержания взвесей в воде снижается скорость фильтрации всех изученных биофильтраторов [3 , 44]. 4) Усиливается перемешивание воды, которое сказывается на аэрации воды, на фито- и зоопланктоне; в постоянно перемешиваемом резервуаре наблюдаются более высокие концентрации фитопланктона, снижение концентрации биогенов и зоопланктона. 5) Улучшается аэрация воды и условия для потребления кислорода, что способствует окислению ОВ. 6) Регулируется видовой состав и обилие конкретных видов альгобактериального сообщества, от которого в свою очередь зависит скорость генерации и разрушения перекиси водорода и скорость свободнорадикального самоочищения. 7) Экскретируются компоненты РОВ. 8) Благодаря усвоению бентосными биофильтраторами фито- и бактериопланктона, экскреции биофильтраторами пеллет фекалий и псевдофекалий ускоряется седиментация ОВ. 9) Активный рост и функциональная активность моллюсков-биофильтраторов способствует развитию и функционированию гетеротрофных бактерий в нижерасположенной зоне экосистемы [22-24, 27]. Вышесказанное имеет экологическое значение. Так, формирование определенной прозрачности воды важно для проникновения УФ-радиации и реализации биологических эффектов УФ-радиации в водоемах. Уменьшение количества взвесей необходимо, поскольку взвеси негативно действуют на многих гидробионтов [3, 9, 17, 44, 57]. Избыток взвеси в воде может увеличивать токсичность ЗВ. Воздействие загрязняющих веществ на фильтраторов Результаты опытов автора показали ингибирование фильтрационной активности гидробионтов при воздействии АПАВ , НПАВ, КПАВ, СМС, ПМС и жидких моющих средств (ЖМС) [ 27]. Поллютанты (в частности АПАВ, НПАВ и КПАВ) воздействуют на скорость фильтрации воды и тем самым на скорость изъятия клеток фитопланктона из экосистемы. СПАВ способны ингибировать фильтрацию воды M. edulis, M. galloprovincialis, C. gigas, U. tumidus и U. pictorum [ 27, 28, 37, 50-54]. Показана статистическая значимость эффектов СПАВ [24, 27]. Результаты данных опытов согласуются с полученными при изучении воздействия иных ЗВ на другие виды моллюсков [17]. Различные ЗВ вызывают увеличение пребывания моллюсков с сомкнутыми створками - (см. обзор [47] ). В опытах автора также наблюдалось смыкание створок M. edulis при концентрации ПАВ ДСН 20 мг/л. Эта концентрация значительно выше, чем те концентрации (1-2 мг/л), которых было достаточно для ингибирования скорость фильтрации. Подавление биофильтрации воды двустворчатыми моллюсками под воздействием ЗВ показано и другими авторами [17]. Загрязнение среды приводит к тому, что организмы-фильтраторы выпадают из состава макрозообентоса на загрязненных участках рек и водохранилищ [27], что в конечном счете снижает фильтрационную активность бентического сообщества. В водных экосистемах верхней Волги с неудовлетворительным экологическим состоянием (сильное токсическое загрязнение или высокая нагрузка ОВ на водоем) в составе зооперифитона практически отсутствуют фильтраторы (моллюски, мшанки, губки) [41]. Биомасса фильтраторов резко снижалась в водоемах Фенноскандии при повышении концентрации фосфора (Робщ ) в воде, снижении рН, и токсификации (вблизи источников загрязнения тяжелыми металлами) [48]. Есть сведения о воздействии ЗВ на фильтрационную активность планктона [15, 27, 48]. Скорости фильтрации воды и питания пресноводного ракообразного Daphnia magna клетками Chlamydomonas reinhardii были чувствительны к пиретроиду фенвалерату (см. обзор [27). Изменение скорости питания дафний (Daphnia magna) клетками хлореллы при воздействии гербицида сатурна (0.001 - 0.1 мг/л), инсектицидов ДДТ (0.1 - 1 мг/л) и метафоса (2 мг/л), а также при действии сульфата меди показано с использованием метода замедленной флуоресценции [15]. СПАВ ТДТМА ингибировал фильтрационную активность коловраток двух видов, Brachionus angularis и Brachionus plicatilis [11]. На фильтрационную активность гидробионтов может оказать воздействие поступление в водную среду биогенных веществ, содержащих N и P. Последние стимулируют развитие и увеличение биомассы фитопланктона. Для нескольких групп организмов-фильтраторов установлено, что увеличение концентрации пищевых частиц (например, концентрации клеток фито- и бактериопланктона) вызывает снижение скорости фильтрации [3, 44]. Механизмы самоочищения воды, как отмечалось, включают в себя процессы, которые проходят при участии гетеротрофных бактерий, цианобактерий, водорослей, жгутиковых, планктонных и бентических биофильтраторов. Изменения численности, скоростей роста и питания гидробионтов [19] и скоростей выделения ими пеллет фекалий и псевдофекалий [27], а также изменение соотношения видов в составе водных биоценозов при воздействии СПАВ не могут оставаться без последствий для процессов самоочищения. Для последних важны трофическая активность [19] и двустворчатых, и легочных моллюсков, которые образуют значительное количество пеллет, под действием гравитации быстро оседающих на дно, благодаря чему вносится вклад в изъятие из пелагиали органического вещества потребляемых в качестве пищи организмов. Доказано увеличение скорости оседания пеллет по сравнению со скоростью седиментации отдельных клеток фитопланктона и их фрагментов [14]. Факт дифференциальной биологической активности антропогенных веществ по отношению к организмам различных экологических групп особенно существен при комплексном загрязнении водной среды [46], в том числе при загрязнении СМС, когда в воду вместе со СПАВами поступает и фосфор. В определенных условиях СМС (содержащие ПАВ и соединения P) могут стимулировать рост водорослей. Например, СМС Tide-Lemon в концентрации 1-100 мг/л стимулировал рост Synechocystis sp. PCC 6803 [12]. Аналогичные данные независимо получены для некоторых морских микроводорослей [1]. Потенциально опасна ситуация, когда рост фитопланктонных организмов стимулируется (благодаря поступлению P), а фильтрационная активность, ведущая к изъятию фитопланктона из водного столба, ингибируется (под действием ПАВ). Стабильная численность водорослей возможна лишь при балансе факторов, ведущих к увеличению численности, и факторов, вызывающих снижение последней (к числу таких факторов относится выедание водорослей консументами, включая бентосные фильтраторы). поэтому при одновременном поступлении в воду и ПАВ, и P возникает опасность дисбаланса между процессами, определяющими состояние фитопланктона в загрязняемом водоеме [29], что будет благоприятствовать цветению водорослей. Учитывая разнообразие биологических эффектов, оказываемых СПАВ при их воздействии на представителей всех основных групп гидробионтов, приходим к пониманию того, что водная биота (включая и микро-, и макроорганизмы) является лабильным и уязвимым компонентом в системе самоочищения воды, причем одним из уязвимых звеньев оказываются двустворчатые моллюски, фильтрующие воду [34-37, 50-54]. ОЧИЩЕНИЕ ВОДЫ И НЕКОТОРЫЕ ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Известны многие способы использования организмов в схемах биотехнологической очистки загрязненных вод [ 43] и экосистем или их компонентов. Важна информация о пределах толерантности гидробионтов ко всем основным ЗВ, включая СПАВ. Существуют нормативы максимального содержания СПАВ в водах, поступающих на очистные сооружения (20 - 50 мг/л) [43]. Эти нормативы относятся к СПАВ вообще, без дифференциации на отдельные компоненты или классы СПАВ. В опытах автора использовались различные тест-объекты для тестирования биологической активности СПАВ. С использованием в качестве биотеста покрытосеменных растений выявлен порядок представителей различных классов СПАВ в ряду повышения проявляемой ими биологической активности. Так, по нарастанию степени ингибирующего действия на F. esculentum, различные СПАВ располагаются в такой последовательности: полимерный ПАВ СГМА (сополимер гексена и малеинового альдегида) < АПАВ ДСН; пеномоющее средство (ПМС “Вильва”) < НПАВ ТХ-100 < КПАВ ТДТМА. Следовательно, необходимо учитывать гетерогенность СПАВ в дальнейшей работе по нормировке химического состава вод, поступающих на биологическую очистку. На практике ситуация еще более обостряется тем, что содержание СПАВ в сточных водах часто превышает указанные выше допустимые нормативы и может достигать 30 г/л. Роль СПАВ усиливается также тем, что эффективность очистки от них в среднем составляет 48-80%, а зимой - лишь 20% [4]; отдельные виды СПАВ (например, НПАВ из класса производных алкилфенолов) относятся к трудноразлагаемым ксенобиотикам и процент очистки вод от них еще ниже. В условиях значительного дефицита водных ресурсов в ряде регионов проводится или планируется полив загрязненными водами участков почвы. При поливе водами, содержащими СПАВ, происходит накопление их и в почвах, и в растениях (см. обзор [ 27]). Автор провел эксперименты по воздействию СПАВ на несколько видов растений, в том числе: Sinapis alba L., Fagopyrum esculentum Moench, Lepidium sativum L., Oryza sativa L., Camelina sativa (L.) Crantz, Triticum aestivum L. и др. Результаты этих опытов свидетельствуют о том, что СПАВ в концентрациях, значительно меньших, чем максимальные в сточных водах, ингибируют скорость удлинения проростков растений [21, 27]. При концентрациях ниже тех, которые вызывали заметное ингибирование удлинения проростков, СПАВ нарушали образование корневых волосков ризодермой растений [24, 27]. Это не может не сказываться на экологических взаимодействиях в системе растение-почва. В этой связи интересны результаты опытов, свидетельствующие о снижении численности цианобактерий (включая азотфиксирующие) в почве при воздействии водных растворов СПАВ [27]. Таким образом, результаты проведенных исследований воздействия СПАВ на растения и почвенные цианобактерии существенно дополняют опубликованные данные и указывают на возможность нарушения структурно-функциональных параметров экосистем, что не может не сказываться на их водоочистительном потенциале и на экологической емкости сельскохозяйственных земель в плане их способности служить для утилизации загрязненных вод. Для практического решения проблем очистки, восстановления и оздоровления уже загрязненных природных водных экосистем большое значение приобретают подходы, связанные с био- и фиторемедиацией. Существуют многочисленные биотехнологические схемы очистки загрязненных вод с использованием тех или иных организмов, в частности иммобилизованных микроорганизмов [27, 43], плавающих или частично погруженных макрофитов. Разрушать ЗВ с помощью искусственных экосистем и фиторемедиации значительно дешевле (operating cost - дешевле не менее, чем на 30-36%), чем другими методами устранения (деструкции) ксенобиотиков [ 27]. Полученная новая информация о чувствительности и толерантности ряда видов растений к СПАВ может быть полезной для работы по фиторемедиации загрязненных вод и экосистем. ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ АНТРОПОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГИДРОБИОНТОВ Многообразие и экологическая важность биологических эффектов СПАВ, в том числе сублетальных, позволяет выявить недостаточную адекватность некоторых из существующих систем критериев для оценки экологической опасности химических веществ. Объективная оценка экологической опасности веществ обязательно должна включать оценку сублетальных эффектов [47] и воздействия веществ на способность экосистем к самоочищению [22-35, 46], причем последнее должно пониматься шире, чем процессы, осуществляемые микроорганизмами. Необходима более широкая система критериев, учитывающая многообразные [18, 20-22, 45-48, 55, 57], в том числе сублетальные эффекты загрязняющих веществ. С учетом полученных результатов, автор полагает целесообразным предложить для рассмотрения и возможного использования четырехзвенную концепцию системного уровне-блочного анализа потенциальной экологической опасности антропогенных воздействий на биоту, которая включает необходимость анализа антропогенных нарушений: (1) на уровне индивидуальных и популяционных изменений, (2) на уровне агрегированных параметров (например, таких, как совокупные характеристики суммарной продуктивности и биомассы групп организмов), (3) на уровне целостности и устойчивости экосистемы, (4) на уровне вклада экосистемы в биосферные процессы. Обоснование и разработка положений, важных для этой концепции, содержатся в [22-39, 50-54]. Использование этой концепции как основы для классификационной схемы позволяет внести дополнительную систематизацию и упорядоченность в анализ многообразия фактических сведений об антропогенных воздействиях на организмы. Данная концепция может быть использована при решении задач, связанных с определением конкретных численных значений критических (экологически допустимых) нагрузок на экосистемы – т.е. при количественном определении "поступления в среду обитания одного или нескольких загрязняющих веществ, которые не оказывают вредного воздействия на наиболее чувствительные компоненты экосистем (на современном уровне знаний)" [18] . В рамках последней группы задач концепция уровне-блочного анализа может быть применена на этапе, обозначенном как "диагностика состояния экосистем и обоснование наиболее информативных критериев состояния организмов, популяций и сообществ", и при окончательном определении "критических (допустимых) нагрузок, т.е. объемов поступления загрязнений в водные объекты" [18]. Полученные результаты и разработанные положения могут быть использованы при совершенствовании системы оценки потенциальной опасности химических веществ [46], при экологическом мониторинге и прогнозировании, для целей экологической экспертизы. Обнаруженная в нашей работе сравнительно высокая толерантность покрытосеменных растений к СПАВ может быть использована при фиторемедиации [24]. НА ПУТИ К НОВЫМ МЕТОДИЧЕСКИМ ПОДХОДАМ, КОНЦЕПЦИЯМ И ОБОБЩЕНИЯМ С учетом полученных результатов развивается положение о том, что водная биота как блок экосистемы (включая не только микробиоту, но и макробиоту) является лабильным и уязвимым звеном системы самоочищения воды [23]. Предотвращение антропогенного снижения самоочистительного потенциала водных экосистем является необходимым условием устойчивого неистощительного использования ресурсов водных экосистем. Некоторые из описанных или количественно охарактеризованных нами выше биологических эффектов относятся к сублетальным, субтоксическим эффектам; некоторые эффекты связаны с изменением поведения. Полученные результаты показывают потенциальную экологическую опасность сублетальных концентраций СПАВ и связанных с ними физиологических и поведенческих реакций организмов на антропогенные воздействия, что согласуется с результатами изучения других ксенобиотиков [46, 47]. Ряд исследованных автором и апробированных на СПАВ методов оценки биологической активности веществ являются альтернативными по отношению к наиболее часто применяемым методам биотестирования токсичных веществ на животных (тестирование на проростках, тестирование на основе характеристики функциональной активности фильтраторов – подробное изложение модифицированной и апробированной нами методики (см. [33]) и некоторые из них ранее практически не использовались (тестирование всех классов ПАВ на проростках, тестирование НПАВ, КПАВ и СМС на моллюсках) для характеристики того круга веществ, для которых мы их применили, а также некоторых других веществ. Усовершенствованы и разработаны новые методические приемы для биотестирования (морфогенетический показатель, характеризующий условную среднюю длину, тестирование с использованием реакции нарушения ризодермы, конкретные модификации измерения воздействий на эффективность фильтрационной активности). Тем самым расширена апробация методического арсенала для оценки биоактивности химических веществ указанных классов. Необходим такой подход к оценке экологической опасности веществ, который учитывал бы разнообразие вызываемых ими биоэффектов. Наряду с традиционной оценкой на основе смертности за определенный период времени, которая является необходимым компонентом общей экологической опасности веществ [46], полезными являются и подходы, основанные на регистрации других типов воздействий на организмы [22, 26, 27, 33, 47]. На примере неодинакового воздействия ПАВ ТХ100 на представителей смежных звеньев трофической цепи - планктона (Synechococcus sp., Hyphomonas sp.) и бентосных фильтраторов (Mytilus edulis, M. galloprovincialis, Crassostrea gigas, Unio sp.) выявлена потенциальная опасность антропогенного индуцирования экологических дисбалансов [29]. ПАВ оказывали воздействие и на планктонные организмы, и на потребляющие их в качестве пищевого ресурса бентосные фильтраторы. Фильтрационная активность последних оказалась более чувствительной к ПАВ, чем рост планктонных организмов: при относительно малых концентрациях ПАВ эффективность фильтрационной активности моллюсков существенно снижалась. Итоги опытов свидетельствуют о потенциальной опасности ситуации, когда снижение изъятия консументами планктонных организмов из воды не компенсируется адекватным снижением роста последних. Более того, в определенных условиях ПАВ-содержащие вещества (СМС) могут стимулировать рост водорослей [1, 12]. Таким образом, неодинаковое воздействие загрязняющего вещества на организмы соседних трофических уровней может порождать потенциальную опасность дисбаланса в трофических цепях [29-32]. ПРИРОДООХРАННЫЕ ПРИОРИТЕТЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ, РЕШЕНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ Необходим пересмотр той системы приоритетов, на основе которой решается вопрос о ранжировании веществ по степени экологической опасности, и создания более адекватной системы классификации веществ по степени их опасности. Предлагается использовать подходы, анализирующие потенциальную опасность, создаваемую загрязняющими веществами для процессов самоочищения экосистем, переноса вещества и энергии по трофической сети, динамического баланса между взаимодействующими видами, информационных потоков в экосистеме и между экосистемами. На основе установленных биологических эффектов ксенобиотиков показана приложимость обобщенной четырехзвенной концепции уровне-блочного анализа потенциальной экологической опасности антропогенных воздействий на экосистемы [22-24]. Недооценка сублетальных эффектов и дифференциальной биологической активности ксенобиотиков (на примере СПАВ), связанной с их воздействием на разные виды, может оказаться источником возможных ошибок при прогнозировании последствий действия антропогенного стресса на экосистемы. Отсюда вытекают предложения к планированию работ по изучению гидробиологических аспектов глобальных изменений, а именно экологических механизмов биогеохимических потоков углерода [14, 56], поглощения и удержания водными экосистемами СО2 и Сорг . Автором отмечалось, что СПАВ в определенных ситуациях являются более опасными загрязнителями окружающей среды, чем полагали ранее [21]. Поступление СПАВ в окружающую среды значительно [27] и продолжает ежегодно нарастать (в зависимости от класса ПАВ), приблизительно на 2-5%. Спектр биологических эффектов, вызываемых ПАВ, широк и охватывает практически все основные блоки и трофические уровни в водных экосистемах [27, 38]. Он включает в себя и нарушения поведения организмов, и нарушения процессов, вносящих вклад в самоочищение воды. Многие СПАВ крайне медленно разрушаются в результате микробиального окисления и биодеградации [43, 55]. Не только сами СПАВ, но и продукты их биодеградации, как установлено на примере НПАВ (такие вещества, как алкилфенолы и их производные), обладают персистентностью, высокими коэффициентами биоаккумуляции и оказывают, наряду с другими негативными воздействиями на биоту, эстрогенный эффект [ 27 ]. Все это указывает, что СПАВ в определенных ситуациях могут быть более опасными загрязнителями среды, чем полагали ранее, что необходимо учитывать при совершенствовании и изменении системы природоохранных приоритетов. В наших публикациях выявлено существование новых конкретных видов опасности химического загрязнения среды: разобщения пелагиально-бентального (пелагиально-бентического) сопряжения в водных экосистемах [34], нарушения экологической ремедиации (экологической репарации) качества воды в водоемах [35], синэкологического суммирования воздействий на разные трофические уровни экосистемы [30, 31], усиления эвтрофирования в результате снижения регуляторного потенциала консументов [32]. Новые результаты делают необходимым предложение более адекватно интерпретировать некоторые положения в области экологического права. Так, используемое в экологическом праве понятие экологического вреда или ущерба окружающей среде, экосистемам и живым ресурсам не будет интерпретироваться достаточно полно, если не включать в него, наряду с другими видами вреда, нарушение способности организмов и экосистем к самоочищению воды, в том числе нарушение способности к фильтрации воды с нормальной скоростью. Примерами законов, для интерпретации и исполнения которых необходима максимально точная трактовка понятия экологического вреда или ущерба экосистемам и живым ресурсам, являются Федеральные законы “Об экологической экспертизе”, “О животном мире”, “О континентальном шельфе Российской Федерации”. Обращалось внимание на роль химических и биохимических факторов в стабилизации и дестабилизации экологического равновесия [20]. Исследования биологических эффектов СПАВ, в том числе на процессы, важные для самоочищения воды и поддержания стабильности водных экосистем, дают новый материал для анализа антропогенной дестабилизации экологического равновесия. Область возможного приложения полученных результатов и разработанных на их основе положений включает диагностику состояния экосистем, определение критических (допустимых) нагрузок, экологическую экспертизу, мониторинг и прогнозирование, что необходимо для устойчивого использования биоресурсов и устойчивого развития [ 27, 32]. Материалы этой работы могут использоваться также при научном обеспечении и обосновании профилактики чрезвычайных ситуаций, связанных с массированным загрязнением среды. Полученные факты и разработанные положения [51] свидетельствуют о необходимости увеличить внимание к потенциальной экологической опасности и ущербу окружающей среде вследствие нерационального использования СПАВ и загрязнения ими водоемов, усилить меры по контролю и снижению этого вида загрязнения, повысить ранг СПАВ в системе природоохранных приоритетов. Выявленная уязвимость гидробионтов-фильтраторов к сублетальным концентрациям загрязняющих веществ, в том числе СПАВ, подчеркивает важность сохранения нормального уровня функциональной активности этой группы гидробионтов в водных экосистемах, находящихся в условиях антропогенного стресса. Одной из необходимых предпосылок поддержания качества воды [24, 37], сохранения местообитаний гидробионтов, а следовательно, для сохранения биоразнообразия всех обитателей водной среды в целом, является обеспечение условий для нормального, достаточно высокого уровня функциональной активности того блока водной экосистемы, который представлен фильтраторами. Сохранение фильтрационной активности популяций фильтраторов должно быть одной из задач природоохранного режима водоемов и акваторий в заповедниках и заказниках, в том числе в специальных гидробиологических и малакологических заповедниках и заказниках и иных типах охраняемых территорий и акваторий [36]. Итоги и выводы 1. На автотрофных и гетеротрофных гидробионтах и других организмах установлены и охарактеризованы биологические эффекты при воздействии водной среды, содержащей СПАВ: ингибирование роста диатомовых Thalassiosira pseudonana (Hustedt) Hasle et Heimdal, эвгленовых, нарушение роста и развития покрытосеменных растений, в том числе ингибирование удлинения проростков растений (Sinapis alba L., Fagopyrum esculentum Moench, Lepidium sativum L., Oryza sativa L. и др.) и роста водных макрофитов (Pistia stratiotes L.). Обнаружено нарушение морфогенетических процессов в ризодерме, ведущих к образованию корневых волосков; установлено ингибирование роста морских бактерий (простекобактерий Hyphomonas sp.), изменение поведения аннелид Hirudo medicinalis L. и др. эффекты. Экспериментально установлено неизвестное ранее свойство ионных и неионных СПАВ и СПАВ-содержащих смесевых препаратов снижать фильтрационную активность моллюсков, проявляющееся при воздействии растворенных в воде CПАВ и СПАВ-содержащих препаратов на организм моллюсков, что обусловливает снижение скорости наблюдаемого изъятия моллюсками из воды взвеси одноклеточных организмов в процессе фильтрации ими вод
Остроумов С.А. Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на гидробиологические механизмы самоочищения водной среды // Водные ресурсы 2004, т. 31. № 5. С. 546 – 555

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.

С.А.Остроумов. Биоконтроль загрязнения водной среды: проблемы реабилитации и ремедиации, включая фиторемедиацию и зооремедиацию. - Токсикологический вестник. 2009. №.6, с.31-38. В статье рассматриваются поиски экотехнологий очищения водной среды от загрязняющих веществ, в том числе токсикантов. Изложена типология основных типов фиторемедиации. Предлагаются новые термины: альгоремедиация, бриоремедиация, микоремедиация, фунгоремедиация, зооремедиация. В рамках выявления роли организмов, в качестве примера анализируются данные об элементах, в том числе о тяжелых металлах, вовлекаемых моллюсками в биогеохимические потоки в результате изъятия их из водного столба водоема. Приведены примеры фиторемедиационного потенциала водных растений, изучения фильтрационной активности и удаления взвесей из воды организмами-фильтраторами, накопление металлов в биомассе популяции дрейссен Dreissena polymorpha, примеры биогенной миграции металлов Mn, Pb, Al, Ti, Ni, Mo, V, Cu, Zn в течение вегетационного сезона вследствие жизнедеятельности популяции дрейссен Dreissena polymorpha в водохранилище. На основе теории сформулированы выводы, имеющие практическое значение для устойчивого использования природных ресурсов. Библиогр. 24 назв. Ключевые слова: токсичные загрязняющие вещества, качество воды, самоочищение воды, реабилитация, фиторемедиация, биоремедиация, поллютанты, макрофиты, моллюски, тяжелые металлы, альгоремедиация, бриоремедиация, микоремедиация, фунгоремедиация, зооремедиация
Биоконтроль загрязнения водной среды: проблемы реабилитации и ремедиации, включая фиторемедиацию и зооремедиацию. - Токсикологический вестник. 2009. №.6, с.31-38

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.

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] Краткое изложение теории биологического контроля качества воды и ее самоочищения.
Химическая и биологическая безопасность. 2008. № 5-6. с.36-39.

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

Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // ДАН (Доклады академии наук). 2002. т. 382. № 1. с. 138-141. Автор: Остроумов С. А. (УДК 574.6: 574.64) С использованием новых результатов автора дана новая трактовка связей между сохранением биоразнообразия и поддержанием качества воды. Сформулированы новые представления о роли биоразнообразия для поддержания качества воды в пресноводных и морских экосистемах. Получены новые данные об ингибировании фильтрации воды моллюсками при воздействии детергентов IXI (на Mytilus galloprovincialis) и Deni-Automat (на Crassostrea gigas). Результаты существенно дополняют ранее выявленную автором информацию о том, как поверхностно-активные вещества и смесевые препараты (детергенты) подавляют функциональную активность фильтраторов. Фильтрация воды моллюсками есть часть самоочищения воды. В свою очередь, самоочищение воды является предпосылкой поддержания качества воды и местообитаний для сохранения гидробионтов. Антропогенное разрушение местообитаний и популяций фильтраторов может породить обратную связь, вызывающую дальнейшее ухудшение качества воды. Это подчеркивает важность двусторонних связей между качеством воды и сохранением биоразнообразия. Статья доказывает важную позитивную роль биоразнообразия для укрепления экологической безопасности источников водоснабжения. --ABSTRACT: Ostroumov S.A. Biodiversity and water quality: the role of feed-backs. – Doklady Akademii Nauk (DAN). 2002. vol. 382. No. 1. P.138-141. [Translated into English: Biodiversity protection and quality of water: the role of feedbacks in ecosystems. - Doklady Biological Sciences. 2002. Volume 382, Numbers 1-6. p.18-21. DOI 10.1023/A:1014465220673]. New data were obtained on the inhibition of water filtration by bivalves under the effects of detergents IXI (using Mytilus galloprovincialis) and Deni-Automat (using Crassostrea gigas). The results make an important addition to the previous data obtained by the same author on how surfactants and detergents inhibit the functional activity of freshwater and marine bivalves. Water filtration by bivalves is a part of water purification. In turn, water purification is one of the prerequisites for water quality and habitat maintenance for the biodiversity of aquatic organisms. Hence, efficient water filtration by bivalves is a prerequisite for water quality maintenance and the conservation of aquatic organisms. Man-made deterioration of the habitats and populations of filter-feeders may create a feedback towards further deterioration of water quality. This underlines the importance of two-way directed links between water quality and the protection of biodiversity. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: качество воды, опасность химических веществ, обратная связь, сохранение местообитаний и биоразнообразия, самоочищение воды, двустворчатые моллюски, устрицы, Сrassostrea gigas, эффективность изъятия взвеси, поверхностно-активные вещества (ПАВ), синтетическое моющее средство (СМС), смесевые препараты, фильтрационная активность, Mytilus galloprovincialis, личинки пресноводных моллюсков, глохидии, состояние популяций фильтраторов, антропогенное воздействие, загрязнение воды, загрязняющие вещества, поллютанты, рыбы, пелагиаль, бенталь, живое вещество, СМС Дени-Автомат, СМС IXI, аквакультура, марикультура, мидии, Черное море, устойчивое использование водных ресурсов, самоочистительный потенциал водоемов, водотоки, антропогенный стресс, антропогенные воздействия, взвесь Saccharomyces cerevisiae, бентосные, планктонные организмы, гидробионты, Bivalvia, Unionoidea, Unionacea, Najadacea; жизненного цикла личинками моллюсков, Личинки, Unionoidea, Percidae, Perca sp., Acerina cernua; Cyprinidae, Leuciscus idus, Pelecus cultratus, чистота воды, пресноводные, морские, водная токсикология, экотоксикология, химия окружающей среды, экологическая безопасность, биосфера, список организмов-фильтраторов, Protista, инфузории, Protista; Rotatoria; Coelenterata, Rhizistomida; Nemertini, plankton, Mastigophora; Polychaeta, Sipunculoidea, Phoronoidea, Brachiopoda, Bryozoa; нектон, Cladocera; Copepoda; Insecta; Pisces, копеподы, Copepoda; Cirripedia, Echinodermata; Hemichorda; Euphausiida; Mysida; Decapoda, Macrura; Tunicata, Appendiculariae; Salpae; Pyrosomida; Benthal Protista, Ctenophora, Tjalfiella; Spongia, бентос, Mastigophora; Spongia, Porifera; Bryozoa; Mollusca , Bivalvia; Diptera; Trichoptera; поденки, Porifera; Hydrozoa; Actinozoa, Gorgonaria, Pennatularia, Actinaria, Metridium; Brachiopoda; Kamptozoa, Entoprocta; Phoronida; Sipunculida; Pterobranchia; Acrania; Gastropoda; Amphipoda, Corophiidae; Crinoidea, Ophiuroidea, Asteroidea, Brisingidae, Holothuroidea, Psolus; Tunicata, Ascidiae, биологические эффекты.
Сохранение биоразнообразия и качество воды: роль обратных связей в экосистемах // ДАН (Доклады академии наук). 2002. т. 382. № 1. с. 138-141. Автор: Остроумов С. А.

Остроумов С.А. Опасность двухуровневого синергизма при синэкологическом суммировании антропогенных воздействий // Доклады академии наук (ДАН). 2001. т.380. №6. с.847-849. УДК 574.6: 574.635: 574.685 (Пер. на англ. яз.: The hazard of a two-level synergism of synecological summation of anthropogenic effects. - Doklady Biological Sciences, 2001, Vol. 380, Numbers 1-6, p. 499-501. DOI 10.1023/A:1012348127085). Суть: выявлен новый опасный вид суммирования антропогенных воздействий РЕФЕРАТ: В статье выявлен новый опасный вид суммирования антропогенных воздействий. Представлены результаты изучения воздействия нескольких синтетических моющих средств (СМС) на фильтрационную активность морских моллюсков Crassostrea gigas Thunberg и Mytilus galloprovincialis Lam. СМС Весна-Деликат, IXI и Tide-Lemon ингибировали фильтрацию воды двустворчатыми моллюсками, включая фильтрационную активность как взрослых, так и ювенильных особей. Концентрации СМС, которые вызывали эти эффекты, были сравнительно невысокими. Различные типы реагирования фитопланктона и двустворчатых моллюсков на некоторые химические вещества, которые сосуществуют в воде (в условиях комплексного загрязнения воды – или загрязнения смесевыми препаратами) могут вызвать последствия, важные для состояния экосистем. Ввиду существования организованной трофической цепи, имеется опасность суммирования негативных последствий воздействия индивидуальных веществ на конкретные трофические уровни. Выявлены конкретные примеры синергизма при суммировании антропогенных воздействий на организмы двух соседних трофических уровней. Описаны биоэффекты при действии синтетического моющего средства (СМС) Весна 1 мг/л на устриц Crassostrea gigas, СМС IXI 10 мг/л на мидий Mytilus galloprovincialis, СМС Tide-Lemon 50 мг/л на M. galloprovincialis. Отмечена опасность одновременного воздействия загрязнения среды (на примере детергентов и СМС) на организмы двух трофических уровней, а именно на водоросли и на моллюсков-фильтраторов. Ostroumov S.A. The hazard of a two-level synergism of synecological summation of anthropogenic effects. – Doklady Akademii Nauk (DAN) 2001. Vol.380. No.6. pp. 847-849. Translated into English and published: Doklady Biological Sciences, 2001, Volume 380, Numbers 1-6, p. 499-501. ABSTRACT: The paper presents the studies of the effects of some detergents on the filtering activity of marine bivalves Crassostrea gigas Thunberg and Mytilus galloprovincialis Lam. The detergents Vesna-Delikat, IXI, and Tide-Lemon inhibited water filtering by bivalves, including filtering activity of both adult and juvenile organisms. The concentrations of the detergents producing that effect were relatively low. The different types of responses of phytoplankton and bivalves to some chemicals that co-occur in the water (under the conditions of complex water pollution, or pollution with a mix of chemicals) may produce consequences important to the state of the ecosystem. Because of the trophic chain organization, there is a hazard in the summation of the negative results of the effects of contaminants on the organisms of different trophic levels. The concrete examples of synergism were found when anthropogenic impacts affected organisms of two adjacent trophic levels. Bioeffects were described of the action of synthetic detergent Vesna (1 mg/l) on oysters Crassostrea gigas, detergent IXI (10 mg/l) on mussels Mytilus galloprovincialis, detergent Tide-Lemon (50 mg/l) on M. galloprovincialis. The hazards of simultaneous influence of contamination of environment (e.g., by detergents) on organisms of two trophic levels may occur when the polluting chemicals produce effects on algae and bivalves that are filter-feeders. [Publisher MAIK Nauka/Interperiodica, distributed by Springer Science+Business Media LLC.; ISSN 0012-4966 (Print) 1608-3105 (Online)] DOI 10.1023/A:1012348127085]. --Ключевые слова: качество воды, комплексное загрязнение окружающей среды, новый вид опасности загрязнения, синергизм, синэкологическое, суммирование антропогенных воздействий, смеси химических веществ, поллютанты, синтетические поверхностно-активные вещества, ПАВ, детергенты, СМС Весна-Деликат, IXI, Tide-Lemon, Synechocystis sp. PCC 6803, СМС OMO-Intelligent, Anacystis nidulans, Synechococcus elongates, Tide-Lemon, стимуляция, фитопланктон, микроводоросли, диатомовые, Thalassiosira pseudonana, неионный, Тритон X-100, моющие средства, детергенты, фильтрационная активность, морские, двустворчатые моллюски, устрицы, мидии, взрослые и ювенильные особи моллюсков, фитопланктон, водоросли, трофическая цепь, трофические связи, биогены, фосфор, химия и токсикология окружающей среды, экотоксикология, водные экосистемы, функционирование экосистем, водная биота, гидробионты, биологические эффекты, Pavlova lutheri, Monochrysis lutheri, Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis, --Key words: water quality, pollution, discovery of a new type of environmental hazards, synergism, synecological, summation of anthropogenic effects, synthetic surfactants, detergents, tensides, filtering activity, marine bivalves, oysters, mussels, adult and juvenile mollusks, phytoplankton, algae, Pavlova lutheri , Monochrysis lutheri, Crassostrea gigas, Mytilus galloprovincialis, pollutants, filtration rate, clearance rate, filter feeders, suspension feeders, nutrients, phosphorus, environmental chemistry and toxicology, ecotoxicology, trophic chain, biological effects.
Опасность двухуровневого синергизма при синэкологическом суммировании антропогенных воздействий // Доклады академии наук (ДАН). 2001. т.380. №6. с.847-849

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.

Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // Доклады академии наук (ДАН). 2004. т.396. № 1. С.136-141. Сформулированы обобщающие положения, которые в совокупности составляют элементы теории полифункциональной роли биоты в самоочищении водных экосистем. Эта теория включает в себя положения, характеризующие следующее: (1 ) источники энергии механизмов самоочищения водных экосистем; (2 ) основные функциональные блоки системы процессов самоочищения; (3 ) основные процессы cамоочищения водных экосистем; (4) степень вовлеченности в самоочищение основных крупных таксонов; (5 ) степень надежности системы и механизмы ее обеспечения; (6 ) саморегуляция биоты; (7) отношение всей системы к внешним воздействиям; (8) аналогия между экосистемой и биореактором; (9) выводы для природоохранной практики. Текст статьи: https://www.researchgate.net/publication/265294672_____.__ ; Ostroumov S.A. On the biotic self-purification of aquatic ecosystems: elements of the theory. - Doklady Biological Sciences, 2004, Vol. 396, Numbers 1-6, p. 206-211. ---DOI: 10.1023/B:DOBS.0000033278.12858.12. ---Abstract: In the paper, some elements of basics of the theory of polyfunctional role of biota in self-purification of aquatic ecosystems are formulated. The theory covers the following: (1) sources of energy for the mechanisms of self-purification; (2) the main functional blocks of the system of self-purification; (3 ) the list of the main processes that are involved; (4) analysis of the degree of participation of the main large taxa (taxons); (5 ) degree of reliability and the main mechanisms providing the reliability; (6 ) regulation of the processes; (7) the attitude of the system towards the external influences/impacts; (8) analogy between ecosystem and a bioreactor; (9)conclusions relevant to the practice of biodiversity conservation. Ключевые слова: качество воды, самоочищение воды, биота, водные экосистемы, ремедиация, поллютанты, загрязнение, макрофиты, микроорганизмы, гидробионты, седиментация, сорбция, биогены, внеклеточные ферменты, фотохимические процессы, свободно-радикальные процессы, фильтрация воды, двустворчатые моллюски, коловратки, биоразнообразие, поверхностно-активные вещества (ПАВ), поддержание стабильности биосферы, экологическая ремедиация, морские, пресноводные объекты, ресурсы, экологическая безопасность, Mytilus galloprovincialis, Mytilus edulis, Crassostrea gigas, Unio pictorum, Brachionus angularis, Brachionus plicatilis, natural purification potential of ecosystems.
Остроумов С.А. О биотическом самоочищении водных экосистем. Элементы теории // Доклады академии наук (ДАН). 2004. т.396. № 1. С.136-141