опубликовано:
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами // Вестник РАН. 2009. т.79. № 8. с.749-750.
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии живо...
опубликовано:
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами // Вестник РАН. 2009. т.79. № 8. с.749-750.
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами / Ред. Г.В. Добровольский, Г.С. Розенберг, И.К. Тодераш. М.: МАКС-Пресс, 2008. 108 с.
СОКРАЩЕННЫЙ ТЕКСТ ПУБЛИКАЦИИ:
Недавно отмечалось 80 лет со дня выхода в свет книги В.И. Вернадского «Биосфера», во многом определившей дальнейшее развитие наук о Земле и окружающей среде, продолжающей и сейчас оказывать влияние на исследования биосферы и понимание происходящих в ней изменений [1]. Так, в исследованиях доктора биологических наук С.А.Остроумова, которые комментируются в рецензируемой книге, выявлена способность загрязняющих воду синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ, СПАВ) ингибировать (подавлять и снижать) скорость фильтрации воды водными организмами, что создаёт новые опасности для биосферы, причём значимость этой опасности выходит далеко за рамки негативного воздействия на одну из групп живых организмов.
Опасность ПАВ пока недостаточно исследована, что подтвердилось на состоявшемся в ноябре 2008 г. международном семинаре «Стандарты качества окружающей среды в Российской Федерации и в странах-членах ЕС: перспективы гармонизации». В этом же году вышла книга «Проблемы национальной безопасности» [2], в которой подчёркивается актуальность вопроса о химическом загрязнении вод для современной России и отмечается следующий тревожный факт: при анализе проб воды из водоёмов России, используемых для питьевого водоснабжения и рекреации, выяснилось, что более 27% проб не соответствуют нормативам по санитарно-химическим показателям. В ряде областей, в том числе в Московской области, процент неблагополучных проб воды ещё выше. Половина населения России получает воду, опасную для здоровья, констатируется в книге (с. 452). Таким образом, проблема экологической и санитарно-гигиенической безопасности источников водоснабжения многих российских городов, включая Москву, стоит очень остро.
Работы, освещённые в рецензируемой книге, вносят вклад в анализ корней и путей решения этой проблемы. Был исследован широкий круг веществ – представителей анионных, катионных и неионогенных ПАВ, а также смесевые химические препараты (которые производятся ежегодно миллионами тонн и относятся к одной из наиболее крупнотоннажных групп синтетических химических веществ). Выявлено свойство СПАВ воздействовать на двустворчатых моллюсков (морских и пресноводных) так, что снижалась их важная и полезная функция – фильтрационная активность. Роль таких фильтраторов, как моллюски, в формировании геохимической среды и в биосфере исключительно велика. В незагрязнённой воде скорость фильтрации и связанного с ней очищения воды очень высока. Один моллюск средних размеров (например, мидия Mytilus edulis) профильтровывает за час около двух литров воды. Аналогичным образом и пресноводные моллюски (например, массовые виды обитающих в реках перловиц Unio pictorum, Unio tumidus) «справляются» с большими объёмами воды. По оценкам, моллюски, обитающие на площади 1 кв. м дна водотока или водоёма, профильтровывают за сутки от 1 до 10 кубометров воды. Такая экологическая функция моллюсков важна не только для водоёмов и водотоков России – это глобально важная роль фильтраторов, полезная для всей биосферы. Например, полный объём воды залива Laholm Bay (Дания) профильтровывается моллюсками за 3 дня, залива South San Francisco Bay (США) – за 0.6 дня. В группу организмов - фильтраторов входят не только моллюски, к ним относятся, например, губки, которые немало способствуют очищению вод Байкала. Таким образом, легендарная прозрачность и чистота воды жемчужины России тоже зависит от эффективности жизнедеятельности организмов-фильтраторов.
Один из результатов фильтрационной активности моллюсков – перенос вещества, содержащегося в воде в форме взвесей. Существенная часть отфильтрованного вещества взвесей либо накапливается в биомассе этих беспозвоночных, либо в форме выделяемых моллюсками пеллет опускается на дно и затем включается в состав донных отложений. Таким образом, благодаря моллюскам формируются биогеохимические потоки элементов. Отметим, что этот процесс в данных экосистемах, по-видимому, входит в число наиболее важных среди биологических процессов, формирующих потоки элементов через толщу воды в направлении к донным осадкам. Поскольку углерод, содержащийся в этих потоках, исходно является углеродом двуокиси углерода атмосферы (фиксированным при фотосинтезе фитопланктона), то данный биологический механизм – один из регуляторов содержания двуокиси углерода в атмосфере, а следовательно, один из важнейших механизмов воздействия на содержание парниковых газов, от которых зависит климат и скорость глобального потепления.
В многочисленных опытах, проведённых автором открытия в России, на Украине и в Англии на моллюсках нескольких видов, доказано, что СПАВ, присутствующие в сточных бытовых и промышленных водах (они входят в состав моющих и пенообразующих препаратов, использующихся, например, в целлюлозной промышленности при отмыве краски от перерабатываемой макулатуры, где на 1 м3 целлюлозы расходуется около 1.5 кг ПАВ нонилфенолэтоксилатов), могут достигать опасных концентраций. Практическое значение рассматриваемых в книге работ связано и с тем, что двустворчатые моллюски – важный объект аквакультуры (марикультуры), имеющий значение как ценный пищевой ресурс. Это особенно важно для России, где пока имеется большое отставание в развитии марикультуры от среднемирового уровня и ещё предстоит экстренно активизировать работы по созданию и расширению этого важного направления экономики. Кроме того, вещества, относящиеся к СПАВ, представляют собой мембранотропные вещества, имеющие своей мишенью биологические мембраны – важные компоненты живых клеток. Исследования биомембран активно проводятся в институтах РАН и в МГУ, среди более ранних работ автора открытия – исследования так называемых сопрягающих мембран, играющих ключевую роль в преобразовании энергии в живой клетке и в синтезе АТФ.
Таким образом, рецензируемая книга представляет интерес с точки зрения выявления новых видов экологической опасности антропогенного загрязнения биосферы и водной среды, уточнения приоритетов в проведении экологической экспертизы и в природоохранных мероприятиях по снижению загрязнения биосферы.
М.А. Федонкин,
академик
ЛИТЕРАТУРА
1. Добровольский Г.В. К 80-летию выхода в свет книги В.И. Вернадского “Биосфера”. Развитие некоторых важных разделов учения о биосфере // Экологическая химия. 2007. Т. 16(3).
2. Проблемы национальной безопасности / ред. Н.П. Лавёров. М.: Наука, 2008.
самоочищение и качество воды, водоемы и водотоки, загрязняющие вещества (поллютанты и ксенобиотики), пресноводные и морские водные объекты, экологическая безопасность и источники водоснабжения, устойчивое использование водных ресурсов и рациональное природопользование, антропогенное воздействие на водные экосистемы, полезные функции экосистем и их сервисные функции, самоочистительный потенциал, биотестирование, двустворчатые моллюски, поверхностно-активные вещества и детергенты, новые типы экологической опасности, фильтраторы и фильтрационная активность, аквакультура и марикультура мидий и устриц
Открытие нового вида опасных антропогенных воздействий в экологии животных и биосфере: ингибирование фильтрационной активности моллюсков поверхностно-активными веществами // Вестник РАН. 2009. т.79. № 8. с.749-750
