Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Экология

Диссертационная работа:

Забелина Светлана Александровна. Состояние сообществ дрожжеподобных грибов устьевой области реки Северная Двина в условиях многолетнего микробиологического загрязнения : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.16.- Архангельск, 2005.- 137 с.: ил. РГБ ОД, 61 05-3/1567

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр.

ВВЕДЕНИЕ ; 4

Глава I. РАСПРОСТРАНЕНИЕ И РОЛЬ ДРОЖЖЕПОДОБНЫХ

ГРИБОВ В ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМАХ 10

f 1.1. Роль дрожжеподобных грибов в самоочищении природных

экосистем. 10

1.2. Дрожжеподобные грибы в морских экосистемах 11

1.3! Дрожжеподобные грибы в пресноводных экосистемах 13

  1. Содержание дрожжеподобных грибов в сточных водах. 18

  2. Биологическое загрязнение окружающей среды 19

Глава 2. КРАТКАЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ И
ГИДРОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УСТЬЕВОЙ ОБЛАСТИ
СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ 28

* 2.1. Питание, водный режим 29

  1. Гидрология 30

  2. Течения. 32

2.4. Гидрохимическая характеристика устьевой области

Северной Двины 33

Глава 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 3 8

Глава 4. СОДЕРЖАНИЕ И ТАКСОНОМИЧЕСКИЙ СОСТАВ
ДРОЖЖЕПОДОБНЫХ ГРИБОВ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ЦБК 48

  1. Содержание дрожжеподобных грибов в сточных водах АЦБК ИСЦБК 48

  2. Таксономическая структура дрожжеподобных грибов в

сточных водах АЦБК ИСЦБК 52

Глава 5. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И СЕЗОННАЯ
ДИНАМИКА ДРОЖЖЕПОДОБНЫХ ГРИБОВ В ВОДЕ УСТЬЕВОЙ
ОБЛАСТИ СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ В УСЛОВИЯХ МНОГОЛЕТНЕГО
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ 54

5.1. Пространственное распределение дрожжеподобных грибов в

структуре гетеротрофной микрофлоры устьевой области

Северной Двины 54

5.1.1. Горизонтальное распределение дрожжеподобных грибов

в сравнении с сапрофитными бактериям и: 54

5.1.2; Вертикальное распределение дрожжеподобных^грибов в

сравнении с сапрофитными бактериями: 67

5:2. Сезонная динамика численности дрожжеподобных грибов в.

структуре гетеротрофной микрофлоры 72

5.3; Влияние гидрологического режима на распространение дрожжеподобных грибов в структуре гетеротрофной

микрофлоры. 79

5.4. Выживаемость грибов pomCartdida в речной воде в-

условиях эксперимента. 89

5.5; Влияние факторов среды на содержание дрожжеподобных

грибов в воде устьевой области Северной Двины 94

5:5.1. Гидрохимическая характеристика устьевой области
Северной Двины в период исследований (2000-2002 гг) 94

5.5.2. Взаимосвязь содержания дрожжеподобных грибов с
абиотическими и биотическими факторами среды 98

Глава 6. ТАКСОНОМИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА №
БИОРАЗНООБРАЗИЕ ДРОЖЖЕПОДОБНЫХ ГРИБОВ В ВОДЕ
УСТЬЕВОЙ ОБЛАСТИ СЕВЕРНОЙ ДВИНЫ В УСЛОВИЯХ
МИКРОБИОЛОГИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ 102

6.1. Таксономическая структура дрожжеподобных грибов в воде

устьевой области Северной Двины. 102

6.2. Биоразнообразие сообществ дрожжеподобных грибов. 109

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ИЗ

ВЫВОДЫ 118

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 120

Введение к работе:

Актуальность темы. В настоящее время все более актуальной становится проблема изменения окружающей среды под влиянием антропогенных факторов. Одним из таких факторов является биологическое загрязнение. Широкое применение микроорганизмов в биотехнологии приводит к поступлению в окружающую среду промышленных штаммов. В связи с увеличением объема продукции биотехнологии возрастает роль биологического компонента загрязнения окружающей среды (промышленные микроорганизмы и продукты их жизнедеятельности). В результате поступления выбросов предприятий биотехнологии в атмосферу и водную среду может произойти нарушение естественных микробоценозов, процессов самоочищения в почве и водных объектах, увеличение выживаемости патогенных микроорганизмов. Это представляет угрозу, как в эпидемиологическом отношении, так и в плане нарушения экологического равновесия в природных экосистемах.

Устьевая область реки Северная Двина, где сосредоточены крупные населенные пункты, промышленные и сельскохозяйственные предприятия и, кроме того, интегрируется загрязнение всего бассейна реки, является экологически неблагополучным районом. На Архангельских предприятиях комплексной переработки древесины в течение 30 лет производились кормовые дрожжи, штам мы-продуценты которых в значительных количествах присутствовали в сточных водах. В качестве продуцентов кормового белка использовались грибы рода Candida, Trichosporon. До настоящего времени не изучено влияние на естественный микробоценоз длительного поступления дрожжеподооных грибов со сточными водами в устье реки, неизвестны также масштабы их распространения.

Целью исследования являлось изучение пространственного распределения, структуры и динамики численности дрожжеиодобных грибов устьевой области реки Северная Двина в условиях многолетнего микробиологического загрязнения.

5 В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

  1. Определить концентрации и таксономический состав дрожжеподобных грибов в стоках двух предприятий комплексной переработки древесины.

  2. Исследовать пространственное распределение и сезонную динамику численности дрожжеподобных грибов в структуре гетеротрофной микрофлоры воды устьевой области р.Северная Двина.

  3. Изучить таксономический состав дрожжеподобных грибов речной воды с учетом степени загрязнения и его изменения в результате деятельности производств кормового белка.

  4. Оценить связь численности дрожжеподобных грибов с абиотическими и биотическими факторами среды (температура, минерализация, концентрация кислорода, легкоокисляемого органического вещества, биогенных элементов, содержание фитопланктона, бактериопланктона).

  5. Установить выживаемость грибов рода Candida в речной воде.

Научная новизна работы. Впервые проведена оценка воздействия на водное микробное сообщество интенсивного и длительного микробиологического загрязнения промышленными штаммами дрожжеподобных грибов. Изучено пространственное распределение и сезонная динамика численности дрожжеподобных грибов в воде устья р.Северная Двина, их относительное обилие в гетеротрофном хмикробоценозе. Доказано, что многолетнее микробиологическое загрязнение не привело к нарушению состояния естественного водного гетеротрофного бактериального сообщества.

Впервые получены сведения о таксономической принадлежности выделенных из воды р.Северная Двина дрожжеподобных грибов. Установлена способность к сохранению жизнедеятельности дрожжеподобньтх грибов рода Candida в донных отложениях реки Северная Двина в течение 7 лет после прекращения производства кормовых дрожжей. Выявлено, что сохранению и поддержанию жизнедеятельности этих грибов в

донных отложениях способствует поступление грибов и органических веществ со сточными водами.

Практическая значимость. Полученные данные являются основой для дальнейших мониторинговых исследований и наблюдений за последствиями биологического загрязнения и прогноза возможных изменений в будущем. Информация о содержании дрожжеподобных грибов может быть использована для разработки критериев оценки биологического загрязнения. Результаты изучения численности, распределения гетеротрофной микрофлоры рекомендуются для комплексной гидробиологической оценки качества воды. Сведения о биологическом загрязнении и длительном его сохранении в водных экосистемах могут быть использованы в учебном процессе при подготовке экологов, биотехнологов, биологов, эпидемиологов.

Личный вклад автора. Автором определены цель и задачи, подготовлена программа исследований. Отбор проб воды и микробиологические анализы проведены при непосредственном участии автора совместно с сотрудниками лаборатории водных экосистем ИЭПС УРО РАН. Автором проведен весь комплекс работ по определению таксономической принадлежности дрожжеподобных грибов, выполнена математическая обработка, анализ и обобщение полученных результатов.

Степень достоверности результатов исследований. Отбор и обработка проб проводились стандартизированными методами. Достоверность научных положений и выводов обеспечены использованием фактических материалов 4-летних экспедиционных работ лаборатории водных экосистем Института экологических проблем Севера УрО РАН, объемом обработанного материала (280 проб), применением современных методов исследования и анализа. Данные обрабатывались на персональном компьютере с помощью стандартных статистических программ. Это обеспечило объективную оценку достоверности полученных результатов.

7 Положения, выносимые на защиту.

1. Высокие концентрации дрожжеподобных грибов в устьевой области реки Северная Двина, изменение таксономической структуры и биоразнообразия природного дрожжевого сообщества в зоне влияния источников загрязнения (доминирование грибов рода; Candida) являются следствием многолетнего микробиологического загрязнения. 2\ Грибы рода Candida, используемые в качестве продуцентов кормового белка, заняли экологическую нишу в сообществах микроорганизмов донных отложений реки. Сохранению и поддержанию жизнедеятельности этих грибов в донных отложениях способствует поступление аллохтонных органических веществ и грибов со сточными водами; 3. Выявленные в период исследования уровни содержания в воде дрожжеподобных грибов не нарушают состояние естественного водного гетеротрофного бактериального сообщества.

Апробация работы и публикации. Материалы диссертации были представлены на молодежной конференции «Экология 1998» (Архангельск, 1998); Международной конференции «Геодинамика и геоэкология» (Архангельск, 1999); Международной конференции «Экология северных территорий России. Проблемы, прогноз, ситуации, пути развития^ решения» (Архангельск, 2002); Международной конференции «Биологические ресурсы Белого моря и внутренних водоемов Европейского Севера» (Сыктывкар, 2003); Всероссийской конференции «Стратегия развития северных регионов России» (Архангельск, 2003); Всероссийской конференции с международным участием «Биологические аспекты экологии человека» (Архангельск, 2004). По материалам диссертации опубликовано 9 печатных работ.

Организация исследований. Диссертационная работа выполнена в лаборатории водных экосистем Института экологических проблем Севера Архангельского научного центра Уральского отделения РАН. Данные за 2000-2003 гг. получены в процессе выполнения плановых тем НИР Института экологических проблем Севера УрО РАН «Абиотические факторы

8 динамической устойчивости прибрежных экосистем окраинных морей Арктики (Белого и Баренцева)» (1996-2000 гг., регистрационный номер темы 01.960.00841) и «Основные факторы и процессы, влияющие на функционирование прибрежных экосистем окраинных морей Арктики (Белого, Баренцева)» (2001-2005 гг., регистрационный номер темы 01.200.112077). Микробиологические анализы проводились на базе лаборатории клинической микробиологии ГУ СМЦ им. Н.А. Семашко. Гидрохимический и гидробиологический анализы за 2002 г. выполнены в лаборатории водных экосистем ИЭПС УрО РАН. Архивные данные за период 2000 - 2001 г. предоставлены Северным межрегиональным территориальным управлением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей: среды, г. Архангельск. Данные по содержанию грибов рода Candida за 1978-1979 гг. в воде реки Северная Двина и сточных водах Архангельского и Соломбальского ЦБК предоставлены научным руководителем д.м.н. Л.К. Добродеевой.

Исследования велись при частичной финансовой поддержке ФЦП «Мировой океан», подпрограмма «Исследование природы Мирового океана», проект 5.15. «Комплексные исследования гидролого-экологического состояния устьев рек Российских Арктических морей. Оценка воздействия природных и антропогенных, чрезвычайных экологических ситуаций на эстуарии и прибрежные зоны».

Объем и: структура; диссертации;. Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной; части вl ?г/пн}ъглавах, включая: описание объектов и методов исследования, заключения, выводов. Работа иллюстрирована 21 рисунком и 13 таблицами. Список литературы включает 185 источников, в том числе 58 - на иностранных языках.

Благодарности.

Автор искренне благодарит научного руководителя д.м.н. Л.К. Добродееву за содействие и постоянное внимание к работе, к.м.н. В.М.

.<*

9 Кузнецову за организацию исследований, сотрудников лаборатории водных экосистем ИЭПС УрО РАН за содействие и помощь в сборе материала. Особая признательность доценту кафедры биотехнологии АГТУ к.х.н. Г.И. Поповой, Н.А. Прожеринои за консультации. Автор глубоко признателен всем коллегам за советы и критические замечания при написании работы.

Подобные работы
Танюкевич Вадим Викторович
Эколого-мелиоративное состояние осокорников в условиях загрязнения Доно-Аксайской поймы
Калитина Елена Геннадьевна
Влияние органического загрязнения на структуру и состояние микробных сообществ поверхностных вод бухты Золотой Рог
Воробьева Таисия Яркиевна
Пространственно-временная структура гетеротрофного бактериопланктона экосистемы устьевой области реки Северная Двина
Голованова Елена Васильевна
Популяции дождевых червей придорожных полос в условиях загрязнения свинцом
Фучеджи Оксана Александровна
Биоценотическая активность гликополимеров и состав основных метаболитов пресноводных высших растений в условиях загрязнения водоема
Скотников Дмитрий Валерьевич
Дендроэкологическая характеристика ели сибирской (Picea obovata Ledeb. ) в условиях нефтехимического загрязнения
Гатин Ильшат Мансурович
Естественное возобновление древесных пород в условиях техногенного загрязнения
Мартин Людмила Никитовна
Лихеноиндикация в условиях различного загрязнения воздуха
Воробьев Данил Сергеевич
Донные сообщества пойменно-речных систем бассейна Васюгана в условиях нефтяного загрязнения
Ганичева Светлана Николаевна
Восстановительная сукцессия на лесных территориях в условиях воздушного загрязнения

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net