Автореферат диссертация на соискание ученой степени доктора
геолого-минералогических наук: 25.00.08 – Океанология. — Институт
океанологии им. П.П. Ширшова РАН. — Москва, 2010. — 48 с.
Цель работы: Исследовать биогенную миграцию ряда
тяжелых металлов и металлоидов в океане и оценить роль глобальных
биофильтров в их накоплении.
Научная новизна: Проведен сравнительный анализ
распределения ряда микроэлементов в доминирующих биосообществах,
обитающих в геохимически различных обстановках океана –
маргинальном фильтре и глубоководных областях океана, который
показал, что среднее содержание каждого из металлов (мкг/г сух.в.)
варьирует в пределах десятичного порядка величин: Fe n·102-103; Zn
n·101- n·102; Cu, Ni, Mn 101-102 ; Pb, As 1 -101; Ag, Cr, Co, Cd,
0,1-1; Hg <0,1.
Показано, что биоаккумуляция в глубоководных гидротермальных областях определяется как абиотическими (содержание и биодоступность микроэлементов в воде биотопов), так и биотическими факторами (трофические взаимодействия, онтогенез).
Предложен метод оценки биоаккумуляции, основанный на расчете содержания микроэлементов на массу целых организмов (с учетом весовой доли составляющих их органов) и биомассу их в биотопе. Количественно оценена роль биоминерализации в накоплении тяжелых металлов на примере карбонатных скелетов двустворчатых моллюсков (с шельфа и глубоководной гидротермали). Преобладающая масса Fe, Cr, Co, Pb, Ni, Mn (от 70 до 97%) и почти половина Zn, As, Ag и Hg сосредоточена в раковинах, которые служат служат своеобразным резервуаром для накопления ряда микроэлементов, который сохраняется в геологических разрезах и является важным источником информации о среде и климате геологического прошлого.
Выявлено аномальное (трех- и > кратное превышение над фоном) соотношение взвешенных и растворенных форм Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Co и др. микроэлементов в водной толще в районах выхода холодных сипов (Парамуширский подводный склон). Практическая ценность: Выполненное в процессе исследований научное обобщение вносит вклад в развитие фундаментальной и прикладной биогеохимии.
Результаты изучения биоаккумуляции группы токсичных металлов (Cd, Pb, Ag, As, Hg) в двустворчатых моллюсках можно использовать для оценки уровня загрязнения прибрежных областей. Показано, что содержание металлов в целом организме мидий с учетом весового вклада раковин, в биомассе которых сосредоточены многие токсичные металлы, более корректно отражает реальную ситуацию с накоплением металлов. Этот факт следует учитывать при проведении эколого-геохимических оценок биотического самоочищения водоемов и использовании ракушняка в качестве минеральных добавок.
Предложенный в работе подход к определению биоаккумуляции тяжелых металлов в организмах в расчете на их биомассу на единицу площади биотопа может служить количественной оценкой доли металлов, поглощаемой прибрежными донными сообществами из морских водоемов в процессе самоочищения, что важно принимать во внимание при геоэкологических исследованиях.
Данные по соотношению форм нахождения металлов, особенно, железа и марганца, в придонных водах континентального склона о. Парамушир могут иметь поисковое значение при исследованиях в областях газогидратной разгрузки (холодный сипинг).
Результаты изучения распределения токсичных металлов в животных, обитающих в гидротермальных областях, можно использовать для биотехнологических целей и моделирования адаптаций организмов к обитанию в сверхреакционной среде с предельно высокими концентрациями металлов в воде.
Показано, что биоаккумуляция в глубоководных гидротермальных областях определяется как абиотическими (содержание и биодоступность микроэлементов в воде биотопов), так и биотическими факторами (трофические взаимодействия, онтогенез).
Предложен метод оценки биоаккумуляции, основанный на расчете содержания микроэлементов на массу целых организмов (с учетом весовой доли составляющих их органов) и биомассу их в биотопе. Количественно оценена роль биоминерализации в накоплении тяжелых металлов на примере карбонатных скелетов двустворчатых моллюсков (с шельфа и глубоководной гидротермали). Преобладающая масса Fe, Cr, Co, Pb, Ni, Mn (от 70 до 97%) и почти половина Zn, As, Ag и Hg сосредоточена в раковинах, которые служат служат своеобразным резервуаром для накопления ряда микроэлементов, который сохраняется в геологических разрезах и является важным источником информации о среде и климате геологического прошлого.
Выявлено аномальное (трех- и > кратное превышение над фоном) соотношение взвешенных и растворенных форм Fe, Mn, Zn, Cu, Cd, Co и др. микроэлементов в водной толще в районах выхода холодных сипов (Парамуширский подводный склон). Практическая ценность: Выполненное в процессе исследований научное обобщение вносит вклад в развитие фундаментальной и прикладной биогеохимии.
Результаты изучения биоаккумуляции группы токсичных металлов (Cd, Pb, Ag, As, Hg) в двустворчатых моллюсках можно использовать для оценки уровня загрязнения прибрежных областей. Показано, что содержание металлов в целом организме мидий с учетом весового вклада раковин, в биомассе которых сосредоточены многие токсичные металлы, более корректно отражает реальную ситуацию с накоплением металлов. Этот факт следует учитывать при проведении эколого-геохимических оценок биотического самоочищения водоемов и использовании ракушняка в качестве минеральных добавок.
Предложенный в работе подход к определению биоаккумуляции тяжелых металлов в организмах в расчете на их биомассу на единицу площади биотопа может служить количественной оценкой доли металлов, поглощаемой прибрежными донными сообществами из морских водоемов в процессе самоочищения, что важно принимать во внимание при геоэкологических исследованиях.
Данные по соотношению форм нахождения металлов, особенно, железа и марганца, в придонных водах континентального склона о. Парамушир могут иметь поисковое значение при исследованиях в областях газогидратной разгрузки (холодный сипинг).
Результаты изучения распределения токсичных металлов в животных, обитающих в гидротермальных областях, можно использовать для биотехнологических целей и моделирования адаптаций организмов к обитанию в сверхреакционной среде с предельно высокими концентрациями металлов в воде.