Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Скурлатов Ю.И. -> "Введение в экологическую химию" -> 84

Введение в экологическую химию - Скурлатов Ю.И.

Скурлатов Ю.И. Введение в экологическую химию: Учеб.пособие — М.: Высш.шк., 1994. — 400 c.
NBSN 5-06-002593-4
Скачать (прямая ссылка): 1994_vved_ecochem.pdf
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 151 >> Следующая

(С8Н)2Си+ + 02 ^ (С8Н)2Си02 (8)
(С8Н)2Си02 + Си+(08Н)2 -+ 2Си+ + 20880 + 2Н20 (9) (С8Н)2Си+ + Н202 -> Си+ + 0880 + 2Н20 (10)
Из реакций (6)—(10) видно, что при низких концентрациях меди скорость окисления глутатиона кислородом воздуха может быть гораздо меньше, чем пероксидом водорода. Фактически глутатион инакти-вирует медь, выводя ее из каталитического редокс-цикла. Соответственно при формировании в природной воде квазивосстановительных условий значительно снижается способность водной среды к самоочищению (см. гл. 7).
Переход от нормальных окислительных условий к квазивосстановительным сопровождается значительным изменением качественных характеристик природной водной среды. В то же время стандартные гидрохимические характеристики ее, такие, как рН, Еь, 02, ХПК, ВПК и другие, не претерпевают сколь-нибудь заметных изменений.
Происходит такой переход обычно в водоемах, подверженных цветению сине-зеленых водорослей, незадолго до их массовой вегетации при повышении температуры до 18—20° С, при безветренной погоде. Образующийся в фотохимических процессах пероксид водорода в квазивосстановительной среде расходуется на "титрование" восстановительных эквивалентов, выделяемых сине-зелеными водорослями.
Наиболее существенное следствие изменения редокс-состояния водной среды заключается в появлении в воде не известных ранее
215
факторов токсичности. В качестве биотестов могут быть взяты инфузории, дафнии, личинки рыб на самых ранних стадиях их развития. Так, инфузории Текапутепа руийэгцт, клетки которых делятся каждые 5 ч, при острой токсичности погибают в течение часа, а при хронической выживают, но заметно снижается их способность к размножению. Если к остротоксичной пробе воды добавлять малыми порциями Н202, то токсичность ее постепенно снижается и после оттитро-вывания восстановительных эквивалентов среда становится биологически полноценной. Тем самым можно говорить о факторе редокс-токсичности водной среды.
Если в качестве тестовых организмов рассматривать личинки рыб, то они реагируют на редокс-состояние не сразу, а накапливают токсический эффект, который наиболее остро проявляется при переходе личинок на жаберное дыхание. Фактически личинки задыхаются при наличии в среде достаточного количества растворенного кислорода. Другими словами, при формировании в воде, в которой находятся личинки, квазивосстановительных условий они теряют способность усваивать кислород. Если в эту воду ввести ионы меди (в количестве, превышающем количество восстановителя), то личинки нормально развиваются. Снимается эффект токсичности и при периодических (для непрерывного поддержания окислительных условий среды) добавках Н202 в исходных концентрациях порядка 10"4 М. Эти наблюдения показывают, что в квазивосстановительной среде возникает дефицит по биологически доступной меди, участвующей в формировании активных центров дыхательных ферментов.
И дефицит Н202 в среде сам по себе также может быть токсичен для личинок рыб. Участие экзогенного (наружного) пероксида водорода в процессах жизнедеятельности личинок было установлено на некоторых видах рыб в аквариумных опытах.
В течение многих лет невольным участником крупномасштабного токсикологического "эксперимента" являлся Волгоградский осетровый рыбоводный завод (ВОРЗ), построенный в целях компенсации ущерба, причиненного строительством Волгоградской ГЭС естественному воспроизводству этой ценной породы рыб. Известно, что 90% мировых запасов осетровых сосредоточены в Волго-Каспийском регионе и их естественные нерестилища расположены в основном на Нижней и Средней Волге. Стада осетровых (осетр, белуга, севрюга) собираются под Волгоградской плотиной и вынуждены нереститься в малопригодных для этого местах. Часть производителей (самцов и самок) отлавливают и с помощью специальных рыбоводных методик получают созревшую икру, искусственно ее осеменяют и разводят сначала личинок, а потом молодь рыб в рыбоводных прудах. 216
Многолетние наблюдения показали, что выживаемость личинок в течение рыбоводного сезона сильно меняется в зависимости от редокс-состояния водной среды. Усредненная качественная картина сезонного изменения выхода личинок, перешедших на смешанное питание, представлена на рис. 31, из которого видно, что, пока в воде есть Н202 (среда окислительная), выживаемость личинок близка к 100%. В период неустойчивого редокс-состояния внешней среды (днем Н202 появляется, к утру исчезает) выход личинок резко снижается. Когда среда полностью переходит в квазивосстановительное состояние (Н202 не обнаруживается и днем), то выход личинок в этих условиях близок к нулю.
Сроки наступления и продолжительность периодов неустойчивого и квазивосстановительного состояния среды могут меняться от сезона к сезону, но качественный характер сохраняется.
Считается, что непосредственной причиной (или ближайшим следствием) гибели личинок является нарушение у них жироуглеводного обмена: жир не перерабатывается в гликоген, и личинка погибает, когда исчерпываются материнские запасы гликогена. Не исключено, что личинки, выжившие в условиях неустойчивого редокс-состояния среды, несут в себе отпечаток от этого периода (несбалансированность жироуглеводного обмена) всю жизнь. И этот дефект может проявиться в следующие периоды жизни особи, когда единственным источником энергии становятся жировые запасы, например в преднерестовый период. Не исключено, что отмечающееся в последние годы расслоение мышечной ткани (жировыми прослойками) у производителей
Предыдущая << 1 .. 78 79 80 81 82 83 < 84 > 85 86 87 88 89 90 .. 151 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed