авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |

«Администрация города Ростова-на-Дону Отдел по делам молодежи Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего ...»

-- [ Страница 4 ] --

2. выбраны индивидуальные полиморфизмы человека, отличающие его от животных и птиц;

3. выбраны групповые полиморфизмы животных, отличающие их от птиц и человека;

4. выбраны групповые полиморфизмы птиц, отличающие их от животных и человека;

5. выбраны индивидуальные полиморфизмы каждого исследуемого организма;

6. последовательность каждого исследуемого организма выровнена относительно аналогичной из GenBank и произведен учет возможных расхождений полиморфизмов;

7. выбраны точки расхождений полиморфизмов Homosapiens, принадлежащих разным расам;

8. итоговые выровненные последовательности, отражающие групповые и индивидуальные полиморфизмы представлены на слайде.

На основании полученных результатов будут сконструированы праймеры. Их положение будет основываться на оптимальной совокупности индивидуальных и групповых полиморфизмов. Будет разработана универсальная тест-система видовой идентификации животных. Ее преимуществами будут удобство использования и невысокая цена.

Роль биомедицинских технологий в диагностике социально-значимых заболеваний Гасанов М.З., Цветков Д.С., Батюшин М.М., д.м.н., профессор Ростовский государственный медицинский университет В настоящее время выявляется тенденция к увеличению числа пациентов с соматической патологией. Ранняя диагностика является важнейшим моментом в лечении этого типа заболеваний. Зачастую позднее обращение больных к врачу, определяет неблагоприятный прогноз. Напротив, ранняя диагностика и прогнозирование риска развития патологии позволяет модулировать меры профилактики и лечения, что, в свою очередь повлияет как на качество, так и продолжительность жизни.

Все это заставляет ученых искать менее травматичные неинвазивные экспресс методы диагностики по выявлению маркеров этих заболеваний до клинической манифестации, т.е. до появления первых симптомов, но уже с имеющимися девиациями в метаболизме.

В проспективном исследовании мы попытались выявить маркеры патологического процесса у пациентов с почечной патологией с помощью неинвазивных методик. В частности, с использованием масс-спектрометрии мочи пациентов. Выборку составили 76    25 пациентов с различными морфологическими вариантами хронического гломерулонефрита. Также набрана и контрольная группа (25 человек) относительно здоровых людей. У всех пациентов проведен забор мочи в стерильные контейнеры.

Биообразцы подвергались пробоподготовке с последующим получением на приборе Ultraflex II TOF/TOF (Bruker, США) на основе MALDI-TOF-МС детального молекулярного диагностического паттерна каждого биообразца.

Результаты и их обсуждение: у 7 пациентов с IgA-нефропатией выявлены рецепторы V1 почечных канальцев к вазопрессину, ответственные за регуляцию артериального давления и риск развития несахарного диабета и артериальной гипертензии и белок Tolloid-like-2 (TILL2), обладающий металлопротеазной активностью, приводящей к вазоконстрикции и является фактором риска развития артериальной гипертензии. Белок TILL2 был также найден в биообразцах пациентов с мембранно-пролиферативной формой гломерулонефрита (МПГН) и мембранозной гломерулопатией (МГН). У 8 пациентов (4 – с МПГН и 4 с липоидным нефрозом (ЛН)) выявлен простациклин-стимулирующий фактор, ответственный за активацию синтеза простациклина (обладает вазодилатирующим эффектом). На масс-спекттрограмме пациентов (4 – с липоидным нефрозом и 3 с МПГН) с высокой достовеностью определялся антионкоген – TACC1 (Transforming, acidic coiled-coil containing protein 2), повышенное содержание его в моче может являться фактором риска развития онкопатологии.

Помимо часто встречающихся белков в данной группе, идентифицировались и более редкие формы, характерные для пациентов с МГН. Так, наличие Integrin alpha- указывает на повышенный риск развития рака или повышенный риск рецидива рака, в частности, предстательной железы, глиобластомы мультиформной, леймиосаркомы или гепатоцеллюлярной карциномы, Profilin II - по-видимому, отражает работу мембран клеток и является регулятор мембранного поглощения. Гиперэкспрессия profilin II в клетках препятствует поглощению мембран. Нужно отметить, что profilin II также участвует в перестройке актинового цитоскелета и имеет важное значение для таких процессов, как развитие органа, заживление ран. Filamin A, считается, также принимает участие в построение цитоскелета, а также в процессах, регулирующих скелетное и умственное развитие, образование кровеносных сосудов и тромбообразование.

Выводы: Выявлены протеины, ответственные за процессы воспаления, иммунного ответа, которые характерны для разных фаз течения патологического процесса. Каждой форме хронического гломерулонефрита характерно специфическое протеомное зеркало.

Данный вид исследования является неинвазивным и перспективным в плане ранней диагностики как внутренней патологии, так и почечной в частности. Определяемые маркеры – мочевые факторы риска позволят прогнозировать эффективность терапии, исход заболевания, темпы прогрессирования ХПН, а также выявить скрытую патологию на ранних этапах.

Важно отметить, что расшифровка масс-спектрограмм позволит не только сформировать представления о патогенезе, но и откроют новые возможности в ранней диагностике социально значимых заболеваний: сердечно-сосудистых, онкологических, инфекционных, неврологических, эндокринных и др.

О некоторых вопросах развития технологий BCI Кирой В.Н., д.б.н., профессор, Бутенко В.С., к.психол.н.

НИИ нейрокибернетики им. А.Б Когана ЮФУ На протяжении всей истории человечество мечтало о возможности управления материальными объектами силой мысли, что нашло отражение в мифологии, народном 77    фольклоре, научно-фантастической литературе. Развитие мультидисциплинарного направления, известного сегодня как BCI (BrainComputerInterface), по-видимому, существенно приближает нас к практической реализации этой идеи. Требуется лишь уточнить, что речь идет об управлении внешними объектами не силой нашей мысли, а активностью нашего мозга.

Первоначально системы BCI создавались исключительно с целью клинического применения. Они должны были обеспечить возможность коммуникации с внешним миром для полностью парализованных лиц, имеющих сохранный интеллект. Развитие медицины привело к тому, что число таких больных неуклонно возрастало, их жизнь могла поддерживаться в течении многих лет, однако одновременно росли экономические потери, связанны с ее поддержанием, а также отчетливо обозначились социально-психологические проблемы, связанные с невозможностью коммуникации с такими больными родственников и близких им лиц. Новыми сферами приложения этой технологии в настоящее время стали компьютерные игры нового поколения, современные системы управления военной техникой и др.

Строго научный интерес к проблеме объективной оценки процессов, протекающих в структурах головного мозга, сформировался в 30-х годах XX века, когда Гансом Бергером (Hans Berger) был разработан метод электроэнцефалографии (ЭЭГ), позволивший в условиях практически свободного поведения изучать процессы, протекающие в головном мозге здорового человека. С тех пор многие исследования в той или иной степени были направлены на разработку приемов, позволяющей «читать мысли» с помощью ЭЭГ. Однако этому препятствовали, прежде всего, технические сложности: недостаточное количество каналов регистрации ЭЭГ, ее низкое пространственное разрешение, отсутствие возможности хранить и, главное, обрабатывать в режиме реального времени большие массивы данных.

Последнее десятилетие XX века, связанное с интенсивным развитием информационных технологий, предоставило в распоряжение ученых высокопроизводительные вычислительные средства, способные решить большинство из существовавших проблем. Достижения в области цифровой обработки сигналов и статистического анализа, а также более глубокие знания о нейронных сетях мозга открыли пути для практической реализации различного рода интерфейсов «мозг компьютер».

В Уортсвурд-центре (Wadsworth Center) Нью-Йоркского университета в Олбани под руководством Джона Волпова (JohnWolpov) проводились одни из первых экспериментов с нейро-компьютерным интерфейсом, рассматриваемым как система для управления исполнительным устройством (компьютером, инвалидной коляской или электромеханическим протезом) посредством мысленного усилия, которое не зависит от периферийных нервов и мышц, представляющих собой обычные каналы передачи информации от головного мозга47. Одним из результатов проведенных исследований стала виртуальная клавиатура, на которой парализованные люди учились генерировать сигналы определенной частоты в определенных зонах головного мозга. С помощью этих сигналов они научились отклонять вверх или вниз курсор, движущийся по экрану монитора слева направо с постоянной скоростью. Расположив в этих частях поля монитора соответствующие информативные признаки (буквы, цифры и др.),                                                              Крепкий Р., Ласков П., Курио Г., Бланкерц Б., Мюллер К.-Р. Мысль может стать физической силой //Наука и жизнь.- 2004.- №11. - http://www.nkj.ru/archive/articles/472/ 78    исследователи обучали парализованных лиц последовательно складывать из них слова и даже целые фразы.

Аналогичные системы были разработаны в Гратце (Graz, Austria) и в Тюбингене (Tbingen, Germany). При этом, австрийская модель была основана на использовании сходных электрографических паттернов и должна была помочь парализованному пациенту управлять протезом кисти руки.

Система, разработанная сотрудниками Института компьютерных архитектур и программного обеспечения (Institute for Computer Architecture and Software) Общества Фраунхофера и нейрофизиологами берлинской клиники Charit, принципиально отличалась от указанных систем. Чтобы пользоваться этой системой, пациенту не требовалось обучаться. Обучалась сама система, а пользователь, начиная работать с ней, должен был лишь продемонстрировать машине, как он собирается ею управлять.

Для этого во время тренировочных сессий пользователь должен был нажимать клавиши правой или левой рукой или представлять себе такое движение. По результатам 4- сессий, каждая из которых длится около 5 минут, удавалось собрать до 2000 примеров, или по 1000 для каждой руки. После сбора информации начиналась обработка ЭЭГ пациента. Для этого в непрерывном потоке данных выделялись отрезки ЭЭГ, непосредственно предшествующие нажатию клавиши. Выполнение каждого движения инициировало изменение активности определенных зон на поверхности мозга, которое и регистрировалось компьютером. При намерении совершить движение левой рукой потенциал возникал в области правого полушария, а перед движением правой рукой левого. Именно эти электрографические феномены использовались затем для управления. Сравнительный анализ показал, что система может работать с точность управления 75-90%, идентифицируя соответствующие паттерны ЭЭГ за 0,2-0, секунды до того, как пользователь действительно нажимал на соответствующую клавишу.

Таким образом, Berlin-BCI смог распознавать команды на совершение движения ранее, чем они были реально совершены, и преобразовать их в команды управления.

Это позволяет применять указанную систему в ситуациях, когда для обеспечения безопасности требуются незамедлительные превентивные меры (например, при управлении автомобилем).

Более высокая надежность идентификации паттернов ЭЭГ в современных BCI системах достигает, например, разделением сложной задачи на несколько более простых. Например, задача распознавания набора команд "влево", "вправо", "на месте" разбивается на две более простые: "движение"-"покой" и "лево"-"право". Формирование команды управления происходит по логическому правилу: если "движение", тогда "лево" или "право", иначе "покой".

В настоящее время Berlin-BCI развивается в двух направлениях - игровом и реабилитационном. Игровые программы предназначены для здоровых пользователей, а реабилитационные позволяют пациенту с ограниченными двигательными возможностями поддерживать связь с окружающим миром. Среди игровых программ сегодня есть адаптированные версии известных компьютерных игр, таких, как теннис, диггер или тетрис. Среди реабилитационных программ следует выделить "мысленную пишущую машинку" и "виртуальную руку". Последнее приложение относится к серии виртуальной реальности. "Виртуальная рука", изображенная на экране, позволяет пациенту приобрести навык управления электромеханическим протезом. Berlin-BCI распознает и формирует команды управления для таких движений, как подъем руки в плечевом суставе, сгибание ее в локте, сжимание и разжимание кисти. Более дифференцированные движения распознать пока не удается, поскольку двигательные 79    центры мышц предплечий и пальцев расположены близко друг к другу и ЭЭГ не позволяет разделить потенциалы, формируемые этими центрами.

Человеческий мозг обладает некоторыми свойствами, которые не требуют обучения или длительных тренировок, одно из которых – способность генерации так называемых потенциалов ошибки, когда человек обнаруживает, что развитие событий идет не по желаемому сценарию. Если нейро-компьютерный интерфейс ошибается в своей попытке угадать желание пользователя и делает неправильный ход, то возникает одна из таких ситуаций. «Недовольство» пользователя принятым системой решением вызывает появление потенциала ошибки, и если система распознает этот потенциал в течение 0,4-0,5 секунды после принятия последнего решения, то она может заменить его на другое. В итоге пользователь подсознательно замечает, что что-то произошло, но не успевает осмыслить, поскольку уже видит на экране желаемую ситуацию.

Важным направлением развития технологий ВСI является управление человеком механическими устройствами (инвалидная коляска, примитивные роботы, манипуляторы) интегрированными с компьютером. Для передвижения инвалидной коляски требуется пять команд: «вперед», «назад», «вправо», «влево» и «стоп». В года швейцарские ученые из Федерального технологического института (FederalTechnologyInstitute) и испанские специалисты из Центра биомедицинских инженерных исследований (Centrе for Biomedical Engineering Research) в Барселоне приступили к разработке подобной инвалидной коляски. Испытания первых прототипов показали, что научиться управлению данным прибором можно буквально за несколько дней. Однако, в процессе работы инженеры столкнулись с неожиданной трудностью – достоверность распознавания команд не превышала 95%. Поэтому использовать такую коляску для передвижения пока не представляется возможным, тем не менее успешные эксперименты уже есть, в том числе в нашей стране.

Таким образом, очевидно, что сегодня мы подошли как никогда близко к научному прорыву, который способен изменить наши представления о возможностях взаимодействия человека с внешним миром. Однако прогресс в этом направлении возможен только в рамках меж- и мультидисциплинарных исследований с привлечением широкого спектра специалистов, занимающихся проблемами функционирования мозга и психики человека, созданием устройств и систем, дружественных биологическим системам, и др.

Литература:

1. Иваницкий А.М., Стрелец В.Б., КорсаковИ.А. Информационные процессы мозга и психическая деятельность – М.: Наука. 1984. – 201 с.

2. Из мозга в мозг – посредством подключенных к Интернету компьютеров – передано число, передано, минуя обычные каналы восприятия // Популярная механика. – 2009. № 10. - http://www.popmech.ru/article/6115-iz-mozga-v-mozg/ 3. Кирой В.Н. Электроэнцефалография – Ростов н/Д. 1998. – 239 с.

4. Крепкий Р., Ласков П., Курио Г., Бланкерц Б., Мюллер К.-Р. Мысль может стать физической силой // Наука и жизнь.-2004.-№11. –http://www.nkj.ru/archive/articles/472/ 5. Разумникова О.М. Частотно-пространственная организация активности коры мозга при конвергентном и дивергентном мышлении в зависимости от фактора поля.

Сообщение 1. Анализ мощности ЭЭГ // Физиология человека. - 2004. - T.30. - №6. - C.

17-27.

6. Старченко М.Г., Бехтерева Н.П., Пахомов С.В., Медведев С.В. Исследование мозговой организации творческого мышления // Физиология человека. - 2003. - T.29. №5. - C. 151-152.

80    Актуальные аспекты цервикального скрининга и комплексного обследования в рамках пилотного проекта районного центра профилактики рака шейки матки в г. Ростове-на-Дону Кузьмицкая Е.В., Михельсон А.А., Акопян А.Р.

Ростовский государственный медицинский университет, Женская консультация Пролетарского района г. Ростова-на-Дону Актуальность исследования. В России от рака шейки матки ежедневно умирают не меньше 17 женщин, во всем мире - более 600. Но вместе с тем, статистические данные Европейской Ассоциации рака шейки матки (ECCA) свидетельствуют, что при своевременном обнаружении этот вид рака может быть излечен в 98% случаев.

Важнейшим фактором возникновения рака шейки матки является инфицирование женщин вирусом папилломы человека (ВПЧ). В последние годы в экономических развитых странах на фоне общего снижения заболеваемости раком шейки матки, за счет внедрения в практику скрининговых программ, обнаружено новое явление – рост заболеваемости у женщин репродуктивного возраста в группе до 30 лет. Число больных раком шейки моложе 30 лет увеличилось более чем в 2 раза. Среднегодовой темп прироста составляет 2,1 % в год. В структуре причин смерти женщин моложе 30 лет рак шейки матки составляет 8,5%. (Чиссов В.И., Старинский В.В, Петрова В.Г., 2005).

Профилактика рака шейки матки основывается на раннем выявлении и лечении фоновых заболеваний, т.к. предраковые заболевания и рак возникают на фоне предшествующей патологии шейки матки.

Цель исследования. Изучения особенностей распространенности патологии шейки матки и определения организационных возможностей для профилактики рака шейки.

Материалы и методы. В основу работы положены результаты комплексного исследования состояния шейки матки у 12.463 (72,46% от общего числа женщин, проживающих на данной территории) женщин репродуктивного возраста в женской консультации Пролетарского района г.Ростова-на-Дону на основе проведения профилактических гинекологических осмотров, а также ретроспективного изучения поликлинических карт, медицинской статистической документации за 2006 - 2010 гг.

Результаты и их обсуждение. В районе обслуживания женской консультации 108.400 тыс. населения, из них женского – 48.200 тыс.;

фертильного возраста – 17. тыс.человек. За последние 5 лет на профилактических осмотрах выявлено 10. (80,86%) женщин репродуктивного возраста с различными заболеваниями шейки матки.

Все они взяты на диспансерный учет, проведено первичное обследование (анамнез заболевания, общее физикальное обследование, обследование при помощи зеркал, цитология мазков, кольпоскопия, бимануальное гинекологическое исследование, исследование влагалищного мазка на флору, методом ПЦР проведено типирование папилломовирусов) и пролечены с улучшением. Для 725 пациенток в ходе обследования потребовалось проведение прицельной петлевой биопсии шейки матки с последующим гистологическим исследованием материала. Косвенные признаки ВПЧ получены при гистологии у 102 человек (14 %), при цитологии у 311 - (42,8%), при кольпоскопии у 598 (82,5%). У 693 женщин (95,6%) применен пцр-тест для подтверждения ВПЧ. Из них 589 обследованы на 16,18,31,33 типы ВПЧ, 104 человека на все 14 типов ВПЧ высокой степени онкогенности. В анамнезе хламидиоз (IgG, МОМР IgG, cHSP60 IgG методом ИФА) или наличие острого хламидиоза (IgM методом ИФА) обнаружено у % женщин с косвенными признаками папилловирусной инфекции при кольпоскопии и цитологии, но не подтвердившейся при гистологии и пцр-диагностике.

81    Выводы. В 2010 г. частота предраковой патологии шейки матки и рака шейки матки у женщин фертильного периода уменьшилась в 1,6 раза и 2,7 раз соответственно.

Уровень качества комплексного обследования повышается с каждым годом и составляет 95,6%. Чувствительность метода кольпоскопии для определения признаков ПВИ – наивысшая из всех методов, но специфичность и прогностическая ценность положительного результата самая низкая. Таким образом, применение кольпоскопиипри первичном обращении женщины в женскую консультацию в качестве скрининга и назначение лечения только после комплексного исследования состояния шейки матки - условие для снижения заболеваемости раком шейки матки.

Оценка биохимической индивидуальности – новая лабораторная платформа в диагностике социально-значимых заболеваний Микашинович З.И., д.б.н., профессор, Летуновский А.В., к.м.н., доцент Ростовский государственный медицинский университет Качество диагностического процесса зависит от внедрения в практическое здравоохранение достижений науки, и немаловажную роль здесь играют успехи медико-биологических дисциплин. В оценке реальной эффективности того или иного способа лабораторной диагностики ведущим является объём и точность получаемой информации.

С середины XX века среди биохимиков стала формироваться точка зрения, что молекулярные процессы у разных индивидов имеют, как общие закономерности, так и ряд особенностей, отражающих своеобразный биохимический диапазон адаптивных модификаций.

В стенах нашего вуза поиски информативных биомаркёров оценки адаптивных реакций организма на моделях кровопотери различной тяжести и травмы определили индивидуальность реакций энергетического обеспечения функций, состояния резервов антиоксидантной защиты (АОЗ), реакции полиморфно-ядерных лейкоцитов, белковых систем, обеспечения газового транспорта, распределения водных бассейнов. Нами установлено, что метаболическая индивидуальность в виде разной устойчивости к гипоксии чётко выявляется по параметрам клеток крови, выделенных из любой сосудистой зоны.

Организация энергетических ферментных систем клеток неустойчивых к гипоксии особей характеризуется формированием «гиперметаболической трансформации», проявляющейся, с одной стороны, повышенным расходом энергии, и накоплением недоокисленных продуктов – с другой, а также усилением продукции активных форм кислорода, накоплением прооксидантов. Это приводит к белково-энергетической недостаточности, нарушению баланса в системе прооксиданты-антиоксиданты и последующей полиорганной дисфункции.

Интересной, на наш взгляд, иллюстрацией роли «гиперметаболической трансформации» в регуляции физиологических процессов может служить анализ реализации адаптивной программы в ходе III триместра беременности. Так, установлена взаимосвязь между развитием «синдрома гиперметаболизма» в клетках крови и «иммунологическим парадоксом», формирующимся при физиологическом течении беременности между материнским организмом и плодом. На этой основе был разработан способ повышения неспецифической резистентности организма беременной женщины к родовому акту путём направленной метаболической трансформации клеток крови (патент №2241465).

На основании установленных закономерностей были определены новые подходы к оценке адаптивных реакций в клинике на всех этапах развития организма – от плода до 82    зрелости и разработаны лабораторные способы, нашедшие применение в кардиологии, урологии, акушерстве и гинекологии.

Установлено, что уровень компенсаторных возможностей организма отражается соотношением свободной и связанной воды, а также белка. Выяснено, что некомпенсируемые нарушения гемодинамики сопровождаются ростом связанной воды при неизменном уровне свободной воды. В случае лёгкого течения патологического процесса с компенсируемым сдвигом гемодинамики количество белка в плазме существенно снижается (патент №1055475). Результаты экспериментального исследования нашли подтверждение в клинике у больных с травматическим шоком II степени.

Совместно с кафедрой акушерства и гинекологии №1 РостГМУ разработан ряд способов, основанных на определении содержания внеэритроцитаоного гемоглобина (ВЭГ), активности гексокиназы, связанной воды эритроцитов, используемых для раннего выявления нарушений развития новорождённого (АС №2119166, патент №2092164).

Эффективность сердечно-сосудистой системы в значительной степени определяется способностью крови связывать необходимое количество кислорода в лёгких и отдавать его в тканевых капиллярах, которая, кроме содержания эритроцитов, гемоглобина, зависит от сродства гемоглобина к кислороду. Нами показано, что изменение содержанием 2,3-ДФГ – вещества, влияющего на этот показатель, отражает индивидуальную чувствительность к гипоксии, может указывать на состояние адаптивно-компенсаторных механизмов, направленных на борьбу с ней. На этой основе разработан ряд способов оценки состояния адаптивно-компенсаторных реакций, в том числе, для оценки адаптационно-компенсаторных реакций у беременных к условиям труда.

Установлено, что при содержании 2,3-ДФГ выше 5 ммоль/л крови и активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы выше 9,8 мкмоль/г гемоглобина можно констатировать дезадаптацию у беременных (АС №2003977). Это позволяет до появления клинических признаков предпринимать необходимые меры, связанные с изменениями условий труда.

В кардиологической практике может быть полезен способ прогнозирования сердечной недостаточности при инфаркте миокарда. При содержании 2,3-ДФГ более 7, ммоль/л (при норме – 4,5 ммоль/л) прогнозируют развитие хронической сердечной недостаточности (патент № 2166758).

Развитие аналитической техники, поиск неинвазивных и безопасных методов диагностики обусловил исследование слюны, как альтернативу анализу крови, а в ряде случаев как источник новой информации.

В исследованиях совместно с кафедрой внутренних болезней №1, неврологии нами получены данные о том, что состояние ферментативного звена системы АОЗ в слюне является показателем адаптивного потенциала и отражает уровень приспособительных возможностей организма в условиях формирующейся гипоксии.

Так, при невралгии тройничного нерва в процессе формирования гипоксии при компенсаторной адаптивной перестройке в слюне отмечено выраженное угнетение активности ферментов АОЗ.

Такая же направленность изменений метаболических реакции зарегистрирована в слюне больных с нарушениями мозгового кровообращения. Обращает внимание, что при преходящих нарушениях мозгового кровообращения снижение эффективности АОЗ выражено в большей степени, чем при ишемическом инсульте.

83    На основании этой теоретической предпосылки разработан способ оценки состояния компенсации гипоксии по данным исследования слюны (патент № 2271245).

Показано, что при умеренной гипоксии (соотношение лактат/пируват в слюне – менее 0,48) достаточные компенсаторные возможности сердечно-сосудистой системы сочетаются с достоверным снижением активности ферментов АОЗ, выраженным в большей степени, чем у больных с низкими компенсаторными возможностями и отношением лактат/пируват 10,5, указывающим на усугубление гипоксии.

Кроме того, неудовлетворительное функциональное состояние сердечно сосудистой системы может быть констатировано по снижению или неадекватности повышения активности ферментов АОЗ, отсутствию реакции со стороны количества эритроцитов, содержания 2,3-ДФГ, накоплением ВЭГ.

Эти данные подтверждают нашу концепцию, что защитно-компенсаторные реакции, направленные на повышение устойчивости к гипоксии, основаны на быстром снижении скорости уровня метаболизма, тогда как необратимый процесс характеризуется низкой индивидуальной мобильностью перестройки защитных метаболических систем.

Итак, выявленная нами метаболическая трансформация в зависимости от устойчивости организма к гипоксии может служить индикатором прогноза течения патологического процесса и использоваться как дополнительный лабораторный тест в клинической практике.

Мониторинг движений головы пациента в процессе томографии по видеоизображениям Осинов В.А., Анищенко С.И., Шапошников Д.Г., к.т.н.

НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана ЮФУ Позитронно-эмиссионная томография (сокр. ПЭТ), она же двухфотонная эмиссионная томография — радионуклидный томографический метод обследования внутренних органов человека. ПЭТ обеспечивает визуализацию функциональной информации и дает в ряде случаев более детальные диагностические данные, чем другие методы получения медицинских изображений.

Одним из основных направлений позитронно-эмиссионной томографии является исследование головного мозга. ПЭТ позволяет получать изображения и рассчитывать количественные показатели деятельности головного мозга пациента, не нарушая химических и биологических свойств изучаемых образований.

Движения головы пациента могут значительно ухудшить качество ПЭТ исследования мозга [1]. Даже сравнительно небольшие смещения могут повлиять на разрешение, а, следовательно, и на точность количественной оценки томографических данных (рис. 1). Кроме того, движения могут стать причиной появления артефактов.

Таким образом, отслеживание положения головы пациента и коррекция томографических данных необходимы для сохранения разрешения изображения и получения высокой точности количественной оценки.

Целью данной работы является разработка бесконтактного метода детектирования движений головы пациента, позволяющего уменьшить число артефактов на ПЭТ-изображениях и увеличить их разрешающую способность.

Разрабатываемая система мониторинга движений основана на анализе изображений, регистрируемых наружной видеокамерой, расположенной вне томографа.

Система включает в себя три основных процедуры, а именно: сегментация области лица пациента на изображении, детектирование опорных точек и определение 84    направления движения головы по динамике геометрических соотношений между опорными точками.

Рис. 1. Зависимость "эффективного" пространственного разрешения ПЭТ сканера от величины движения [1] Алгоритм сегментации лиц на изображениях основан на модели цветового восприятия CIECAM02 [2], которая предназначена для оценки цветового восприятия инвариантно к условиям освещения (рис. 2). Было получено, что характерными для областей лиц и устойчивыми к изменениям внешних условий съемки и оттенка кожи человека являются следующие параметры модели: чистота цвета (S), ахроматический ответ (A), полнота цвета (M) и насыщенность (C). Кроме того для увеличения эффективности сегментации использовался атрибут цветовой тон (H) из пространства HLS. Экспериментально были получены соотношения значений данных компонент для цвета кожи [3]:

18 A 28, 15 M-S 18, 10 C-S 13, 3 H 13, Тестирование разработанного алгоритма показало, что область лица сегментируется в 100% случаев, однако при этом выделяется большое количество ложных областей (n=10.50,003). Для исключения из дальнейшей обработки не информативных областей используется процедура верификации по плотности перепадов субъективной яркости (Q). Было определено, что для областей лица значение плотности этих перепадов лежит в диапазоне 0,150,5. Такой способ верификации позволяет сохранить инвариантность по отношению к положению головы человека, т.к.

не рассматривает направление ориентации, а только её наличие. После этой процедуры количество ложно сегментированных областей сократилось до 0,140,0002.

85    Рис. 2. Этапы работы алгоритма сегментации лиц на изображениях:

1) распределение точек, детектированных по параметрам цвета кожи, 2)сгруппированные области, 3) детектированные цветовые перепады, 4) верифицированная область В качестве опорных точек на лице были выбраны внешние уголки глаз и середина основания носа, так как они не зависят от мимических выражений и имеют устойчивое признаковое описание. Для детектирования опорных точек на лице была модифицирована поведенческая модель зрения BMV (The Behavior Model of Vision), которая основана на имитации механизмов пространственно-неоднородного восприятия от центра сетчатки (фовеа) к периферии и выбора точек фиксации взгляда при осмотре изображений. Каждая опорная точка описывалась многомерным вектором, компонентами которого являлись значения ориентаций локальных перепадов цветового атрибута (ахроматический ответ), детектированные в окрестности каждого из 49-ти узлов входного окна Ai, i=0, 1…48 (рис. 3). Цветовые перепады выделялись с помощью оператора Собела. Результаты тестирования метода показали, что точность детектирования лицевых опорных точек составила 1 ± 0,05 пикселей.

Рис 3. Эталонный признаковый вектор лицевых опорных точек Для оценки направления движения головы пользователя был разработан алгоритм, основанный на анализе динамики геометрических соотношений между детектированными лицевыми опорными точками. При решении уравнений перспективной (центральной) проекции, построенной по опорным точкам, углы поворота были вычислены с точностью: 4,94°±0,15° (тангаж), 6,36°±0,37° (рысканье), 1,93°±0,1° (крен).

Все разработанные алгоритмы тестировались на базе изображений Университета Бостона (Boston University Face Tracking dataset, http://www.cs.bu.edu/groups/ivc/HeadTracking). В процессе формирования базы 5 человек выполняли 9 различных движений головы. Изображения размером 320x240 пикселов были получены при однородном освещении. Тестирование производилось на компьютере с процессором Intel(R) Core(TM) 2 Duo 2,2 ГГц и ОЗУ объёмом 2,5 ГБ.

Время обработки одного кадра видеоизображений базы составило 147±2 мс, что соответствует 7 кадрам в секунду.

В будущем алгоритм может быть расширен для использования изображений, получаемых с двух видеокамер, для повышения точности оценки угла поворота головы пациента.

Работа поддержана грантами РГНФ 09-06-95218 a/F и РФФИ 11-01-00750а.

Литература:

1. Michael V. Green, Jrgen Seidel, Stacey D. Stein, Thomas E. Tedder, Kenneth M. Kempner, Caroline Kertzman, Tom A. Zeffiro. Head movement in normal subjects during simulated pet brain imaging with and without head restraint // The Journal of Nuclear Medicine. – 1994. – 35(9):1538-1546.

2. Mark D. Fairchild. Color appearance model. – 2004.

86    3. Anishenko S., Shaposhnikov D., Comley R., Gao X. Facial image segmentation based on mixed colour space // In Proc. XV Int. Conf. on Neurocybernetics, 2009, Rostov-on-Don, Russia. – v.2. – p. 231-234.

Фтор, как необходимый микроэлемент для здорового организма Сергеева В.М., Горюшкина А.А.

Волгоградский государственный медицинский университет Введение. Ежедневно человек употребляет от 1,5 до 2,5 литров воды.

Соответственно здоровье человека зависит напрямую от состояния воды, которая не должна содержать никаких примесей и достаточное количество микроэлементов.

Повышенная жесткость воды может быть одним из этиологических факторов в развитии уролитиаза, слишком низкое содержание солей жесткости способствует развитию сердечно-сосудистых заболеваний. Это основывается на данных многих исследований. Содержание фтора в природных и питьевых водах составляет особую проблему. Фтор широко распространен в природе. Его содержание в земной коре 0,01%.

Чаще всего фтор встречается в виде фторидов с металлами. Много фтора содержат некоторые слюды, лепидолит, турмалин, фосфорит, фторапатит, гранит, и т.д.

Кроме естественного содержания солей фтора в почве, обогащение ее фтором происходит в результате внесения минеральных удобрений. Он также попадает в почву с осадками из атмосферы, куда они попадают с дымом и фторсодержащими выбросами производств.

Цель. Выявить необходимость добавления фтора в продукты для жителей Ростовского региона.

Материалы и методы. Проведен анализ и сопоставление данных официальных открытых источников информации по содержанию фтора и его соединений в воде городской системы водоснабжения с эпидемиологическими нормами, утвержденными СанПИН и ГОСТ, предъявляемыми к питьевой воде.

Результаты исследования. Содержание фтора в питьевой воде города Ростова-на Дону примерно 0,2 мг/л, что значительно ниже нормы. При таких показателях заболеваемость населения кариесом зубов возрастает в 3-4 раза по сравнению с оптимальной концентрации фтора;

у детей наблюдается задержка окостенения и дефекты минерализации костей. Склонность к появлению пятнистости эмали зубов первой степени выявляется у 1-3% населения.

Многочисленные клинические наблюдения свидетельствуют о том, что кариес у детей наиболее интенсивно развивается в первые годы после прорезывания зуба, что совпадает с периодом незрелой эмали. Минерализация обеспечивается высокой степенью проницаемости эмали незрелых зубов (в течение года после прорезывания зуба).

В процессе созревания зубов в эмаль поступают ионы кальция и фосфора, которые накапливаются во всех слоях эмали, особенно в поверхностном. Образуется высокополимеризованный слой гидроксиапатита толщиной до трех микрон, который характеризуется высокой устойчивостью к действию кислот. Если в это время фтора в эмаль поступает достаточно, то увеличивается содержание фторапатитов. Устойчивость эмали к развитию кариеса зубов повышается. До прорезывания зуба фтор поступает в эмаль из сыворотки крови, а после прорезывания еще и из слюны. Фтор регулирует процесс поглощения кальция твердыми тканями зуба. Скорость минерализации в присутствии фтора значительно возрастает. Даже при такой низкой концентрации фтора как 1:1000 скорость минерализации возрастает в 3-5 раз.

87    Заключение. Учитывая низкое содержание фтора в питьевой воде и продуктах в Ростовской области необходимо повышение путем экзогенных добавок. Так, для профилактики кариеса могут применяться соли фтора: фтористый натрий, фториды олова, свинца, цинка, меди, серебра, железа, циркония, сурьмяно-фтористый натрий и калий, фтористый аммоний, тетрафторид титана, аминофториды, монофторфосфат натрия, фторированные ксилит и сорбит.

Рекомендации. Для того, чтобы снизить процент заболеваемости кариесом у детей дошкольного возраста Ростовского региона, необходимо употреблять молочные продукты с добавлением фтора.

Влияние норадреналина на фоновую биоэлектрическую активность в состоянии повышенной активации мозга Синицына В.В.

НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана ЮФУ Введение. Норадреналин, наряду с дофамином и серотонином относится к группе катехоламиновых соединений. К катехоламинам относится группа следующих веществ:

дофамин, ДОФА, норадреналин и адреналин, которые содержат катехольное ядро бензольное кольцо с двумя гидроксильными группами и одной аминогруппой. Синтез происходит из аминокислоты - тирозина, которая затем последовательно превращается под действием соответствующих ферментов в ДОФА (дигидкроксифенилаланин), дофамин, затем в норадреналин и наконец в адреналин. Этими катехоламины могут нести на себе гормональную функцию с одной стороны, а с другой стороны - сами по себе являются нейротрансмиттерами, действие которых осуществляется через адренергические рецепторы. Норадреналин - один из важнейших нейромодуляторов, который принимает участие в регуляции биоэлектрической активности мозга и его функционального состояния. Норадреналин, как и дофамин действуют посредством непрямой химической передачи на постсинаптические клетки. Эти нейромедиаторы связываются с метаботропными рецепторами, вызывая активацию G-белков, что ведет к образованию внутриклеточных вторичных посредников, которые в свою очередь вызывают изменение активности ионных каналов.

В ЦНС лишь небольшое число нейронов выделяют катехоламины, такие как норадреналин, дофамин и адреналин в качестве нейромедиаторов. Не смотря на это каждый нейрон может посылать тысячи отростков по всей центральной нервной системе. Подобная морфология наилучшим образом согласуется с ролью этих нейронов в модулировании активности синапсов в различных отделах ЦНС. Таким образом происходит регуляция таких функций, как: пробуждение, бодрствование, внимание, цикл сон-бодрствование.

В ЦНС крысы имеются два голубых пятна, ядра которых располагаются по обе стороны от ствола мозга, содержат около 3000 нейронов, что составляет около половины всех содержащих норадреналин клеток в мозге. Тем не менее столь относительно небольшое количество нейронов может иметь большое количество проекций, направляя свои аксоны в мозжечок, кору больших полушарий, таламус, гиппокамп, гипоталамус, а также спинной мозг.

Guiardetal. (2008) с соавторами указали в своей работе на то, что импульсная активность пирамидных нейронов дорсального гиппокампа СА3-области, подвергалась активации квискалатом, который является агонистом рецепторов глутамата, после чего производилась последующая ионофоретическая микроаппликация дофамина (5-80 нА) и норадреналина (5-30 нА), что привело к заметному зависящему от тока торможению, 88    в то время как квинпирол – агонист дофаминовых D2-рецепторов не оказал никакого влияния.

Согласно литературным данным - базолатеральный комплекс амигдалы получает плотную норадреналиновую иннервацию, которая возникла первоначально в голубом пятне (Asan, 1998). Нейроны голубого пятна могут быть активированы стрессовыми стимулами (Rasmussen et al., 1986 ;

Abercrombie and Jacobs, 1987 ;

Grant et al., 1988 ;

Aston-Jones et al., 1991 ). Эти нейроны, вероятно, опосредуют увеличение норадреналина в базолатеральной амигдале в ответ на стресс.

Buffalari и Grace (2007) исследовали в своей работе влияние электрической стимуляции на энториальную кору в нейронах базолатеральной амигдалы, которая вызвала ортодромные возбуждающие ответы. Ионофорез норадреналином (10 нА) энториальной коры значительно сокращал вероятность появления спайкового ответа на стимуляцию. Стимуляция сенсорной ассоциативной коры также вызвала ортодромные возбуждающие ответы в нейронах базолатеральной амигдалы, а ионофорез норадреналина вызвал точно такой же эффект, как и в энториальной коре. Аппликация норадреналина, производимая при более низких дозах — 10 нА вызвала значительное и устойчивое сокращение вызываемых спайков, как в энториальной коре, так и в сенсорной ассоциативной, в сравнении с более высокой дозой - 40 нА. Часть нейронов (n = 6) не смогла восстановиться к исходному уровню для продолжения дальнейшего тестирования более высоких доз норадреналина. К тем нейронам, которые смогли восстановиться (n = 9) был применен ионофорез (40 нА), что привело к дополнительному торможению вероятного появления спайков.

Buffalari и Grace (2007) подвергали электрической стимуляции нейроны (11 из 20 ти) голубого пятна, что привело к значительному торможению спонтанной активности нейронов базолатеральной амигдалы. Далее, 6 этих же нейронов из 6-ти подверглись воздействию ионофореза и все 6 показали торможение, вызванное норадреналином.

Стимуляция нейронов голубого пятна (9 из 20-ти) так же могла вызывать возбуждение.

Взятые 4 нейрона подверглись ионофорезу с норадреналином: три нейрона из них проявили возбуждающие ответы. И лишь один нейрон отличался незначительным ответом на ионофорез.

Применение футштока (5 мА, 0,5 мс) вызывало значительное торможение спонтанной активности у 8 из 13-ти нейронов базолатеральной амигдалы. Затем так же применялся ионофорез с норадреналином (8 из 8-ми): все нейроны показали тормозные ответы. 5 нейронов амигдалы из 13-ти показали возбуждение при применении футштока. Последующий ионофорез норадреналином у 4-ёх нейронов из 5-ти вызвал возбуждение и лишь один нейрон показал незначительный ответ.

Методика проведения исследований. Метод микроэлектродной регистрации фокальной биоэлектрической активности соматической коры, гиппокампа и ретикулярной формации среднего мозга крыс использован для изучения характера влияния локальных микроаппликаций норадреналина к корковым колонкам на параметры их фокальной ритмической активности в разных функциональных состояниях животных: в состоянии повышенной активации мозга с доминированием тета-ритма и эпилептиформной активности. Результаты. Была проведена серия экспериментов по изучению особенностей влияния норадреналина (НА) на параметры фонового локального ритмогенеза в корковых колонках в разных функциональных состояниях мозга: в состоянии повышенного уровня активации мозга с доминированием тета-ритма. Кроме того, проведены эксперименты по исследованию особенностей действия НА в сочетании с последующей микроаппликацией агониста ацетилхолина, который обычно существенно усиливал фоновый ритмогенез вплоть до развития 89    эпилептиформной активности. Эти исследования представляют определенный интерес в плане изучения механизмов развития эпилептиформной активности и возможной адаптивной и противосудорожной роли НА, о чем говорят некоторые литературные данные (Giorgietal., 2004;

Chrisetal., 2007;

Kombianetal., 2008;

Ramani, 2008;

Weinshenkeretal., 2008;

Xiaoetal., 2009).

Приведем одиниз характерных примеров влияния НА на фоновую биоэлектрическую активность в состоянии повышенного уровня активации мозга с явным доминированием тета-ритма как в коре, так и в подкорковых структурах (гиппокамп и ретикулярной формация): на всех каналах микроэлектродной регистрации отчетливо наблюдалось явление доминирования тета-ритма частотой 5 Гц и амплитудой порядка 0.5 мВ, за исключением ретикулярной формации, где амплитуда тета-ритма находилась в пределах 0,2-0,3 мВ.

Микроаппликация раствора НА в концентрации 1мМ в соматосенсорную кору левого полушария к корковой колонке вызвала быстрое, в течение одной минуты, подавление амплитуды тета-ритма в этой колонке почти в пять раз, а в соседней колонке амплитуда тета-ритма уменьшилась в три раза. Расстояние между колонками составляло 0.4мм, что обуславливало, конечно, снижение концентрации раствора НА при его диффузии от одного канала к другому при регистрации фокальной активности двух колонок и свидетельствовало о дозозависимом подавляющем влиянии НА на амплитудные характеристики фокальной активности этих колонок при сохранении показателей тета-ритма в правом полушарии и в подкорковых структурах. При этом следует отметить, что частотные параметры тета-ритма в колонках левого полушария остались прежними, в пределах 5 Гц, несмотря на снижение амплитуды тета-волн.

Были выявлены следующие закономерности метаботропного действия НА на ритмогенз корковых колонок: влияние микроаппликаций НА имеет достаточно локальный характер, проявляет дозозависимый эффект, вызывает подавление амплитудных параметров фокальной активности в 3-5 раз, не изменяя ее частотных характеристик в случаях тета-ритма.

Интересно отметить, что после микроаппликации раствора карбахола (агонист ацетилхолина) в соматосенсорную кору правого полушария развитие эпилептиформной активности мозга наблюдалось на всех каналах регистрации вследствие формирования там дополнительных зеркальных очагов, за исключением канала, в зоне которого ранее была проведена микроаппликация НА. Эти данные свидетельствуют, что предварительная микроаппликация раствора НА к отдельной колонке соматической коры препятствует развитию эпилептиформной активности в этой колонке при появлении эпилептиформных разрядов в других структурах мозга, в том числе и в соседних колонках, к которым НА не подводился.

Результаты наших опытов позволяют предполагать наличие протекторного подавляющего действия НА на эпилептиформную активность, что способствует поддержанию фонового ритмогенеза в границах условной нормы. Наше предположение хорошо согласуется с рядом литературных данных, в частности с данными Аэрна с соавторами (Ahernetal., 2006), которые так же отметили противосудорожную роль НА.

Некоторые авторы противосудорожное действие НА связывают с его способностью вызывать гиперполяризацию нейронов, понижая, таким образом, их возбудимость (Ahernetal., 2006), что способствует подавлению эпиактивности, вызванной блокадой ГАМК рецепторов пикротоксином, что отмечено и в наших опытах.

Так, микроаппликация раствора НА к корковой колонке, в которой наблюдалось постепенное развитие эпилептиформной активности после предварительной 90    микроаппликации раствора пикротоксина – блокатора ГАМК-рецепторов, вызвала достаточно быстрое в течение нескольких минут существенное подавление эпилептиформных спайков. Интересно отметить, что подавление амплитуды эпилептиформных потенциалов было более выражено в верхних слоях колонки, чем в нижних, что может найти объяснение в данных Xiao с соавторами (Xiao et al., 2009), которые выявили обусловленную НА гиперполяризацию нейронов в основном в верхних слоях коры, что и вызывает понижение их возбудимости.

Заключение. Следует отметить нормализующую, тормозную, протективную роль НА с ослаблением амплитудных характеристик фоновой активности, особенно при её чрезмерном усилении и выходе параметров фоновой активности за пределы условной физиологической нормы, что позволяет говорить о наличии особенностей действия НА в зависимости от функционального состояния мозга.

Литература:

1. Дж. Николлс, А. Р. Мартин, Б. Дж. Валлас, П.А. Фукс. От нейрона к мозгу. Москва, 2003.

2. Buffalari DM, Grace AA. Noradrenergic modulation of basolateral amygdala neuronal activity: opposing influences of alpha-2 and beta receptor activation. Neurosci. 2007 Nov 7;

27(45):12358-66.

3. Guiard B.P., El Mansari M., Blier P. Cross-talk between dopaminergic and noradrenergic systems in the rat ventral tegmental area, locus ceruleus, and dorsal hippocampus. Mol Pharmacol. 2008 Nov;

74(5):1463-75.

91    СЕКЦИЯ «АКТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

Анализ флоры Мезмайской котловины (Северо-Западный Кавказ) Алексеева Г.В.

Южный федеральный университет Исследования региональных флор в настоящее время являются актуальными в свете реализации изучения и сохранения биоразнообразия. Данные анализа флоры позволяют определить особенности ее генофонда и степень важности его сохранения, восстановить примерную картину флорогенеза. Флористического исследования Мезмайской котловины ранее не проводилось, сводка по флоре данного района отсутствует. Территория изучаемого района находится на западе северо-восточного макросклона Большого Кавказского хребта, в Апшеронском районе Краснодарского края. Преобладающий тип растительности котловины - смешанные леса.

Систематический анализ. Флора Мезмайской котловины включает 555 видов высших сосудистых растений, относящихся к 302 родам и 87 семействам. В исследуемой флоре большинство семейств, родов и видов составляют покрытосеменные растения, среди которых преобладают двудольные. Показатель численности десяти ведущих семейств флоры (55%) характеризует ее как типично бореальную (Толмачев, 1974). По структуре первой триады ведущих семейств (As-Po-Ro) спектр Rosaceae-типа, что свидетельствует о родстве с флорами Центральной Европы (Хохряков, 2000).


Таблица 1.Спектр 10 ведущих семейств флоры Мезмайской котловины Семейство Количество Количество Процент видов родов участия 1. Asteraceae 57 36 10, 2. Poaceae 41 20 7, 3. Rosaceae 40 19 7, 4. Fabaceae 32 12 5, 5. Lamiaceae 27 16 4, 6-7. Scrophulariaceae 23 8 4, 6-7. Apiaceae 23 17 4, 8-9. Cruciferae 21 14 3, 8-9. Ranunculaceae 21 11 3, 10. Cyperaceae 20 3 3, ИТОГО 305 156 54, Спектр ведущих семейств соответствует закономерностям, присущим спектрам бореальных и средиземноморских флор (Толмачев, 1974). О наличии бореальных черт свидетельствует богатство видов в семействах Cyperaceae и Ranunculaceae. Обилие видов в семействах Lamiaceae, Apiaceae, Fabaceaeсвидетельствует о былой, тесной связи с флорами Древнего Средиземноморья. Роль отдельных родов во флоре, как и семейств, не всегда соответствует их роли в растительном покрове. В изучаемой флоре в этом отношении на первое место следует поставить род Fagus, и только потом рода Poa, Festuca и Carex. Примечательным является выход в спектр крупнейших родов рода Campanula. Это отличительная черта флоры Кавказа.

Анализ таксономической структуры флоры указывает на ее промежуточный характер между средиземноморскими и бореальными флорами. Однако, как 92    преимущественно лесная, флора имеет больше бореальных черт, чем средиземноморских.

Географический анализ. На территории котловины самым многочисленным является бореальный географический тип, составляющий основу изучаемой флоры.

Вторым по величине является кавказский геотип (15,3%, общекавказское значение – 14,5%), третьим – средиземноморский (13,3%, общекавказское значение – 16,8%).

Таблица 2.Распределение видов флоры по географическим типам Географический тип Число видов % от общего числа видов 1. Колхидский 37 6, 1. Средиземноморский: 74 13, 2a. Широкосредиземноморский 31 5, 2b. Балкано-малоазиатский 4 0, 2c. Эуксинский 18 3, 2d. Крымско-кавказский 3 0, 2e. Широковосточносредиземноморский 16 2, 2f. Средиземноморско-туранский 2 0, 2. Переднеазиатский: 26 4, 3a. Широкопереднеазиатский 15 2, 3b. Малоазиатский 6 1, 3c. Иранский 4 0, 3d. Армянский 1 0, 3. Кавказский 85 15, 4a. Общекавказский 65 11, 4b. Эукавказский 7 1, 4c. Западнокавказский 6 1, 4d. Северокавказский 2 0, 4e. Колхидско-гирканский 5 0, 4. Евроазиатский степной 30 5, 5a. Евроазиатский 7 1, 5b. Европейский степной (сарматский) 21 3, 5c. Средиземноморский степной 2 0, 6. Среднеазиатский пустынный (туранский) 1 0, 7. Бореальный: 291 52, 7a. Голарктический 61 11, 7b. Палеоарктический 71 12, 7c. Западнопалеоарктический 67 12, 7d. Европейский лесной комплекс 55 9, 7e. Европейско-переднеазиатский 10 1, 7f. Европейско-средиземноморский 25 4, 7g. Сибирский 2 0, 8. Космополитный 4 0, 9. Американский адвентивный 7 1, Лесной пояс традиционно самый бореальный из всех высотных кавказских поясов.

Виды кавказского географического типа обычно довольно широко распространены по Кавказу, часто выходят за его пределы. Эндемиков, встречающихся на территории Мезмайской котловины, - 50 видов (9,0%, общекавказское значение – 6,9%, в высокогорьях до 30%). По территории Мезмайской котловины проходит северо 93    восточная граница ареалов некоторых колхидских видов. Наряду с наличием эндемиков, эта черта является показателем самобытности и оригинальности флоры.

Итак, в настоящую геологическую эпоху флору Мезмайской котловины можно назвать кавказско-бореальной. Совокупность географических элементов указывает на доминирующие связи флоры Северо-Западного Кавказа с бореальными европейскими и средиземноморскими флорами.

Эколого-ценотический анализ.Анализ распределения видов флоры по местообитаниям показывает, что в исследуемой флоре преобладают луговые виды ( видов). Им немного уступают виды лесных формаций (222 вида). О высокой степени антропогенной нагрузки окрестностей поселка свидетельствует большое число приуроченных к сорным местообитаниям видов (24 из 54 встречающихся).

Таблица 3.Экологический спектр флоры Мезмайской котловины Общих с Кол-во Приурочен Типы местообитаний % % др. % видов ных видов местообит.

Лесной 222 40,0 169 30,5 53 9, Открытые травянистые 248 44,7 131 23,6 117 21, пространства, в том числе:

135 24,3 68 12,2 67 12, Равнинный 65 11,7 44 7,9 21 3, Субальпийский 7 1,3 3 0,5 4 0, Альпийский 41 7,4 16 2,9 25 4, Степной Скалы и осыпи 43 7,7 32 5,8 11 2, Гигрофильный 60 10,8 40 7,2 20 3, Гидрофильный 8 1,4 7 1,3 1 0, Сорный 54 9,7 24 4,3 30 5, Итого: 635 114,4 403 72,6 232 41, Биоморфологический анализ. В исследуемой флоре преобладают гемикриптофиты, составляющие 61,4% от общего числа видов. Травянистые виды насчитывают 457 видов или 82,3%;

деревья и кустарники - 98 видов или 17,7%. По расположению семейств, спектр гемикриптофитов в основном совпадает с общим спектром.Исходя из этого, флору Мезмайской котловины можно не только количественно, но и качественно назвать флорой гемикриптофитов. Это отражает влияние общеклиматических условий умеренной зоны Северного полушария с элементами экстремальности среды.

Эколого-биологические свойства песчаных массивов юга России Боровикова Л.Г., Казеев К.Ш., д.г.н, профессор Южный федеральный университет Среди почв Юга России значительную часть занимают образования на песчаных отложениях различного происхождения. Кроме песков, развиваемых и слабозакрепленных с начальными стадиями почвообразования, встречаются полнопрофильные квазиравновесные интразональные почвы. В классификационных системах они фигурируют как «серопески» (Л.И. Прасонов, 1937) и «буропески» (В.Ф.

Вальков) или песчаные разновидности черноземов, каштановых и бурых полупустынных почв.

94    Цель данной работы – изучить и описать свойства песчаных разновидностей почв.

В качестве объектов исследований был использован ряд песчаных почв на Юге России:

Шолоховский р-н Ростовской обл., Каменский р-н Ростовской обл., Миллеровский р-н Ростовской обл., республика Калмыкия, Краснодарский край Таманский полуостров (ст.

Благовещенская), республика Дагестан Кумторкалинский район с.Учкент.

Исследуемые показатели: содержание гумуса, активность каталазы, дегидрогеназы, инвертазы, рН, численность бактерий, микромицетов, азотфиксирующих бактерий. В работе использованы результаты исследований студентов и сотрудников кафедры экологии и природопользования ЮФУ.

В Шолоховском р-не на территории музея-заповедника М. Шолохова были изучены песчаные почвы четырех участков: степь (бугор), сосняк, лиственный лес, луг.

В результате проведенного исследования было установлено, что из рассмотренных песчаных почв наиболее обогащена органическим веществом, имеет наибольшую ферментативную и микробиологическую активность песчаная почва луга. Выделился верхний горизонт (0-5см) почвы лиственного леса, содержавший наибольшее количество гумуса, что связано с преимущественным поступлением органических остатков на ее поверхность. Активность каталазы, численность почвенных бактерий наименее выражены в песчаной почве соснового леса. При этом численность микромицетов превышала таковую в лиственном лесу почти в 2 раза. Кроме того выявлено, что максимальные значения интегрального показателя имеет почва с луговой растительностью, которая благодаря высокому содержанию гумуса имеет во влажном состоянии интенсивно темно-серый цвет. Минимальные значения ИПБС отмечены в почве сосняка. Значения ИПБС позволяют судить о влиянии растительности на биологические свойства песчаных почв.

В Каменском районе Ростовской области были изучены почвы двух угодий:

пастбище и сосняк. Почва была определена как серопески. Проведенные исследования показали, что образцы почвы, отобранные в сосняке, содержат меньшее количество гумуса, которое плавно снижается вниз по почвенному профилю. Однако имеется подстилка с повышенным содержанием гумуса. На пастбищном участке, явно выражено преобладание гумуса в верхнем горизонте 0-5 см, после чего заметное снижение показателя. Активность каталазы в исследуемых образцах не сильно различается и варьирует в пределах 0,4-1,3 мл О2/г/мин. Дегидрогеназная активность исследуемых образцов различна и по количественным характеристикам, и по характеру распределения по профилю почвы. В сосняке активность дегидрогеназы низкая и мало изменяется по профилю. На пастбищном участке содержание дегидрогеназы в верхнем горизонте в 10 раз больше, чем в предыдущем образце. И резко снижается уже к глубине 15 см. В активности инвертазы отмечено небольшое увеличение показателя по профилю вниз до глубины 40-60 см на пастбище и 15-25 см в сосняке. Затем наблюдается значительное снижение активности фермента.

В Миллеровском районе объектами исследования являлись песчаные почвы, отобранные на участках разных угодий. Один из участков целинный, а другой представляет собой поле, засаженное бахчей. В результате анализа образцов было установлено, что на целинном участке по профилю колебания рН почвы незначительны, в пределах 6,7-7,0. А на пашне значения рН с глубиной заметно возрастают и колеблются в пределах 5,9-7,0. Каталазная активность исследуемых почв снижается вниз по профилю. На образцах, отобранных в поле, наблюдается плавное понижение показателя, а на целинном участке на глубине 40-60 см виден мощный скачок активности каталазы. На этой глубине располагается почвенный горизонт, содержащий примеси глины. Активность дегидрогеназы также вниз по профилю снижается. В 95    образце, отобранном с целинного участка, как и в случае с каталазой, на уровне глинистого почвенного горизонта виден скачок активности дегидрогеназы. Почва на целинном участке содержит очень мало гумуса, однако, в почвенном горизонте на глубине 40-60 см содержащем примеси глины его количество заметновозрастает. На пашне в верхних горизонтах почвы количество гумуса составляет 0,9 %, на глубине см резко снижается и далее вниз по профилю уменьшается до 0%.


В республике Калмыкия для изучения бурых полупустынных песчаных почв в разные годы были отобраны образцы. Исследуемая в 2007г. территория представляет собой развиваемые песчаные барханы. В результате исследования было установлено, что в бурой полупустынной песчаной почве рН по профилю изменяется в пределах 8,3 8,8. Почва не засолена. Количество легкорастворимых солей в профиле составляет 0,01%. Данный тип почвы имеет очень низкие показатели ферментативной активности и содержания гумуса, а так же не характерное распределение этих показателей по профилю. Активность каталазы не превышает 1 мл О2/г/мин. Фосфатаза имеет аналогичные низкие показатели. Активность дегидрогеназы варьирует в пределах от 9, до 11,9 мг ТФФ/10 г. В верхнем горизонте гумуса содержится 0,28 %, с глубиной наблюдается снижение количества гумуса до 0%. Бурая полупустынная песчаная почва характеризуется довольно высокой численностью бактерий р. Azotobacter. Верхний горизонт содержит 83 %, далее численность увеличивается до 100%.

Бурая полупустынная песчаная почва второго участка, исследуемого в 2009г.

имеет щелочную реакцию среды. рН по профилю равен 8,7-8,8. Почва не засолена.

Данная песчаная почва имеет содержание гумуса не более 0,1% и низкие показатели активности ферментов. Так, например, активность каталазы не превышает 1,3 мл О2/г/мин. Активность дегидрогеназы наибольшая в верхнем горизонте (6,5 мг ТФФ/ г), вниз по профилю активность резко снижается, и на глубине 80 см составляет 0,2.

Активность инвертазы и фосфатазы не выявлена по всему профилю. Так же в песчаной почве очень низкое количество бактерий (0,01 млрд/г), зато достаточно большое количество микроскопических грибов (13,9 тыс./г). Содержание бактерий р. Azotobacter в верхнем слое равно 56 %, и снижается вниз по профилю до 8 %.

Почвы Таманского полуострова в районе ст. Благовещенской Краснодарского края, из которых были отобраны образцы для исследования, представляли собой слабогумусированные и слабозадернованные развеваемые супеси и пески. Мощность почвенного профиля составила 50 см. Колебания показателя рН по профилю незначительны (в пределах 7,2-7,5) и с глубиной практически не меняются. Общая численность микробов в почве достаточно высока, однако к глубине 30 см снизилась в раза по сравнению с верхним горизонтом, а на глубине 50 см составила уже лишь 16 %.

Активность каталазы не превышала 1,0 мл О2/г/мин и с глубиной не изменялась.

В Кумторкалинском районе республики Дагестан отобраны образцы песчаных разновидностей каштановых почв. Содержание гумуса в верхних горизонтах 0,8 %.

Ферментативная активность выше чем в остальных изученных песчаных почвах:

каталаза 2,0 мл О2/г/мин, дегидрогеназа 20,0 мг ТФФ/ 10 г/24 ч. При этом численность азотфиксирующих бактерий составляет всего 4%.

Полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

Песчаные почвы широко распространены на юге России независимо от природных зон.Биологическая активность и биогенность песчаных почв в целом достаточно низкая и значительно ниже, чем в зональных почвах данной местности. Причиной столь низкой биогенности песков является низкое содержание в них гумуса, по сравнению с зональными черноземами, бурыми и каштановыми почвами, а также легкий гранулометрический состав и водно-физические свойства песчаных почв. Промывной 96    режим и провальная фильтрация обуславливают резкое снижение изучаемых показателей вниз по почвенному профилю (Казеев и др., 2004). Наиболее четко различия между зональными и песчаными интразональными почвами видны в таких индикаторах как: содержание гумуса, активность каталазы, дегидрогеназы, численность бактерий. В таком показателе как рН почвы различия незначительны.

По содержанию гумуса: серопески (Шолоховский р-н) серопески (Каменский р н) каштанопески буропески песчаные почвы (Миллеровский р-н).

По активности каталазы: серопески (Шолоховский р н)каштанопескибуропескисеропески (Каменский р-н)песчаные почвы (Таманский п-в)песчаные почвы (Миллеровский р-н).

По активности дегидрогеназы: каштанопески серопески (Каменский р-н) буропески серопески (Шолоховский р-н) песчаные почвы (Миллеровский р-н).

Биологическая консервация золоотвала Новочеркасской ГРЭС с использованием растительных мелиораций Гурина И.В., к.с-х.н., Вечерний А.С.

Новочеркасская государственная мелиоративная академия Новочеркасская ГРЭС – единственная угольная электростанция федерального значения в угледобывающем регионе Северного Донбасса. Установленная электрическая мощность предприятия составляет 2112 МВт. Основным сырьем для производства электроэнергии является уголь – антрацитовый штыб донецкого бассейна с месторождений Ростовской области, который характеризуется пониженной калорийностью и повышенной зольностью. Образующиеся золошлаки размещаются в трехсекционном золоотвале площадью 200 га. К настоящему времени в нем размещено 48,06 млн.т золошлаковых отходов.

Негативное влияние золы, сдуваемой с поверхности золоотвала, проявляется при определенных ее концентрациях в атмосферном воздухе и почве. Эта проблема особенно актуальна для степной зоны юга России, климат которой характеризуется сильными ветрами, что способствует особенно интенсивному развитию ветровой эрозии. Установлено, что при сильном ветре превышение предельно допустимой концентрации золы в воздухе наблюдается на расстоянии 4 км от дамбы золоотвала.

Пыление золоотвала загрязняет окружающую среду, что сказывается на продуктивности сельскохозяйственных угодий, а также отрицательно влияет на здоровье людей, проживающих на прилегающих территориях.

Таким образом, золоотвал Новочеркасской ГРЭС является источником отрицательного воздействия на окружающую среду и на здоровье населения. В связи с этим, рекультивация является необходимым мероприятием по предотвращению его негативного влияния.

В настоящее время основными направлениями рекультивации отработанных золоотвалов являются: сельскохозяйственное, лесохозяйственное и санитарно гигиеническое.

Изучение опыта проведения рекультивационных работ на золоотвалах РФ позволило установить, что сельскохозяйственное и лесохозяйственное направления их рекультивации экономически и экологически нецелесообразны.

Сельскохозяйственные культуры, культивируемые в условиях золоотвалов, накапливают в биомассе повышенные концентрации микроэлементов, опасных для людей и сельскохозяйственных животных. Использование территории золоотвалов для выпаса скота может привести к нарушению поверхностного слоя и развитию водной и ветровой эрозии. На отработанных золоотвалах невозможно выращивание 97    деловой древесины, так как корневая система деревьев при проникновении ее в золошлаковый субстрат не может обеспечить необходимое деревьям питание. Кроме того, данные направления рекультивации требуют огромных капитальных вложений, поскольку для их реализации необходимы большие объемы плодородного и потенциально плодородного грунта, внесение повышенных доз минеральных удобрений и т.д.

Поскольку использование отработанных золоотвалов в народном хозяйстве экономически и экологически нецелесообразно, то преобладающим направлением их рекультивации является санитарно-гигиеническое, т.е. биологическая консервация.

Растительные мелиорации отработанных золоотвалов являются одним из наиболее эффективных способов их биологической консервации. Исследованиями установлено, что закрепление поверхности пылящих золоотвалов созданием на них фитоценозов позволяет практически полностью прекратить пыление и водную эрозию их поверхности. В качестве культур-фитомелиорантов используются многолетние злаковые и бобовые травы, толерантные к комплексу неблагоприятных природно климатических и эдафических условий на золоотвалах, способные формировать густую дернину, препятствующую развитию процессов водной и ветровой эрозии на поверхности рекультивируемых золоотвалов.

В связи с этим, актуальны исследования, направленные на изучение технологий растительных мелиораций на основе фитоценозов из многолетних травосмесей для биологической консервации золоотвалов тепловых электростанций.

Вторая отработанная секция золоотвала Новочеркасской ГРЭС площадью 76 га расположена в 8 км к юго-востоку от г. Новочеркасска между станицами Кривянской и Заплавской. В 2002 г. на золоотвале были выполнены работы технического этапа рекультивации, которые предусматривали создание на его поверхности рекультивационного слоя толщиной 30-40 см из супесчаного и суглинистого субстратов.

Агротехническим обследованием второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС было установлено отсутствие его самозарастания и обоснована необходимость проведения работ по биологической рекультивации с использованием технологий растительных мелиораций.

Ассортимент видов растений, пригодных для выполнения растительных мелиораций рекультивируемой секции золоотвала устанавливался на основании лабораторных исследований в вегетационных сосудах.

Для проведения лабораторного опыта были отобраны растения, которые обладают быстрой акклиматизацией, высокой устойчивостью к отрицательным свойствам грунта, отличаются хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью, устойчивы к болезням, вредителям и обладают широкой экологической пластичностью: пырей, люцерна, козлятник восточный, колумбова трава, амарант, эспарцет, кострец.

Лабораторными исследованиями было установлено, что наиболее пригодна для биологической консервации золоотвала трехкомпонентная травосмесь эспарцет + пырей + кострец, растения которой в начальный период вегетации развивают корневую систему, а затем надземную массу, что является особенно важным в экстремальных условиях их произрастания.

Работы по биологической консервации второй отработанной секции золоотвала были начаты весной 2004 г. В начале, перед посевом травосмеси, были выполнены планировочные работы с целью выравнивания поверхности рекультивационного слоя.

Обязательным приемом являлось прикатывание рекультивационного слоя гладкими катками, которое также выполнялось перед посевом травосмеси, что позволило создать 98    оптимальные условия для получения всходов. Перед посевом вносились минеральные удобрения дозой N30P60K60 кг/га д.в.

При подготовке семян к посеву выполняли их очистку и смешивание. Очистка производилась путем предварительного отделения семян от крупных примесей и последующего пропуска на ветрорешетах. Смешивание выполнялось непосредственно перед посевом в следующем соотношении: пырей – 15 кг/га, кострец – 15 кг/га, эспарцет – 10 кг/га.

Способ посева травосмеси на золоотвале – сплошной рядовой с междурядьями см. Глубина заделки семян составляла 3-4 см. После посева производилось прикатывание кольчатыми катками по диагонали участка, что также было направлено на получение дружных всходов.

В период вегетации растений для повышения содержания в рекультивационном слое доступных элементов питания вносили азотные удобрения дозой N60 кг/га д.в. в виде подкормки, что способствовало хорошему росту и развитию культур. В конце вегетации в осенний период вносили минеральные фосфорные и калийные удобрения дозой Р30К30 кг/га д.в.

На рекультивируемом золоотвале ежегодно выполнялись уходные работы, поскольку высеянная травосмесь пырей + кострец + эспарцет имеет продолжительность произрастания 6 и более лет. Рано весной выполняли боронование посевов с целью удаления растительных остатков. При появлении в посевах многолетних корнеотпрысковых сорняков проводили раннее скашивание травостоя, не допуская осеменения сорных растений.

Проведенная санитарно-гигиеническая рекультивация второй секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС с использованием разработанной технологии растительных мелиораций позволила исключить воздействие пыльных бурь на прилегающие территории.

Рост и развитие озимой пшеницы и ячменя ярового при загрязнение чернозема обыкновенного свинцом и нефтью Зубков Д.А., Кутузова И.В., Молчанова Е.В., Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет В настоящее время одним из актуальных вопросов экологии и охраны природы стало исследование последствий загрязнения объектов окружающей среды, в том числе почв, различными химическими веществами. Первыми на загрязнение реагируют живые организмы и биологические свойства почвы. Знание особенностей воздействия химических веществ на биологические процессы в почве и механизмов устойчивости почв и растений к загрязнению должно стать основой для разработки методов предотвращения негативных последствий загрязнения.

Цель работы — исследование влияния загрязнения чернозема обыкновенного оксидом свинца (II) и нефтью на рост и развитие озимой пшеницы и ячменя.

Опытные делянки закладывали согласно общепринятой методике проведения полевого опыта в Ботаническом саду ЮФУ (г. Ростов-на-Дону) в августе 2007 г..

Делянки площадью 1 м с промежутками между делянками 0,5 м. Оксид свинца (II) вносили в дозах 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 мг/кг почвы. Нефть вносили в количестве 0,25;

0,5, 1,0;

2,5;

5,0;

10,0 % от массы почвы.

После закладки опытных делянок через 1 месяц их засеяли озимой пшеницей (сорт Дончанка) согласно общепринятой технологии из расчета 200 зерен на делянку.

Показатели состояния озимой пшеницы определяли в июле 2008 года. В марте 2009 г.

99    на эти же делянки произвели посев ярового ячменя, в сентября 2009 г. — озимой пшеницы.

Исследования проводили по следующим показателям. 1. Мофрометрические показатели: высота растения, мм;

высота колоса с остями, мм;

высота колоса без остей, мм;

высота соломины, мм;

высота ости колоса, мм;

количество зерен в колосе, шт.;

урожайность г/м2. 2. Компоненты структуры урожая: число растений на 1 м2, шт;

общая биомасса, г;

масса соломы, г;

масса 100 зерен, г;

отношение зерно/солома.

Результаты представлены в таблицах.

Как следует из результатов исследования, загрязнение почвы свинцом практически не оказало воздействия на морфологические показатели состояния вегетативных органов озимой пшеницы и ячменя, однако загрязнение нефтью, напротив, оказывает негативное влияние. В то же время, показатели состояния генеративных органов, в том числе урожайность, снизили свои значения как при загрязнении нефтью, так и свинцом. Эти закономерности характерны для всех трех лет исследований.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что генеративные органы растений подвергаются негативному воздействию загрязняющих веществ в большей степени, чем вегетативные.

Экологические проблемы почв города Ростова-на-Дону Капралова О.А., Молчанова Е.В., Колесников С.И., д.с-х.н., профессор Южный федеральный университет Анализ экологического состояния городов показывает, что сосредоточение промышленности, автотранспорта и муниципальных отходов в городах ведет к образованию в городских почвах техногенных аномалий тяжелых металлов и других микроэлементов. Автомобильные дороги и перекрестки являются источниками с нестационарными по времени выбросами, а автомобили, движущиеся по магистралям, являются источниками выделения выбросов в атмосферный воздух. В зависимости от структуры (состава) и интенсивности движения автотранспорта на автомагистралях и в районе перекрестков в атмосферном воздухе при неблагоприятных метеорологических условиях формируются поля максимальных разовых концентраций вредных веществ.

Согласно классификации Дж. Вуда, к очень токсичным отнесены следующие химические элементы: Be, Co, Ni, Cu, Zn, Sn, As, Se, Te, Sb, Ag, Cd, Au, Hg, Pb, Sb, Bi, Pt. Как видим, большинство из них металлы. Может показаться странным, что в эту группу отнесены Mn, Zn, Cu, Co, Mo, широко известные как микроэлементы, высокая физиологическая значимость которых в процессах метаболизма не только научно доказана, но и учитывается в практике сельского хозяйства и медицины. Однако все дело в концентрации химического элемента в среде обитания: при дефиците его содержания для живых организмов он рассматривается как микроэлемент, при избытке – как тяжелый металл.

Исследования проводились весной-летом 2010 гг. на кафедре экологии и природопользования Южного федерального университета.

Объектами исследования являлись почвы города Ростова-на-Дону. Ростов-на-Дону является крупным мегаполисом с населением свыше 1 млн. 48 тыс. человек (2010 год), 1,8 млн. человек проживает в Ростовской агломерации. Это один из крупнейших городов юга Европейской части России, расположенный в приустьевой части реки Дон, в 46 километрах от Таганрогского залива Азовского моря. Современный Ростов-на Дону - крупный промышленный центр юга России. Главными отраслями промышленности города являются машиностроение (ОАО «Ростсельмаш», ОАО 100    «Роствертол», ООО «Алмаз», ООО «Горизонт», ОАО «Десятый подшипниковый завод»

(ГПЗ-10), пищевая («Ростпродмаш», «Регата», «Тавр»), химическая («Эмпилс»).

Исследованию подвергались почвы следующих городских ландшафтов с учетом их функциональной нагрузки: промзон, автомобильных перекрестков (авторазвязок) и парковых зон.

Отбор образцов в г. Ростове-на-Дону проводили в рекреационной зоне (парк им.

Островского, парк им. Вити Черевичкина, парк «Дружба», студенческий парк ДГТУ, парк «Осенний, дачи в Северном жилом массиве (СЖМ);

промышленной зоне (район ГПЗ-10, завод «Эмпилс») и в зоне максимальной транспортной нагрузки (перекресток пр. Буденовского и ул. Красноармейской, ул. Вятской и ул. 50 лет Ростсельмаш, площадь Гагарина, площадь Энергетиков, площадь Страны Советов).

В своем исследовании мы особое внимание уделили загрязнению почв тяжелыми металлами, так как они накапливаются в ней, мигрируют и их подвижная форма наиболее доступна для растений, что ставит под угрозу существование и нормальное развитие зеленых насаждений на территории лесов и парков города, являющихся местами отдыха ростовчан. С выбросами автотранспорта в окружающую среду поступают углеводороды, оксиды азота, серы и другие загрязняющие вещества.

Во всех отобранных почвенных образцах методом спектроскопии были определены концентрации цинка (Zn), свинца (Pb), меди (Cu), никеля (Ni), хрома (Cr), ванадия (V), марганца (Mn).

В качестве фонового показателя были использованы результаты исследований по содержанию микроэлементов в Ростовской области, которые были проведены В.В.

Акимцевым, А.В. Болдыревой и другими в 1962 г., а также «Методические рекомендации по оценке загрязнения городских почв и снежного покрова тяжелыми металлами» (1999). Из этих работ следует, что валовое содержание марганца в черноземах обыкновенных карбонатных (северо-приазовских) колеблется в пределах 480–910 мг/кг и составляет в среднем 700 мг/кг, при этом для всех почв характерно повышенное содержание этого элемента в гумусовых горизонтах. Содержание меди в черноземной области находится в пределах 30 мг/кг, а цинка – 65 мг/кг. Количество ванадия и хрома несколько снижено и колеблется в пределах 67–113 мг/кг и 95– мг/кг, соответственно. Фоновое валовое содержание свинца и никеля для черноземов составляет в среднем 20 и 45 мг/кг.



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 | 6 |   ...   | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.