Научная статья на тему 'Биоиндикация рекультивируемых территорий после открытой добычи угля ОАО «Бородинский»'

Биоиндикация рекультивируемых территорий после открытой добычи угля ОАО «Бородинский» Текст научной статьи по специальности «Ветеринарные науки»

CC BY
107
76
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОИНДИКАЦИЯ / ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ ТЕРРИТОРИИ / ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЛАНДШАФТА / БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МЫШЕВИДНЫХ ГРЫЗУНОВ / ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ОРГАНИЗМА / BIOINDICATION / ECOLOGICAL POTENTIAL OF THE TERRITORY / LANDSCAPE RESTORATION / BIOLOGICAL PECULIARITIES OF MOUSE-LIKE RODENTS / PATHOLOGICAL CHANGES OF AN ORGANISM

Аннотация научной статьи по ветеринарным наукам, автор научной работы — Цугленок Н. В., Болдырева А. В.

В статье представлены результаты проводимого Международным научным центром исследования экстремальных состояний организма при Президиуме КНЦ СО РАН (1982-2009 гг.) и КрасГАУ (1996-1999, 2004-2009 гг.) морфологического исследования ткани и органов (желудок, печень, почка, легкое) диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивируемых территориях после открытой добычи угля ОАО «Бородинский». Показано, что патоморфологические изменения в исследуемых органах и тканях у животных определяются временем проведения рекультивации территорий.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по ветеринарным наукам , автор научной работы — Цугленок Н. В., Болдырева А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

BIOINDICATION OF THE RECULTIVATED TERRITORIES AFTER STRIP MINING MADE BY PJSC «BORODINSKY»

The results of research of extreme conditions of an organism conducted by the International scientific centre at Presidium of RSC of the Siberian Branch of the Russian Academy of Science (1982-2009) and KrasAU (1996-1999, 2004-2009) morphological research of tissue and organs ( stomach, liver, kidney, lung) of the wild mouse-like rodents living on the recultivated territories after strip mining made by PJSC"Borodinsky"are given in the article. It is shown that pathomorphological changes in the researched organs and tissues of the animals are defined by the time of the territories recultivation.

Текст научной работы на тему «Биоиндикация рекультивируемых территорий после открытой добычи угля ОАО «Бородинский»»

4. Израэль, Ю.А. Экология и контроль состояния природной среды / Ю.А. Израэль. - М.: Гидрометеоиз-дат, 1984. - 559 с.

5. Ливчак, И.Ф. Инженерная защита и управление развитием окружающей среды / И.Ф. Ливчак. - М.: Колос, 2001. - 159 с.

6. Методические указания МУ 2.1.7.730-99. Гигиеническая оценка качества почвы населенных мест. -М.: Санэпидиздат, 1999. - 26 с.

7. Попов, Г.Н. Агрохимия микроэлементов в степном Поволжье / Г.Н. Попов. - Саратов: СГУ, 1984. - 180 с.

'--------♦------------

УДК 631.46 Н.В. Цугленок, А.В. Болдырева

БИОИНДИКАЦИЯ РЕКУЛЬТИВИРУЕМЫХ ТЕРРИТОРИЙ ПОСЛЕ ОТКРЫТОЙ ДОБЫЧИ УГЛЯ ОАО «БОРОДИНСКИЙ»

В статье представлены результаты проводимого Международным научным центром исследования экстремальных состояний организма при Президиуме КНЦ СО РАН (1982-2009 гг.) и КрасГАУ (19961999, 2004-2009 гг.) морфологического исследования ткани и органов (желудок, печень, почка, легкое) диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивируемых территориях после открытой добычи угля ОАО «Бородинский». Показано, что патоморфологические изменения в исследуемых органах и тканях у животных определяются временем проведения рекультивации территорий.

Ключевые слова: биоиндикация, экологический потенциал территории, восстановление ландшафта, биологические особенности мышевидных грызунов, патологические изменения организма.

N.V. Tsuglenok, A.V. Boldyreva BIOINDICATION OF THE RECULTIVATED TERRITORIES AFTER STRIP MINING MADE BY PJSC «BORODINSKY»

The results of research of extreme conditions of an organism conducted by the international scientific centre at Presidium of RSC of the Siberian Branch of the Russian Academy of Science (1982-2009) and KrasGAU (19961999, 2004-2009) morphological research of tissue and organs (stomach, liver, kidney, lung) of the wild mouselike rodents living on the recultivated territories after strip mining made by PJSC"Borodinsky"are given in the article. it is shown that pathomorphological changes in the researched organs and tissues of the animals are defined by the time of the territories recultivation.

Key words: bioindication, ecological potential of the territory, landscape restoration, biological peculiarities of mouse-like rodents, pathological changes of an organism.

Введение. Рекультивация отработанных территорий после добычи угля является необходимым мероприятием, направленным на восстановление ландшафта. Восстановление отработанных территорий занимает долгий период [1]. Согласно результатам западных исследователей, у животных, обитающих на отработанных после добычи угля территориях, обнаруживаются патологические изменения в организме вследствие воздействия на животных золы, угля, тяжелых металлов, содержащихся в почве, воде и растениях [2-5]. Изменения биологических особенностей, возникающие у живых организмов, населяющих рекультивируемые территории, отражают качество рекультивации, и, таким образом, живые организмы целесообразно использовать при оценке состояния отработанных территорий.

Целью работы явилось изучение морфологической структуры органов и тканей у диких мышевидных грызунов, обитающих на рекультивированных после открытой добычи угля территориях.

Объекты и методы исследований. Объектами исследований явились дикие мышевидные грызуны (полевка обыкновенная), обитающие на территориях, рекультивация которых после открытой добычи угля

(угольный разрез «Бородинский») проводилась в 1982 и 1992 гг., а также на интактной территории. В каждой опытной и контрольной группе было по 10 животных. Отлов мелких мышевидных грызунов проводили при помощи траншей-ловушек. Траншеи длиной 200 м, глубиной и шириной 40 см располагались на границе лес-поле [6]. На дно траншей устанавливали 4-5 металлических конусов глубиной 35 см. Отлов грызунов производили в ловчие конусы, установленные через каждые 10-15 м [7]. После отлова грызунов производили забор гистологического материала. Внутренние органы (желудок, печень, почки, легкое) фиксировали в 10%-м формалине с добавлением фосфатного буфера. Гистологические препараты внутренних органов животных приготовляли стандартными методами с применением целлоидинпарафиновой проводки [8].

Результаты исследований и их обсуждение. При исследовании морфологической структуры органов и тканей у животных, обитающих на интактной территории, не выявлено каких-либо изменений. У животных, обитающих на территориях, различающихся временем проведения рекультивации, выявлены различия патоморфологических изменений исследуемых органов и тканей.

Так, у животных, обитающих на территориях, где рекультивация завершилась в 1982 г. (первая группа), так и в 1992 г. (вторая группа), на фоне сохранения рельефа слизистой желудка в поверхностноямочном эпителии выявлены дистрофические изменения с очагами десквамации. В структуре желудочных желез присутствуют некробиотически измененные париетальные (обкладочные) (рис.1, а) и главные (зино-генные) клетки, в то время как у животных первой группы обнаруживаются изменения клеток желез с признаками зернистой дистрофии. У обеих групп животных выявлены изменения в слизистой оболочке желудочной ткани в виде воспалительной инфильтрации. Однако у животных первой группы инфильтрация наблюдалась в апикальных слоях слизистой, а у животных второй группы она распространялась в глубокие слои слизистой с очагами некроза (рис. 1, б).

Рис. 1. Изменения в ткани желудка диких грызунов, обитающих на территории, рекультивация которой после добычи угля проводилась в 1992 г.: а, б - окраска гематоксилином и эозином; а - некробиотически измененные обкладочные клетки желудочных желез, ув. 400; б - воспалительная инфильтрация

слизистой желудка, очаг некроза, ув. 100

У животных обеих групп, обитающих на рекультивируемых территориях, при исследовании печени отмечалось сохранение гистоархитектоники органа. У первой группы животных в печени выявлена умеренная дискомплексация гепатоцитов, характеризующаяся зернистой дистрофией. Во второй группе животных на фоне зернистой дистрофии (рис. 2, а) отмечалось прогрессирование гидропической дистрофии (рис. 2, б), увеличение количества Купферовских клеток (рис. 2, а), а также единично в разных отделах ацинуса печени отмечались гепатоциты без ядер (рис. 2). Однако присутствие двуядерных гепатоцитов (рис. 2, а) указывает на сохранение регенераторных функций органа.

Рис. 2. Изменения в печеночной ткани у диких грызунов, обитающих на территории, рекультивация которой после добычи угля проводилась в 1992 г.: а, б - окраска гематоксилином и эозином; а - зернистая дистрофия гепатоцитов; в синусоидах увеличение количества Купферовких клеток и клеточный детрит, ув. 400; б - гепатоциты с признаками гидропической дистрофии, некротизированные клетки (разрушение цитоплазмы и ядра), ув. 400

Исследование почки показало, что структура органа сохранена. У животных первой группы в почке наблюдалась незначительная дискомплексация извитых канальцев и сосудистых клубочков в виде белковой и местами зернистой дистрофии. Во второй группе животных на фоне зернистой дистрофии извитых канальцев почки (рис. 3, а) и некробиотически измененных сосудистых клубочков (рис. 3, б) отмечалось появление сетчатых эозинофильных масс (рис. 3, а) с примесью клеточного детрита.

Рис. 3. Морфологическая структура почечной ткани у диких мышевидных грызунов, обитающих на территории, рекультивация которой проводилась в 1992 г.: а, б - окраска гематоксилином и эозином; а - дистрофические изменения нефроэпителия канальцев, в просветах канальцев сетчатые эозинофильные массы, клеточный детрит, ув. 400; б - некротизированная капсула Боумена, ув. 400

У диких грызунов первой группы в легком отмечали деструктивные изменения эпителия бронхиол с очагами дистелектаза альвеолярной ткани. У животных второй группы на фоне деструктивных изменений эпителия бронхиол (рис. 4, а) отмечались выраженные деструктивные изменения стенок сосудов легкого (рис. 4, б) и чередование очагов дистелектаза и эмфиземы в альвеолярной ткани (рис. 4, в). Интрамакрофагально и на поверхности альвеолярных септ выявляли инородные включения черного цвета (рис. 4, г).

Рис. 4. Изменения в легочной ткани у диких мышевидных грызунов, обитающих на территории, рекультивация которой проводилась в 1992 г.: а, б, в, г - окраска гематоксилином и эозином; а - десквамация бронхиального эпителия, ув. 400; б - деструктивные изменения легочного сосуда, перивазальная инфильтрация сосуда, ув. 400; в - очаги дистелектаза и эмфиземы альвеолярной ткани Х100; г - на поверхности альвеолярных септ инородные включения черного цвета, ув. 200

Заключение. Сравнительный анализ морфологического исследования внутренних органов диких грызунов, обитающих на интактных и рекультивированных территориях угольного разреза ОАО «Бородинский», показал, что морфологические изменения органов отмечались у животных, обитающих на территориях, где осуществлялась рекультивация. Однако у животных, отловленных на территории, рекультивация которой проводилась в 1982 г., изменения в органах были незначительные. Наиболее выраженные изменения во внутренних органах были выявлены у животных, обитающих на территориях, где рекультивация после добычи угля была произведена в 1992 г.

Таким образом, обнаруженные изменения в органах у животных свидетельствуют о неполном восстановлении нарушенных территорий. В связи с этим необходимо продолжать исследования по оценке состояния рекультивируемых территорий, поскольку предполагается их использование под сельскохозяйственные угодья.

Литература

1. Шапченковой, О.А. Мониторинг экологического состояния почв лесных экосистем зоны техногенного воздействия Березовской 2РЭС-1 КАТЭКА: дис. ... канд. биол. наук : 03.00.27 / О.А. Шапченковой. -Красноярск, 2003. - 152 с.

2. Effects of chronic exposure to coal in wild rodents (Ctenomys torquatus) evaluated by multiple methods and tissues / J. da Silva ^t all.]. - Mutat Res, 2000. - P. 39-51.

3. Reproduction, embryonic development, and maternal transfer of contaminants in the amphibian Gastroph-ryne carolinensis. Environ Health Perspect / W.A. Hopkins ^t all.]. - 2006. - Vol. 114(5).

4. Accumulation and selective maternal transfer of contaminants in the turtle Trachemys scripta associated with coal ash deposition / R.D. Nagle ^t all.] // Arch Environ Contam Toxicol. - 2001. - Vol. 40(4).

5. Metabolic measures of male southern toads (Bufo terrestris) exposed to coal combustion waste / C.K. Ward ^t all.] // Comp Biochem Physiol A Mol Integr Physiol. - 2006. - Vol. 143(3).

6. Цугленок, Н.В. Моделирование пограничных эффектов в экотоне «лес-поле» / Н.В. Цугленок, С.К. Манасян // Сб. науч. тр. Краснояр. ин-та цвет. металлов и золота. - 1999. - С. 127-133.

7. Новиков, Г.А. Полевые исследования по экологии наземных позвоночных / Г.А. Новиков. - М., 1953. -502 с.

8. Волкова, М.А. Основы гистологии с гистологической техникой / М.А. Волкова. - М.: Медицина, 1982. -273 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.