Микроструктура семенников рыжей полевки в условиях хронического химического загрязнения среды

2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ........................................................... 3
Г ЛАВА 1. Характеристика района исследования...................... 15
1.1. Эколого-географические особенности района исследования 15
1.2. Характеристика источников выбросов....................... 25
1.3. История изучения мелких млекопитающих в районе исследования.................................................... 27
ГЛАВА 2. Материал и методы........................................ 33
2.1. Материал и методы полевых исследований................... 33
2.2. Камеральная обработка материала.......................... 42
ГЛАВА 3. Оценка уровней загрязнения ключевых участков района исследования...................................................... 50
3.1. Накопление тяжелых металлов в природных депонирующих средах............................................................ 50
3.2. Накопление тяжелых металлов в организме мелких млекопитающих..................................................... 60
ГЛАВА 4. Структура и численность населения мелких млекопитающих в районе исследования............................................. 72
ГЛАВА 5. Динамика и структура популяции рыжей полевки............. 76
5.1. Динамика плотности популяции, популяционный цикл......... 76
5.2. Динамика репродуктивно-возрастной структуры популяции 79
5.3. Репродуктивные характеристики самок рыжей полевки 86
ГЛАВА 6. Морфофизиологические характеристики самцов рыжей полевки при разных уровнях токсической нагрузки................... 92
ГЛАВА 7. Микроструктура семенников рыжей полевки в градиенте химического загрязнения........................................... 96
7.1. Возрастные и сезонные изменения в семенниках............. 98
7.2. Патоморфологические изменения в семенниках.............. 108
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ.............................................. 117
ЛИТЕРАТУРА....................................................... 119
ПРИЛОЖЕНИЕ. Атлас нормальной и патологической морфологии семенников мелких млекопитающих.................................. 143
ВВЕДЕНИЕ
Средний Урал в целом и Свердловская область в том числе, как территории с высоким уровнем развития индустрии, являются зоной высокого промышленного загрязнения, что представляет большую опасность для окружающей среды, включая человека. Концентрация промышленного производства в Свердловской области превышает средний уровень по Российской Федерации в 4.6 раза. Из 32 млн. т. вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу промышленными предприятиями России, 9% приходится на предприятия Свердловской области. Происходит деградация экосистем, появляются зоны, опасные для проживания людей. Основные факторы возникновения таких зон связаны с историей хозяйственного освоения территории и ее некоторыми природными особенностями. Специфика развития хозяйства заключается не только в концентрации предприятий горнодобывающей промышленности, металлурго-химического комплекса и топливной энергетики, но и исторически обусловленном размещении промышленных предприятий вблизи проживания населения (рис. 1). Ситуация, сложившаяся в ряде промышленных центров, характеризуется комплексным воздействием на экосистемы, как прямым изменением ее отдельных компонентов, так и опосредованным, через загрязнение вредными веществами воздуха, воды и почвы. Особенно неблагоприятная ситуация складывается в районах размещения предприятий цветной и черной металлургии. Многолетнее загрязнение окружающей среды неорганическими химическими веществами, в первую очередь тяжелыми металлами, привело к формированию техногенных геохимических зон, площадью до 150-300 кв. км.
Влияние промышленного загрязнения, в частности, химического на живые организмы является предметом исследования активно развивающегося научного направления - экологической токсикологии (экотоксикологии). Характерная особенность этого направления заключается в том, что она, в отличие от традиционной медицинской токсикологии, изучает токсические
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Эколого-географические особенности района исследования
Влияние хронического химического загрязнения на репродуктивные органы самцов природной популяции рыжей полевки изучали на территориях, прилегающих к крупнейшим промышленным предприятиям Среднего Урала -Кировградскому медеплавильному комбинату (КМК) и Верхнетагильской ГРЭС. Особенности района исследования связаны с его расположением в центре исторического района Горнозаводского Урала и почти трехсотлетним периодом хозяйственного освоения.
Уникальным для района с высоким уровнем концентрации промышленного производства было создание в 1971 г. Висимского государственного природного заповедника, на территории которого проведена основная часть исследования.
С учетом проводимых на данной территории исследований мелких млекопитающих выбраны и описаны три ключевых участка, расположенных на разном удалении от источников выбросов (рис. 2).
1. Галашкинский: крайняя западная часть заповедника, вблизи деревни Большие Галашки; наиболее удален от Кировградского медеплавильного комбината и Верхнетагильской ГРЭС.
2. Сутукский: юго-восточная часть Висимского заповедника, включающая наиболее «горную» часть территории - горы Большой Сутук, Малиновая, Долгая, Малый Сутук, Липовый Сутук и др.; находится на удалении 10-20 км от промышленных предприятий.
3. Кировградский: расположен в непосредственной близости от Кировградского медеплавильного комбината и характеризует «классический» вариант импактной зоны (ближайшие сохранившиеся участки леса возле завода).
16
Уралец
Висим
л Карлушиха
\г)Староуткинск
Черноисточинск
Сулем
Висимо-Уткинск
Левиха
Чусовое
10 км
В. Тагил
ЗАПОВЕДНИК
I “ I БИОСФЕРНЫЙ
I * ПОЛИГОН
Щ ОХРАННАЯ ЗОНА
Рис. 2. Схема расположения ключевых участков (треугольники) в районе исследования - Галашкинского, Сутукского, Кировградского.
Висимский государственный природный биосферный заповедник расположен на землях Пригородного района и г. Кировграда Свердловской области. Его территория находится в хребтовой части и в западных предгорьях Среднего Урала. По лесорастительном}' районированию территория относится к южно-таежному округу Средне-Уральской лесной провинции. Заповедник учрежден в 1971 году, цель его организации - сохранение в естественном состоянии и изучение природного комплекса средне-уральской горной тайги. С 1946 по 1951 год здесь существовал заповедник «Висим» площадью 56.4 тыс. га. В 2001 г. заповедник получил статус биосферного. Сведения о заповеднике содержатся в популярных очерках (Горчаковский, 1949; Вельский, 1951;