Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторингаНИР

Assessment of a condition of ecosystems by data of ecological monitoring

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторинга
Результаты этапа: В соответствии с техническим заданием работы по отчетной теме велись по 4-м направлениям: 1) «Инструментальный мониторинг эффектов изменений климата в наземных экосистемах» (ответственный исполнитель зав. кафедрой Д.Г. Замолодчиков; 2) «Развитие методологии мониторинга состояния окружающей среды в городах» (в.н.с. Д.Н. Кавтарадзе); 3) «Исследование влияния экзогенных нейромедиаторов (аминов, аминокислот, газо-трансмиттеров) на ростовые и биохимические параметры бактерий р. Lactobacillus и грибов (p. Candida и Aspergillus)» (проф. А.В. Олескин); 4) «Продолжение исследований показателей здоровья населения и фоновых видов млекопитающих, обитающих в условиях загрязнения биогеоценоза диоксинсодержащим ксенобиотическим профилем» (в.н.с. В.С.Румак). По перечисленным направлениям получены следующие ключевые результаты. 1) Экспериментально измерены эмиссии диоксида углерода и метана от разложения валежа в лесных экосистемах Московской, Новгородской и Тульской областей, проанализированы динамика экологических факторов, контролирующих величины эмиссий. 2) Обобщено и расширено «Руководство по изучению городской среды» (2015), включающее более 110 методик мониторинга: ботаника, зоология, почвоведение, психология, экономика, образование. 3) Исследовано влияние экзогенных нейромедиаторов (аминов, аминокислот, газотрансмиттеров) на бактерии р. Lactobacillus и грибы (p. Candida и Aspergillus), однако статистически значимые эффекты данных веществ на ростовые и биохимические параметры данных микроорганизмов не выявлены. Охарактеризованы шесть организационных паттернов (парадигм) сетевой организации в биосистемах и человеческом социуме. 4) Впервые в тканях животных из природных популяций (рыбы, мышевидные грызуны) и занятых ими средах (почвы, донные отложения) вблизи полигона твёрдых отходов производства и потребления (ТОПиП, «Саларьево, Новая Москва) выявлены диоксины. Показано, что оценка опасности cуперэкотоксикантов для животных - обитателей биотопов вблизи полигонов ТОПиП, способствует созданию универсальных методических подходов к скриниговой оценке риска для населения малых доз диоксинов в условиях хронической экспозиции.
2 1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторинга
Результаты этапа: Работы по теме следует подразделить на 4 направления: 1) мониторинг потоков парниковых газов (группа зав. кафедрой Д.Г. Замолодчикова); 2) мониторинг суперэкотоскикантов (группа в. н. с. В.С. Румака); 3) исследование симбиотических взаимоотношений человека и микробиоты (группа проф. А.В. Олексина); 4) мониторинг городской среды (группа в. н. с. Д.Н. Кавтардзе). 1) Организованы измерения баланса диоксbда углерода в южнотаежном ельнике на полигоне «лог Таежный» (Валдайский национальный парк) методом микродинамических пульсаций. Баланс диоксида углерода в ельнике имеет сезонный ход, в котором в теплый вегетативный сезон апрель – сентябрь преобладает сток CO2 и экосистема является стоком, а в холодный период октябрь – март преобладает эмиссия и экосистема становится источником CO2. В среднем за весь период измерений баланс диоксида углерода в экосистеме составил −0.061 мг м-2 с-1, то есть исследуемые экосистемы экспериментального полигона «лог Таежный» являются стоком CO2. 2) Получены характеристики содержания полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов (ПХДД/Ф) в тканях диких мелких млекопитающих – малой лесной мыши Sylvaemus uralensis, рыжей полевки Clethrionomys glareolus, бурозубки Sorex araneus, обитающих на загрязненных этими веществами территориях на расстоянии 1 и 5 км от свалки твердых отходов производства и потребления («Саларьево», Москва, РФ).. Значения суммарных эквивалентов токсичности (WHO-TEQ05) для животных были многократно выше против почв. В последних доминировали низкотоксичные октозамещенные, тогда как в тканях млекопитающих – высокотоксичные 2,3,7,8-замещенные конгенеры. 3) Исследовано влияние нейромедиаторов – биогенных аминов на ростовые и культуральные характеристики дрожжей. Обнаружено стимулирующее действие дофамина на накопление биомассы и формирование колониеобразующих единиц (КОЕ) у Saccharomyces cerevisiae и норадреналина – только на формирование КОЕ; серотонин ингибировал накопление биомассы тестированных дрожжей. Расширен круг изучаемых микробных объектов: 1) показано, что штаммы пробиотика Lactococcus lactis subsp. lactis выделяет в среду культивирования норадреналин, адреналин и серотонин; 2) исследовано влияние биогенных аминов на биолюминисценцию биосенсора Escherichia coli K12 TGI. 4) Отвечая задачам научного, методического обеспечения работы кафедры по новому направлению «экология и природопользование», обобщено и расширено «Руководство по изучению городской среды» (2015), включающее более 110 методик мониторинга: ботаника, зоология, почвоведение, психология, экономика, образование. Возобновлены работы по психологичному сопровождению мониторинга городской среды, включающего естественно-научные и гуманитарные методики исследования. Продолжено исследование эффективности интерактивных методов обучения при обучении принятию решений (природопользование) на базе разработанных имитационных моделей.
3 1 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторинга
Результаты этапа: Работы по теме следует подразделить на 4 направления: 1) мониторинг потоков парниковых газов (группа зав. кафедрой Д.Г. Замолодчикова); 2) мониторинг суперэкотоскикантов (группа в. н. с. В.С. Румака); 3) исследование симбиотических взаимоотношений человека и микробиоты (группа проф. А.В. Олексина); 4) мониторинг городской среды (группа в. н. с. Д.Н. Кавтардзе). 1) Организованы измерения баланса диоксида углерода в южнотаежном ельнике на полигоне «лог Таежный» (Валдайский национальный парк) методом микродинамических пульсаций. Проведено сравнение результатов современных измерений (2017-2018 гг.) с проведенными на той же точке в 2010-2011 гг. В среднем, за год 16.08.2010 – 16.08.2011 баланс углекислого газа в экосистеме по данным наблюдений с использованием системы OPEC составил -301 г C∙м-2∙год-1, то есть исследуемые экосистемы экспериментального полигона «лог Таёжный» являются стоком CO2. По данным, полученным с системы CPEC200, за период 22.08.2017 – 22.08.2018 соответствующая величина соответственно равна -114 г C∙м-2∙год-1. Через 8 лет после начала наблюдений лесные экосистемы экспериментального полигона остаются стоком диоксида углерода. Однако по абсолютным величинам с начала измерений в 2010 – 2011 гг. сток в них сократился в более чем 2.6 раза. 2) Изучено состояние популяции мелких млекопитающих, обитающих на территории возможного источника выбросов и сбросов диоксинов и диоксиноподобных суперэкотоксикантов, во взаимосвязи с показателями содержания этих веществ в окружающей среде. Уровни содержания вредных для человека 17 конгенеров ПХДД/Ф (7 для ПХДД и 10 для ПХДФ) в образцах почв и тканях половозрелых самцов и самок рыжей полевки, полученного от них помета определяли методом хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. Параметры коэффициентов биоаккумуляции (> 1,0) конгенеров свидетельствуют о накоплении высокотоксичных веществ и, прежде всего, прямого канцерогена для человека ТХДД. 3) За истекший год протестированы эффекты биогенных аминов (БА) на рост биомассы (нефелометрическая регистрация) и число колониеобразующих единиц (КОЕ) у дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Были продемонстрированы как стимуляторные, так и токсические эффекты при добавлении БА у дрожжей Saccharomyces cerevisiae Saf: дофамин и в незначительной мере гистамин стимулируют, а норадреналин, серотонин и ацетихолин –ингибируют прирост биомассы при росте на жидкой среде; в то же время формирование КОЕ подавляется дофамином и стимулируется норадреналином и ацетилхолином. 4) Проведен теоретический анализа состояния урбанизированных территорий биосферы и разработаны методы конструктивного применения экологических знаний о реставрации городских экосистем и проектировании городской среды. Разработан модуль базовых понятий по проблеме урбанизации биосферы. Базовые понятия развивают учение В.И. Вернадского о динамике биосферы и принципах урбанизации ее регионов. Обоснованы и предложены критерии сопряженного развития общества и природы: условий развития деятельности человека; обустройства поселений, соответствующих экологической емкости территорий (акваторий).
4 1 января 2019 г.-31 декабря 2019 г. Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторинга
Результаты этапа: Задачи относительно получения плановых значений показателей научно-исследовательских работы по теме в основном решены. В том числе: 1) создана новая методическая база экологического мониторинга ключевых звеньев экотоксикокинетики диоксинов, загрязняющих среду, позволяющая решать проблемы экологической безопасности загрязненных этими суперэкотоксикантами территорий на основе принципа предупреждения риска здоровью населения; 2) установлено, что "минорные" нейрохимические регуляторы межклеточной коммуникации микроорганизмов человека и животных могут реализовать присущую им биологическую активность двояким образом, что может быть использовано в НИОКР по созданию биосенсоров; 3) получены свидетельства тому, что увеличения сезонно-талого слоя на самом западном участке в России — Умбозеро (N 67.7724°, E 34.1820°) за девятилетний цикл работ не наблюдалось.Результаты исследований представлены в 14 научных работах, которые опубликованы или приняты к публикации в 2019г. 4) Оценена роль городских почв в накоплении высокотоксичных химических веществ в количествах, способствующих активному росту уровня взаимодействий этих веществ с различными компонентами биоты, в конечном счете, меры ущерба, наносимого живым организмам, их популяциям и экосистемам. Разработано научное содержание учебной практики для студентов биологов «Городская экология. Мониторинг». Проанализированы научно-методические и психологические механизмы монодисциплинарных исследований городской среды и практических рекомендаций, принятие вследствие этого ошибочных прикладных решений в оценке рисков. Участие студентов и сотрудников различных факультетов МГУ в проведенной школе «Интерактивные методы обучения» и летней практике студентов в 2019 г. показали эффективность разработок группы.
5 1 января 2020 г.-31 декабря 2020 г. Оценка состояния экосистем по данным экологического мониторинга
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".