Біотехнології для нормалізації екологічного стану Донбасу

Біотехнології для нормалізації екологічного стану Донбасу

Територія Донбасу техногенно трансформована під впливом інтенсивного розвитку промисловості (вугільної, металургійної, хімічної), транспорту, сільського господарства, високого ступеня урбанізації. З цим пов'язане забруднення навколишнього середовища і погіршення головної частини біосфери - біоти, тобто живого світу.

З кожним роком загострюється екологічна обстановка в Донбасі, Україні й світі. В університеті була змодельована ситуація, яка склалась на сьогодні [1,2]. Жодного сприятливого прогнозу не вийшло. Кращий сценарій - уповільнення наближення катастрофи проживання. Гірший - ланцюгова екологічна реакція з раптовим кінцем. Особливо ілюстративна ситуація в Донбасі й Україні (табл. 1).

Як видно, знизилася середня тривалість життя населення України, прискорився період напіврозпаду популяції, скоротилась чисельність населення, ослабла життєздатність (вітальність), тобто стійкість до шкідливих факторів середовища.

Аналогічної спрямованості негативні процеси за даними Донецького національного університету, відбулися за зазначені 10 років у різних популяціях рослинного і тваринного світу Донбасу. Крім того, скоротилася їхня різноманітність у біоценозах.

Проведення ефективних заходів щодо діагностики і поліпшення біоти утруднено відсутністю комплексу простих способів діагностики, профілактики і відновлення. Існуючі інженерно-технічні способи трудомісткі і дорогі, вони не дозволяють простежити динаміку техногенного впливу на середовище. Але головне - вони спрямовані на контроль стану середовища, тобто ґрунту, повітря, води, але не живого світу. Цих недоліків позбавлені біологічні методи, ціль яких контролювати, захищати і відновлювати головний об'єкт екології - біоту. Для досягнення цієї мети можна використовувати різну чутливість організмів і параметрів їхнього біологічного стану до шкідливих впливів. Потрібно лише виявити ті з них, що можуть сигналізувати про несприятливі зміни в найбільш ранній термін, протидіяти шкідливому впливу, відновлювати нормальний стан середовища.

Таблиця 1. Роль несприятливої екології в погіршенні життєздатності населення України за період 1989-2001 р.

Дотепер у світі розробляється лише один науковий і практичний напрямок - контроль і нормалізація середовища проживання: водного, повітряного, ґрунтового. Та й це в обмежених масштабах. Не для всього біосферного середовища і не для всієї біоти, а для окремої спільно проживаючої групи організмів, названої біоценозом, і для обмеженого простору (topos), названого біотопом. У кращому випадку створюються резервації - заповідники, заказники, охоронні зони тощо. Але в будь-якому випадку - локальному чи глобальному, регулюючі впливи спрямовані на середовище проживання і лише через нього на живі організми. За цими напрямками створені структури, наприклад, Державне управління екології і природних ресурсів, Інститут технічної екології та ін.

Але можливий інший, не менш важливий і сильний напрямок. Він у світі не тільки зачатий, але і народжується. Цей новий науково-практичний напрямок передбачає використання власних біологічних потенцій живого, еволюційно закладених у нього адаптаційно-захисних механізмів саморегуляції, включаючи найдосконаліші пристрої авто- і гетероконтролю, самозміни і саморозвитку, індивідуального і симбіотичного кооперативного самозбереження.

Нами зроблено узагальнення цих механізмів, що представлено на рис. 1, який ілюструє адаптацію біоти до зміненого зовнішнього середовища [3].

Ряд змінних тут можуть мати різні кількісні міри. Так, українська школа проф. Я.П.Дідуха обґрунтувала міру визначення стійкості біоценозів. Одним з інтеґральних показників стійкості запропоновано відношення швидкостей накопичення азоту до його розпаду. Показано, що екстремальні умови приводять до перевищення розпаду азотистої органіки, у відповідь активуються біологічні механізми, які протидіють цьому процесу. Відомий принцип Ле-Шателье-Брауна.

Схема дана для початкового представлення про складність біологічної перебудови біоти. Звісно, в ній не все враховано. Представляється, що теоретичну складність адаптації біоти у визначеній мірі вдасться розкрити до кінця виконання Програми.

Розглянемо загальну схему впливу людини на навколишнє середовище. На рис. 2 представлені основні ланки системи підтримки екоблагополуччя. Система складена за канонічною кібернетичною схемою (навколишнє середовище - відбите червоним кольором, а біота - зеленим).

Рис. 1. Алгоритм перебудови біоценозу в складних екологічних умовах: 1 - шкідливі впливи; 2 - біоценоз; 3 - результат перебудови біоценозу (результат взаємодії 2 з 1); 4-5 - біомеханізми пристосування і життєдіяльності. Тут Ф, F, ? - відповідно доза, рівень і час дії шкідливих факторів середовища; - відповідно стійкість біоценозу, її вихідний рівень, величина зміни, необхідне значення для даних умов; А - міра адаптивності біоценозу; D₀, ?D - відповідно міра рівнів життєдіяльності в нормальних умовах і при шкідливих впливах; O_э, О_р - внутрішньосистемні (енергетичні) і міжсистемні критерії оптимізації; q - енергетичні витрати на зміну стійкості; Z_i - величина і-ої атрибутивної характеристики біоценозу в процесі відновлення до оптимального рівня Z_i0 чи стабілізації на новому рівні Z_i?; T_i - постійні часу перехідних процесів; P_? - імовірність відсутності відмов (летальних випадків) у біоценозі; С_і - параметри системи.

Рис. 2. Схема підтримки екоблагополуччя

В екології центральним цільовим об'єктом, який підлягає регулюванню, є біота. Вона представляє взаємозалежну і взаємодіючу між собою всю сукупність живих представників біосфери (на відміну від іншої частини біосфери - середовища проживання). Саме в оточуючому зовнішньому середовищі первинно накопичуються шкідливі фактори, які для біоти є збурюючими.

На схемі представлені також дві найважливіших надсистемні ланки. Перша ланка відбиває мотивацію, простіше бажання будь-що змінювати. Якщо в господарки немає бажання прибирати квартиру, то вона буде брудною. Якщо в суспільства немає бажання прибирати oіkos (екос) - тобто своє середовище проживання, то воно перетвориться в сміттєве звалище. Мотивація - це єдиний побудник дій.

Друга надсистемна ланка - це вся сукупність нормативів, тобто міжнародних конвенцій, державних законів, підзаконних актів, вимог тощо. Саме ця ланка диктує, якою повинна бути біосфера. Еталони з цієї ланки надходять у компаратор, порівнювач, в якому зіставляються необхідні і фактичні рівні. Останні надходять від моніторингу поточного стану біосфери. На сьогодні моніторинг ведеться силами різних науково-практичних установ. Однак моніторинг є лише частиною цієї схеми. Для підтримки біологічної рівноваги необхідні, як видно, й інші складові процесу управління - профілактика і відновлення.

Однак, зараз відсутнє комплексне рішення цієї біологічної проблеми. В Україні, наскільки нам відомо, подібна комплексна проблема взагалі не ставилася. Лише, у деяких наукових центрах України, у тому числі у Донецьку, ведуться окремі дослідження в цьому напрямку.

З метою об'єднання цих зусиль і залучення інших зацікавлених сторін біологічний факультет разом з Ботанічним садом НАНУ розробили комплексну наукову Програму зі створення нових біоекологічних технологій.

У світі щорічно виробляється близько 30 тис. видів хімічних речовин у кількості понад 1 тонни в рік кожна. Серед них - величезна кількість ксенобіотиків техногенного походження. При цьому, як правило, ці суперекотоксиканти присутні в навколишньому середовищі в мізерно малих кількостях. Усе це сильно ускладнює і, насправді, робить нереальним відстеження кожної з цих речовин інженерно-технічними методами.

Необхідні більш чутливі і селективні методи індикації. Такі можливості мають біологічні методи, які до того ж і дешевше.

Зараз на Заході й у Росії інтенсивно розвивається новий напрямок - біосенсорний аналіз хімічних сполук. Основним функціональним елементом сенсора (елемента, який аналізує і розпізнає) є біорецептор (ферменти, клітини, антитіла, мікроорганізми та ін.), реакція якого реєструється перетворювачем.

Висока специфічність обумовлена строгою структурною відповідністю біорецептора й речовини, яка аналізується (фермент-субстрат, рецептор-медіатор тощо.). Саме ця властивість живої природи дозволяє створювати біосенсори, які мають високу чутливість і селективність, що відкриває можливість створення надійних систем екологічного моніторингу.

Використання біосенсорів в екології (висока специфічність, миттєвість реакції, дешевина та ін.) виводить моніторинг на якісно інший небувалий рівень.

Природним біосенсором є живий організм - неперевершений універсальний, інтегральний і високочутливий ранній індикатор забруднення середовища, у якому він живе.

Представники відділів нижчих і вищих рослин, а також гриби, тварини, людина чутливо реагують на якісний склад і концентрацію хімічних елементів у ґрунті, повітрі і воді. Реакція може виражатися як у зміні морфологічних і анатомічних особливостей, так і в протіканні фізіологічних (у людини психоемоційних) процесів і біологічних циклів розвитку.

Шкідливі фактори впливають на тривалість життя людини, захворюваність, викликають розлади здоров'я, тобто граничні стани між здоров'ям і хворобою.

Дослідження співробітників кафедри фізіології і біофізики показали, що найбільш ранніми симптомами є психофізіологічні розлади, що виникають ще до захворювань [3-6].

Розробляються технології ранньої діагностики психоемоційного стану і технологія підвищення психофізіологічної стійкості до шкідливих факторів. Технологія заснована на застосуванні комп'ютерних методів тренування і корекції порушених функцій [7-9].

Фітоіндикаційні методи широко використовуються в системі моніторингу, значно відрізняючись від інших, особливо інструментальних, невисокою вартістю, відносною простотою інтерпретації, вірогідністю оцінки забруднення навколишнього середовища. Фітоіндикація може проводитися на різних рівнях організації рослин: від клітини до співтовариств. Метод фітоіндикації показує, з одного боку, рівень забруднення, накопиченого протягом ряду років на даній місцевості. З іншого боку, використовуючи анатомічні зрізи, ми можемо відслідковувати динаміку забруднення через невеликі інтервали часу - дні або тижні протягом вегетаційного періоду.

Вченими кафедри ботаніки й екології і ДБС виявлені рослини, що можуть служити індикаторами визначених металів [9-11].

Розроблено метод оцінки вмісту шкідливих металів. Він заснований на тому, що надлишок металів у навколишньому середовищі викликає різного роду пошкодження в структурі рослин. Вид і інтенсивність цих пошкоджень зведені в індикаційні шкали, що дозволяють оцінити ступінь забруднення. Суміщення цих шкал на карті Донецької області дає можливість виявити найбільш забруднені території різними металами. У нас мається комп'ютерна реалізація цього методу, яка готова до практичного впровадження [12-15].

З метою фітоіндикації можуть бути використані дослідження з тератогенезу рослин в умовах забрудненого середовища. Тератогенез - це порушення нормального розвитку рослин, поява форм, які вироджуються.

Встановлено, що частота і спектр тератоморф у популяціях рослин різні при однакових умовах у представників різних сімейств і родів, різні ці показники в різних екотопах і при різних антропогенних впливах, залежать від їхньої інтенсивності [16-18].

Масовий тератогенез може змінювати спрямованість еволюційного процесу, призводити до порушення генетичної стійкості екосистем і до зникнення видів.

Встановлено, що індикаторними видами можуть служити скрізь поширені коров'яки східний і борошнистий, в яких відмічено понад 170 варіантів будови аномальних квіток, а також - шавлія сухостепна та ін.

Склад і частота аномальних форм у популяціях окремих видів або комплексу видів можуть вказувати на певні типи і ступінь забруднень.

Як показали дослідження, інформативними можуть бути терати таких видів, як кульбаба лікарська, цикорій звичайний, будяк щетинистий, ромашка непахуча та інші. Особливо цінними для практики можуть бути ознаки терат, які встановлюються в ранній період онтогенезу.

Чуттєвими індикаторами забруднень навколишнього середовища є також хребетні і безхребетні тварини. Задачею зоологічного моніторингу є виявлення тих живих організмів чи оптимального набору організмів, що підсумовують вплив усіх діючих факторів на території Донбасу.

Вченими кафедри зоології вивчаються особливості структури населення різних груп комах і хребетних тварин у природних і антропогенно-порушених ценозах [19-20].

При цьому способом оцінки ступеня регресії екосистем є виявлення видового багатства і різноманітності, спектра життєвих форм і екологічних груп, структури домінування, динаміки щільності популяцій, просторового розподілу й інших факторів [21-23].

Показано, що біоіндикаторами важких металів, фенолів і кислот можуть бути популяції деяких видів хребетних (серед них представники риб, земноводних, птахів), що реагують достовірною мінливістю пластичних ознак і появою активного мутагенезу, у тому числі з вираженою патологією. Наприклад, індикаторами багаторазового перевищення ПДК солей і гідроксилів заліза (відходи металургійного виробництва) у зоні Донецьких і Макіївських очисних споруджень є глибока зміна забарвлення срібного карася (Carassіus auratus gіbelіo Bloch) і деяких птахів (Delіchon urbіca L., Charadrіus dubіus Scop.), що відповідає колірній гамі сполук зазначеного типоморфного елемента.

Як профілактичні засоби можна привести розробку кафедри фізіології рослин з біологічного способу боротьби з хворобами хвойних порід - кореневими гнилизнами.

Коренева гнилизна, яка викликається грибом кореневою губкою (Heterobasіdіon annosum), приносить величезний матеріальний збиток, знижує продуктивність деревостоїв, викликає їхній передчасний розпад, масове розмноження ентомошкідників, збільшує пожежну небезпеку, підвищує вартість лісовідтворення тощо. Після розвитку патогенних грибів у деревині утворюються спори, що розносять зараження на велику площу.

Зараз для боротьби з кореневими гнилизнами застосовують агротехнічні, лісогосподарські, хімічні методи. Однак найбільш перспективними (екологічно нешкідливими і радикальними) є біологічні, які дозволяють збалансувати екологічну обстановку в хвойних монокультурах при наявності екологічних стресорів і в умовах інтенсивного ведення сільського господарства.

На кафедрі фізіології рослин розвивається метод, в основі якого знаходиться використання активних грибів-антагоністів, що придушують ріст чи знищують патогенний вид. Такі гриби знайдені серед мікобіоти, яка росте на території Донецької області [24-25].

На їхній основі розробляється технологія одержання біопрепаратів і способи внесення їх у осередки ураження лісу кореневою губкою [26-27].

У Донецькій області близько 70% земель еродовані, тобто зі зруйнованим родючим шаром. У результаті промислової діяльності підприємств зруйновано близько 24 тис. га сільгоспугідь.

Найбільш ефективним способом відновлення земель з досвіду багатьох країн (Німеччини, Швейцарії, Голландії, Англії, США, скандинавських країн та ін.) є застосування біодинамічного землеробства (органічного екологічно чистого землеробства без застосування хімічних засобів). Продукти, вирощені господарствами, що працюють на принципах біодинаміки, мають спеціальне міжнародне маркірування і користуються величезним попитом.

Біодинамічне землеробство передбачає використання ґрунтоутворюючих тварин і мікроорганізмів: бактерій, дощових черв'яків, комах і їхніх личинок та ін.

На кафедрі зоології вивчається роль ґрунтових безхребетних тварин - жуків, панцирних кліщів, колембол та ін. в якості ґрунтоутворювачів. Роль їх - унікальна. Приймаючи участь у круговороті речовин, вони збагачують ґрунт азотом, фосфором, калієм, переробляють компост - величезна кількість органічної біомаси рослин, бактерій і тварин - на високоефективне гумусне добриво. Таке добриво відновлює природну родючість ґрунту і гарантує велике збільшення врожаю.

У роботах Донецького ботанічного саду НАН України проблема відновлення екосистем Донбасу розробляється в наступних напрямках [28-30]:

- технологія відновлення степових фітоценозів - аналогів природних, яка дозволяє прискорити цей процес у 5-10 разів. В основі технології лежить певна послідовність посіву різних видів рослин, що придушує конкуренцію з боку бур'янів;

- роботи з поліпшення порушених природних кормових угідь у посушливих умовах степової зони дозволяють моделювати травосуміші для відновлення пасовищ. Ця технологія запобігає деградації ґрунту і рослинності, підвищує якість і продуктивність тваринництва;

- багаторічні дослідження генетичного складу популяцій хвойних порід в Україні показали, що в штучних насадженнях сосни звичайної і кримської не відбувається значного збідніння генофонду під впливом токсичних викидів, але змінюється генетична структура популяцій, що може істотно відбитися на їхній життєздатності в черзі поколінь. В основі запропонованої технології лежить підбір насінного матеріалу з генетично заданою здатністю до адаптації в забрудненому середовищі;

- співробітники Ботанічного саду підібрали понад 100 видів рослин для фіторекультивації териконів. Зараз розробляється дешева й оперативна методика вибору певної групи рослин, які здатні виростати в конкретних умовах на заданому відвалі.

Для багатьох териконів Донбасу розроблені проекти озеленення.

Таким чином, бачиться широкий спектр способів і технологій, що успішно можуть бути застосовані в Донбасі.

На рис. 3 представлені очікувані інноваційні технології. Якщо вдасться знайти хоча б по одному способу в кожній градації і створити на цій основі по одній технології, то, як видно, вже буде 84 інноваційні технології.

В зв'язку з викладеним у Донецькому національному університеті підготовлена наукова Програма «Розробка комплексу інноваційних біологічних способів діагностики, профілактики і відновлення екологічного стану Донбасу».

Мета Програми - створення комплексу високоефективних біологічних технологій для контролю, відновлення і подальшої підтримки екоблагополуччя техногенно трансформованих регіонів України.

В результаті виконання Програми буде створена комплексна біологічна технологія контролю, відновлення і профілактики, заснована на охороноздатних способах і пристроях, що використовують біологічні властивості вищих і нижчих рослин, грибів, тварин, мікроорганізмів.

Рис. 3. Очікувані інноваційні біотехнології

Усі закордонні розробки вузько спрямовані чи на біоіндикацію, чи на відновлення якоїсь однієї складової середовища. Комплексність запропонованої Програми полягає у використанні біологічних сил різноманітних представників усього живого світу. При цьому Програма інтегрує в єдиній комплексній технології контроль, відновлення і підтримку всіх компонентів біосфери - і біоту і середовище у всіх його видах (воду, повітря, ґрунт).

Таким чином, передбачається складний і дорогий шлях створення ефективної комплексної технології діагностики, профілактики, відновлення і підтримки екоблагополуччя в техногенно трансформованих регіонах України. Переконані, що ця технологія стане високо рентабельною, а, з огляду на безцінність життя людини і всієї біоти, унікальною.

Програма передбачає шість етапів.

Перший етап. Розробка (на основі світового досвіду і досліджень українських учених) біологічної технології контролю біосфери техногенно трансформованих регіонів.

Другий етап. Розробка біологічної технології відновлення біосфери техногенно трансформованих регіонів.

Третій етап. Розробка біологічної технології профілактики негативних змін біосфери техногенно трансформованих регіонів.

Четвертий етап. Створення комплексної біологічної технології, що поєднує способи контролю, відновлення і профілактики екологічного стану.

П'ятий етап. Розробка вимог до біостанцій для практичного застосування комплексної біологічної технології.

Шостий етап. Розробка інформаційно-програмного забезпечення контролю і управління комплексом біологічних способів діагностики, профілактики і відновлення екологічного стану Донбасу.

Виконувати Програму будуть, крім Донецького національного університету і Донецького ботанічного саду, інститути Донецького наукового центра НАН і МОН України, Інститут медико-екологічних проблем, Донецький державний медичний університет ім. Горького, Донецький обласний протипухлинний центр АМНУ та ін. Багато наукових установ інших областей України, довідавшись про Програму, що готується, звернулися до нас з бажанням взяти участь у її виконанні.

Розділи Програми

1. Розробка біологічної технології контролю біосфери техногенно трансформованих регіонів.

1.1. Розробка комплексу біологічних способів діагностики екологічного стану з допомогою вищих і нижчих рослин.

1.2. Розробка комплексу біологічних способів діагностики екологічного стану з допомогою грибів і мікроорганізмів.

1.3. Розробка комплексу біологічних способів діагностики екологічного стану з допомогою тварин.

1.4. Розробка комплексу біологічних способів діагностики біосфери шляхом контролю здоров'я населення

2. Розробка біологічної технології відновлення біосфери техногенно трансформованих регіонів.

2.1. Розробка комплексу біологічних способів відновлення екологічного стану з допомогою вищих і нижчих рослин.

2.2. Розробка комплексу біологічних способів відновлення екологічного стану з допомогою грибів і мікроорганізмів.

2.3. Розробка комплексу біологічних способів відновлення екологічного стану з допомогою тварин.

2.4. Розробка комплексу медико-біологічних способів реабілітації здоров'я населення.

3. Розробка біологічної технології профілактики пошкодження біосфери техногенно трансформованих регіонів.

3.1. Розробка комплексу біологічних способів профілактики змін екологічного стану з допомогою вищих і нижчих рослин.

3.2. Розробка комплексу біологічних способів профілактики екологічного стану з допомогою грибів і мікроорганізмів.

3.3. Розробка комплексу біологічних способів профілактики екологічного стану з допомогою тварин.

3.4. Розробка комплексу біологічних способів профілактики захворюваності мешканців Донбасу

4. Створення комплексної біологічної технології, що поєднує способи контролю, відновлення і профілактики екологічного стану.

5. Розробка стандартів роботи біостанцій з практичного застосування комплексної біологічної технології.

6. Розробка інформаційно-програмного забезпечення контролю і управління комплексом біологічних способів діагностики, профілактики і відновлення екологічного стану Донбасу

З 2005 року в рамках комплексної держбюджетної теми біологічним факультетом ДоНУ спільно з ДБС НАНУ «Розробка способів біоіндикації екологічного стану Донбасу» вирішується перша фундаментальна і прикладна задача вищевказаної Програми - створення способів діагностики. Етапами цього розділу Програми є:

1. На основі досліджень Донецького національного університету та з урахуванням світового досвіду підготувати комплекс біоіндикаційних показників для контролю екології Донбасу

1.1. Виявити в рослинному світі набір біоіндикаційних показників для контролю екології Донбасу

1.2. Виявити у світі грибів і мікроорганізмів набір біоіндикаційних показників для контролю екології Донбасу

1.3. Виявити у тваринному світі набір біоіндикаційних показників для контролю екології Донбасу

1.3.1. Виявити набір біоіндикаційних показників з використанням наземних і водяних тварин для контролю екологічних умов у регіоні Донбасу

1.3.2. Виявити набір біоіндикаційних показників на основі комах (Sіmulііdae, Culіcіdae) для контролю екології Донбасу

1.4. Виявити набір біоіндикаційних показників шкідливого впливу екології Донбасу на людину

2. Розробити технологію застосування комплексу біоіндикаційних показників для контролю екології Донбасу

2.1. Розробити технологію застосування набору біоіндикаційних показників на основі рослин для контролю екології Донбасу

2.2. Розробити технологію застосування набору біоіндикаційних показників на основі грибів і мікроорганізмів для контролю екології Донбасу

2.3. Розробити технологію застосування набору біоіндикаційних показників на основі тварин для контролю екології Донбасу

2.4. Розробити технологію застосування набору біоіндикаційних показників шкідливого впливу екології Донбасу на людину.

2.5. Інтегрувати набори біоіндикаційних показників (на основі рослин, тварин та ін.) в єдиний комплекс, необхідний і достатній для контролю екології Донбасу

Відповідно результатам першого етапу Програми і подальшим розвитком світової науки будуть скоректовані цілі ті зміст наступних етапів.

Література

1. Беспалова С.В., Максимович В.А. Интегральная экология // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сб. науч. работ. - Донецк: ДонНУ, 2002. - Вып. 2. - С. 11-15.

2. Беспалова С.В., Максимович В.А. Биологическая экология: Моделирование жизнеспособности биотических организаций // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сб. науч. работ. - Донецк: ДонНУ, 2003. - Вып. 3. - С. 11-18.

3. Максимович В.А., Беспалова С.В. Математическое моделирование в медицинской биофизике. - Донецк: ДонНУ, 2002. - 202 с.

4. В.А. Мухин, Максимович В.А., Беспалова С.В. Медицинская психофизика. - Донецк: ДонНУ, 2001. - 152 с.

5. Максимович В.А., Говта Н.В. Влияние экологических условий жизни на психофизиологическое состояние и успеваемость студентов // Проблемы экологии и охраны природы техногенного региона: Межведомственный сб. науч. работ. - Донецк: ДонНУ, 2003. - Вып. 3. - С. 221-225.

6. Романенко В.А., Филенков В.И., Перехрест А.Н. Понятие «нормы» физического развития с позиций биологии // Мат. науч.-практ. конф. - Донецк, 2002. - С. 196-197.

7. Романенко В.А. Определение структуры и значимости физического состояния горноспасателей различного возраста и квалификации // Физиология человека. - 1990. - Т. 16, №4. - С. 135-139.

8. Романенко В.А. Закономерности трансформации физиологического обеспечения профессиональной деятельности на различных этапах // Сб. науч. труд. Всеукр. науч.-практ. конф. - Луганск; СНУ, 2000. - С. 14.

9. Романенко В.А. и др. Методика коррекции негативных психических состояний у подростков // Мат. науч.-метод. конф. - Донецк, ИИИ, 2003. - С. 83-86.

10. Пат. 53375 А UA, МКИ 7 А01G7/00. Спосіб визначення мутагенного ефекту важких металів: Деклараційний патент на винахід. - О.З. Глухов, Н.А. Хижняк, А.І. Сафонов. - №2002053834; Заявл. 10.05.02; Опубл. 15.01.03. - Бюл. №1. - 3 с

11. Сафонов А.І. Фітоіндикація забруднення важкими металами антропогенно трансформованого середовища Донбасу: Автореф. дис… канд. биол. наук: 03.00.16. - Дніпропетровськ, 2004. - 21 с.

12. Сафонов А.И. Специфика локализации некоторых металлов в почвах северных промышленных узлов Донецкой области // Проблемы экологии. - 2003. - №1. - С. 36-47.

13. Пат. 6648 А UA, МКИ 7 А01G7/00. Спосіб проведення фітоіндикаційного моніторингу антропогенно трансформованого середовища: Деклараційний патент на корисну модель. - А.І. Сафонов. - №20041008609; Заявл. 22.10.04, Опубл. 16.05.05. - Бюл. №5. - 7 с.

14. Пат. 5845 А UA, МКИ 7 А01G7/00. Спосіб фітоіндикаційної оцінки токсичності ґрунтів антропогенно трансформованих екотопів: Деклараційний патент на корисну модель. - А.І. Сафонов. - №20040907413; Заявл. 10.09.04, Опубл. 15.03.05. - Бюл. №3. - 8 с

15. Пат. 10899 А UA, МКИ 7 А01G7/00. Спосіб тестування забруднення ґрунтів кадмієм: Деклараційний патент на корисну модель. - А.І. Сафонов. - №20041008603; Заявл. 22.10.04, Опубл. 15.12.05. - Бюл. №12. - 12 с.