CC BY
32
УДК 574.21 И.А. Шадрин
АНАЛИЗ ТОКСИЧНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ЗЕЛЕНЫХ ЗОН г. КРАСНОЯРСКА
МЕТОДОМ БИОТЕСТИРОВАНИЯ*
I.A. Shadrin
ANALYSIS OF SNOW COVER TOXICITY OF KRASNOYARSK GREEN ZONES
BY BIOTESTING METHOD
Шадрин И.А. - канд. биол. наук, доц. каф. ландшафтной архитектуры, ботаники, агроэкологии Красноярского государственного аграрного университета, г. Красноярск. E-mail: schadrin@bk.ru
Снежный покров, как аккумулятор загрязнений различной природы, привлекает к себе все большее внимание исследователей. Применяемые в экологическом мониторинге химические методы анализа не всегда могут дать комплексную оценку состояния окружающей среды, на что способны биологические методы анализа, например, с помощью биотестирования. Цель работы - оценка состояния снежного покрова с территории зеленых зон (скверов и парков) г. Красноярска по динамике выживаемости и смертности тест-объекта инфузории Paramecium caudatum. Пробы снега (интегральная проба из 3-4 повторностей) отбирались на территории ряда скверов и парков (тропа, газон) г. Красноярска в марте 2017 года. Для оценки острого токсического воздействия на тест-объект использовался метод индивидуальных (параллельных) линий парамеций. Проанализированные образцы снега, отобранные с территории скверов и парков г. Красноярска, по реакции выживаемости простейших оценены в большинстве случаев как допустимо (T = 0,0-0,21) и умеренно токсичные (Ti = 0,29-0,61). Значительный токсический эффект отмечался в пробах с территории заповедника «Столбы» (тропа) (T = 0,87), оцененный на уровне высокой токсичности. Токсичный эффект по показателю выживаемости инфузории Paramecium caudatum проявлялся в основном на уровне 5-60 % и выше смертности особей. Пробы с троп оценивались как более токсичные по сравнению с
Shadrin I.A. - Cand. Biol. Sci., Assoc. Prof., Chair of Landscape Architecture, Botany, Agroecology, Krasnoyarsk State Agricultural University, Krasnoyarsk. E-mail: schadrin@bk.ru
газонами. Отмечено снижение выживаемости клеток инфузории Paramecium caudatum в опытных пробах по истечении 60 минут эксперимента. В результате анализа образцов снега можно выделить участки, оцененные как наиболее токсичные: Энергетики, ул. Вавилова, ул. 26 Бакинских комиссаров.
Ключевые слова: Paramecium caudatum, инфузории, токсичность, биотестирование.
Snow cover as the accumulator of pollution of various nature draws to itself increasing attention of researchers. Chemical methods of the analysis applied in environmental monitonng cannot always give complex assessment of the state of environment, on which biological methods of the analysis, for example, by means of biotesting are capable. The work purpose is the assessment of the condition of snow cover from the territory of green zones (squares and parks) Krasnoyarsk on dynamics of survival and mortality of test object of infusorium of Paramecium caudatum. Snow tests (integrated test from 3-4 repetition) were selected on the territory of a number of squares and parks (a track, a lawn) of Krasnoyarsk in March, 2017. For the assessment of sharp toxic impact on test object method of individual (parallel) lines of parametion was used. Analysed snow samples selected from the territory of squares and parks of Krasnoyarsk on reaction of survival of protozoa are estimated in most cases as admissible (Ti = 0.0-0.21) and moderately toxic (Ti = 0.29-0.61). Considerable toxic effect was noted in the tests from the territory of the reserve "Stolby"
*Работа выполнена при финансовой поддержке РГНФ и Краевым государственным автономным учреждением «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности»(проект 16-16-24015).
(track) (Ti = 0.87), estimated at the level of high toxicity. Toxic effect of indicator of survival of infusorium of Paramecium caudatum was shown generally at the level of 5-60 % and individuals' mortality was higher. The tests from tracks were found to be more toxic in comparison with lawns. The decrease in survival of cells of infusorium of Parame-cium caudatum in experimental tests after 60 minutes of experiment is noted. As a result of the analysis of samples of snow it is possible to allocate the sites estimated as the most toxic: Ener-getiki, Vavilov Street, 26 Baku Commissioners St.
Keywords: Paramecium caudatum, infusori-ums, toxicity, biotesting.
Введение. Снежный покров, как аккумулятор загрязнений различной природы, привлекает к себе все большее внимание исследователей [1, 2]. Применяемые в экологическом мониторинге химические методы анализа не всегда могут дать комплексную оценку состояния окружающей среды. Комплексную оценку состояния окружающей среды можно провести биологическими методами анализа, например с помощью биотестирования [1-4].
Благодаря большому выбору тест-объектов, простоте их культивирования, оперативности тест-реакций и доступности, биотестирование получило широкое признание во всем мире [3, 4].
Цель работы. Оценка состояния снежного покрова с территории зеленых зон (скверов и парков) г. Красноярска по динамике выживаемости и смертности тест-объекта инфузории Paramecium caudatum.
Методы исследования. Методика биотестирования. Инфузория представляет собой сложный одноклеточный организм, чутко реагирующий на изменение внешних условий, при
этом проявление реакций на внешнее воздействие можно достаточно легко зарегистрировать.
Для оценки острого токсического воздействия на тест-объект использовался метод индивидуальных (параллельных) линий парамеций [5].
Показателем токсичности служит выживаемость особей в эксперименте, фиксируемая по числу выживших линий простейших. Анализируется динамика смертности инфузорий в разных средах: контроль - среда Лозина-Лозинского и опыт - почвенная вытяжка.
Достоверность различий контрольных и опытных вариантов оценивалась по критерию Стьюдента и по индексу токсичности (Ti).
Объект исследования. Для выявления токсичного воздействия проводились эксперименты с образцами снежного покрова с территории скверов и парков г. Красноярска.
Пробы снега (интегральная проба из 3-4 по-вторностей) отбирались на территории ряда скверов и парков (тропа, газон) г. Красноярска в марте 2017 года: фанпарк «Бобровый лог», о. Татышев, парк «Серебряный» (Октябрьский м-н), академгородок (возле КНЦ), парк культуры и отдыха им. М. Горького, м-н Покровка, парк Чернышевского, м-н Советский, м-н Энергетики (остановка Звездный), ТРЦ «Планета», ул. Вавилова (остановка Стела), м-н Черемушки, ул. 26 Бакинских комиссаров (возле Свердловского РОВД), о. Отдыха, микрорайон Ветлужан-ка, заповедник «Столбы».
Результаты исследования и их обсуждение. Проанализирован ряд проб снега скверов и парков, расположенных на территории города Красноярска, по реакции выживаемости и смертности инфузории Paramecium caudatum (табл.).
Вариант Экспозиция, мин Данные эксперимента, X ± m Токсичность Достоверность различий по критерию Стьюдента, Р<0,05
Ti Степень
1 2 3 4 5 6
Контроль 5 30 60 10,40+0,40 10,40+0,40 10,40+0,40
«Бобровый лог» (газон) 5 30 60 10,90+0,26 9,30+0,60 8,90+0,57 0,05 0,11 0,14 Допустимая Допустимая Допустимая Недостоверно Достоверно Достоверно
Оценка токсичности снежного покрова с территории скверов и парков г. Красноярска по реакции выживаемости Paramecium caudatum (март 2017 г.)
Продолжение табл.
1 2 3 4 5 6
«Бобровый 5 10,70+0,55 0,03 Допустимая Недостоверно
лог» (тропа) 30 9,80+0,42 0,06 Допустимая Недостоверно
60 7,20+0,64 0,31 Умеренная Достоверно
о. Отдыха 5 10,20+0,53 0,02 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 10,20+0,53 0,02 Допустимая Недостоверно
60 9,60+0,49 0,08 Допустимая Недостоверно
о. Отдыха (тро- 5 11,30+0,43 0,08 Допустимая Недостоверно
па) 30 11,0+0,35 0,06 Допустимая Недостоверно
60 10,70+0,32 0,03 Допустимая Недостоверно
«Столбы» 5 11,0+0,42 0,08 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 10,10+0,55 0,03 Допустимая Недостоверно
60 8,90+0,56 0,14 Допустимая Достоверно
«Столбы» (тро- 5 10,11+0,40 0,0 Допустимая Недостоверно
па) 30 6,70+0,64 0,36 Умеренная Достоверно
60 1,30+0,77 0,87 Высокая Достоверно
Контроль 5 5,50+0,32 - - -
30 5,50+0,32
60 5,50+0,32
о. Татышев 5 5,90+0,17 0,07 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 5,90+0,17 0,07 Допустимая Недостоверно
60 5,20+0,24 0,05 Допустимая Недостоверно
ул. Вавилова 5 5,10+0,36 0,07 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 5,10+0,36 0,07 Допустимая Недостоверно
60 3,0 +0,57 0,45 Умеренная Достоверно
ул. Вавилова 5 5,50+0,43 0,0 Допустимая Недостоверно
(тропа) 30 5,50+0,43 0,0 Допустимая Недостоверно
60 3,90+0,30 0,29 Умеренная Достоверно
Контроль 5 5,20+0,19 - -
30 5,20+0,19
60 5,20+0,19
о. Татышев 5 5,0+0,20 0,04 Допустимая Недостоверно
(тропа) 30 5,0+0,20 0,04 Допустимая Недостоверно
60 4,90+0,22 0,06 Допустимая Недостоверно
Парк «Сереб- 5 5,10+0,22 0,02 Допустимая Недостоверно
ряный» (газон) 30 5,10+0,22 0,02 Допустимая Недостоверно
60 4,90+0,17 0,06 Допустимая Недостоверно
Академгородок 5 5,20+0,20 0,0 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 5,0+0,14 0,04 Допустимая Недостоверно
60 4,80+0,13 0,08 Допустимая Недостоверно
Академгородок 5 5,0+0,14 0,04 Допустимая Недостоверно
(тропа) 30 4,60+0,15 0,12 Допустимая Достоверно
60 4,20+0,31 0,19 Допустимая Достоверно
Ветлужанка 5 5,50+0,21 0,06 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 5,40+0,15 0,04 Допустимая Недостоверно
60 5,10+0,15 0,02 Допустимая Недостоверно
Ветлужанка 5 5,60+0,39 0,08 Допустимая Недостоверно
(тропа) 30 5,60+0,39 0,08 Допустимая Недостоверно
60 4,60+0,15 0,12 Допустимая Достоверно
Продолжение табл.
1 2 3 4 5 6
Контроль 5 10,60+0,47 - - -
30 10,60+0,47
60 10,60+0,47
ТРЦ «Планета» 5 10,70+0,37 0,01 Допустимая Недостоверно
(газон) 30 8,90+0,38 0,16 Допустимая Достоверно
60 8,90 +0,38 0,16 Допустимая Достоверно
ТРЦ «Планета» 5 9,50+0,32 0,09 Допустимая Недостоверно
(тропа) 30 9,50+0,32 0,09 Допустимая Недостоверно
60 5,50+0,32 0,47 Умеренная Достоверно
Парк «Сереб- 5 11,50+0,51 0,08 Допустимая Недостоверно
ряный» (тропа) 30 11,50+0,51 0,08 Допустимая Недостоверно
60 11,30+0,40 0,07 Допустимая Недостоверно
Парк им. 5 10,60+0,43 0,0 Допустимая Недостоверно
М. Горького 30 10,50+0,41 0,01 Допустимая Недостоверно
(газон) 60 10,30+0,32 0,03 Допустимая Недостоверно
Парк им. 5 11,20+0,30 0,06 Допустимая Недостоверно
М. Горького 30 10,0+0,50 0,06 Допустимая Недостоверно
(тропа) 60 10,0+0,50 0,06 Допустимая Недостоверно
Парк 5 11,0+0,42 0,04 Допустимая Недостоверно
Чернышевского 30 10,70+0,28 0,01 Допустимая Недостоверно
(газон) 60 10,70+0,28 0,01 Допустимая Недостоверно
Парк 5 10,50+0,41 0,01 Допустимая Недостоверно
Чернышевского 30 9,0+0,56 0,15 Допустимая Достоверно
(тропа) 60 9,0+0,56 0,15 Допустимая Достоверно
Контроль 5 10,50+0,47 - -
30 10,50+0,47
60 10,50+0,47
Парк 5 11,0+0,42 0,04 Допустимая Недостоверно
«Гвардейский» 30 9,70+0,20 0,09 Допустимая Недостоверно
(газон) 60 9,70+0,20 0,09 Допустимая Недостоверно
Парк 5 11,20+0,40 0,06 Допустимая Недостоверно
«Гвардейский» 30 11,20+0,40 0,06 Допустимая Недостоверно
(тропа) 60 5,30+0,40 0,50 Умеренная Достоверно
Микрорайон 5 10,0+0,30 0,04 Допустимая Недостоверно
Энергетиков 30 9,40+0,20 0,10 Допустимая Достоверно
(газон) 60 5,70+0,40 0,45 Умеренная Достоверно
Микрорайон 5 10,20+0,40 0,03 Допустимая Недостоверно
Энергетиков 30 6,40+0,55 0,39 Умеренная Достоверно
(тропа) 60 4,20+0,40 0,60 Умеренная Достоверно
Контроль 5 10,40+0,80 - - -
30 10,40+0,80
60 10,40+0,80
Микрорайон 5 10,60+0,80 0,01 Допустимая Недостоверно
Черемушки 30 10,60+0,80 0,01 Допустимая Недостоверно
(газон) 60 8,20 +0,20 0,21 Допустимая Достоверно
Микрорайон 5 9,80+0,40 0,06 Допустимая Недостоверно
Черемушки 30 8,90+0,50 0,14 Допустимая Достоверно
(тропа) 60 7,30+0,70 0,30 Умеренная Достоверно
Окончание табл.
1 2 3 4 5 6
ул. 26 Бакин- 5 10,0±0,50 0,01 Допустимая Недостоверно
ских комисса- 30 8,0+0,45 0,23 Допустимая Достоверно
ров (газон) 60 5,20±0,32 0,50 Умеренная Достоверно
ул. 26 Бакин- 5 9,6±0,50 0,07 Допустимая Недостоверно
ских комисса- 30 9,6±0,50 0,07 Допустимая Недостоверно
ров (тропа) 60 4,0±0,30 0,61 Умеренная Достоверно
В пробах снега, отобранных на территории (газон, тропа) парка «Серебряный», парка им. М. Горького, о. Отдыха и на о. Татышев, отмечается недостоверное снижение выживаемости инфузории по критерию Стьюдента
Умеренной степенью токсичности характеризуются пробы, отобранные на территории фан-парка «Бобровый лог» (тропа) (Т, = 0,31); в Советском районе (тропа) (Т, = 0,50); Энергетики (Т, = 0,45-0,60); ТРЦ «Планета» (тропа) (Т, = 0,47); ул. Вавилова (Т, = 0,29-0,45); м-н Черемушки (тропа) (Т, = 0,50); ул. 26 Бакинских комиссаров (Т, = 0,50-0,61).
(р > 0,05), пробы характеризуются как допустимо токсичные (Т, = 0,03-0,08) (рис.).
Высокий уровень токсичности отмечается в пробах, отобранных на территории заповедника «Столбы» (тропа) (Т, = 0,87).
Таким образом, на уровне высокой токсичности были оценены пробы снега, отобранные на территории заповедника «Столбы» (тропа); пробы из остальных районов оценивались как малотоксичные и среднетоксичные (допустимо и умеренно токсичные).
Следовательно, в результате анализа проб снега можно выделить наиболее токсичные
Ti, ■ тропа
Динамика токсичности снега с территорий зеленых зон г. Красноярска по реакции выживаемости инфузории Paramecium caudatum
участки: м-н Энергетики, ул. Вавилова, ул. 26 Бакинских комиссаров.
Выводы
1. Проанализированные образцы снега, отобранные с территории скверов и парков г. Красноярска, по реакции выживаемости простейших оценены в большинстве случаев как допустимо (Ti = 0,0-0,21) и умеренно токсичные (Ti = 0,290,61).
2. Значительный токсический эффект отмечался в пробах с территории заповедника «Столбы» (тропа) (Ti = 0,87) - уровень высокой токсичности.
3. Токсичный эффект по показателю выживаемости инфузории Paramecium caudatum проявлялся в основном на уровне 5-60 % и выше смертности особей. Пробы с троп оценивались как более токсичные по сравнению с газонами.
4. Отмечено снижение выживаемости клеток инфузории Paramecium caudatum в опытных пробах по истечении 60 минут эксперимента.
5. В результате анализа образцов снега можно выделить участки, оцененные как наиболее токсичные: м-н Энергетики, ул. Вавилова, ул. 26 Бакинских комиссаров.
Литература
1. Оценка экологического неблагополучия ур-босистем на основе данных мониторинга снежного и почвенного покровов (на примере г. Саратова) / О.В. Абросимова, М.А. Быкова, М.Ю. Меркулова [и др.] // Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. - 2013. - № 1 (73). -Т. 4. - С. 239-244.
2. Демиденко Г.А., Напесочный Н.С. Оценка
загрязнения снежного покрова в городе Красноярске // Вестн. Омск. гос. аграр. унта. - 2016. - № 2 (22). - С. 115-120.
3. Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России. - М., 1997. - 144 с.
4. Инфузории в биотестировании: тез. докл. Междунар. заоч. науч.-практ. конф. - СПб., 1998. - 304 с.
5. Кокова В.Е. Непрерывное культивирование беспозвоночных. - Новосибирск: Наука, 1982. - 167 с.
Literatura
1. Ocenka jekologicheskogo neblagopoluchija urbosistem na osnove dannyh monitoringa snezhnogo i pochvennogo pokrovov (na primere g. Saratova) / O.V. Abrosimova, M.A. Bykova, M.Ju. Merkulova [i dr.] // Vestn. Saratov. gos. tehn. un-ta. - 2013. - № 1 (73).
- T. 4. - S. 239-244.
2. Demidenko G.A., Napesochnyj N.S. Ocenka zagrjaznenija snezhnogo pokrova v gorode Krasnojarske // Vestn. Omsk. gos. agrar. unta. - 2016. - № 2 (22). - S. 115-120.
3. Zhmur N.S. Gosudarstvennyj i proizvodstven-nyj kontrol' toksichnosti vod metodami bi-otestirovanija v Rossii. - M., 1997. - 144 s.
4. Infuzorii v biotestirovanii: tez. dokl. Mezhdu-nar. zaoch. nauch.-prakt. konf. - SPb., 1998. -304 s.
5. Kokova V.E. Nepreryvnoe kul'tivirovanie be-spozvonochnyh. - Novosibirsk: Nauka, 1982.
- 167 s.
