Научная статья на тему 'БІОТЕСТУВАННЯ ТОКСИЧНОСТІ ҐРУНТІВ ДЛЯ ОЦІНКИ СТУПЕНЯ НЕБЕЗПЕКИ ЗАБРУДНЕННЯ УРБОЕКОСИСТЕМ'

БІОТЕСТУВАННЯ ТОКСИЧНОСТІ ҐРУНТІВ ДЛЯ ОЦІНКИ СТУПЕНЯ НЕБЕЗПЕКИ ЗАБРУДНЕННЯ УРБОЕКОСИСТЕМ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
8
2
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
важкий метал / токсичність / забруднення / ґрунт / оцінка / урбоекосистема / heavy metal / toxicity / contamination / soil / estimation / urban ecosystem

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Яковишина Т. Ф.

Вивчено можливість використання окремих тест-реакцій та їх поєднання у тест-об’єкті – вівсі посівному (Avena sativa L.) для оцінки ступеня небезпеки забруднення урбоекосистем шляхом біотестування токсичності ґрунтів з обґрунтуванням їх надійності через встановлення кореляційних зв’язків з інтегральними показниками поліелементного забруднення важкими металами на прикладі урбоекосистеми м. Дніпро. Встановлено, що енергія проростання не надавала повноти інформації щодо токсичності деградованого та забрудненого ґрунту через наявність поживних елементів безпосередньо в самому зародку насінин вівса посівного (Avena sativa L.) та замалий контакт утворених корінців з токсичним середовищем, отже перевагу слід надавати використанню комплексного показника – індексу токсичності фактору. Виявлено, зважаючи на значення коефіцієнтів кореляції, тісний зв’язок між фітотоксичністю відносно індексу токсичності фактору з вмістом важких металів та поживних речовин в ґрунті.

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

BIOTESTING OF SOILS TOXICITY FOR RISK ESTIMATION OF URBAN ECOSYSTEM CONTAMINATION

The using of the separate test-reactions and their combination of the test object – common oat (Avena sativa L.) have been studied to assess the degree of the contamination danger of the urban ecosystems by the soil toxicity biotesting with a justification of their reliability by the establishing of the correlation links with integral indicators of polyelemental contamination by the heavy metals on the example of the Dnipro urban ecosystem. The germination energy have not been provide complete information about the toxicity of the degraded and contaminated soil due to the presence of nutrients directly in the seed of the common oat (Avena sativa L.) and inadequate contact of the formed roots with the toxic environment, so the advantage should be given to the use of a complex index – the factor toxicity index. According to value of the correlation coefficients has been revealed a close correlation between phytotoxicity and factor toxicity index of the heavy metals and nutrients content in the soil.

Текст научной работы на тему «БІОТЕСТУВАННЯ ТОКСИЧНОСТІ ҐРУНТІВ ДЛЯ ОЦІНКИ СТУПЕНЯ НЕБЕЗПЕКИ ЗАБРУДНЕННЯ УРБОЕКОСИСТЕМ»

Численне i pi3H0MaHrrae застосування тепловь зшно! термографп в Укра1т дозволяе зробити ви-сновок, що в нaйближчi роки теплобачення одер-жить iнтенсивне застосування в про ввдних шфор-мaцiйних технологiях XXI столитя.

Список лiтератури

1. Ахмед Малик Лазим Аль-Мзирави, Колоб-родов В. Г., Котовский В. И. Прилади i системи 6i-омедичних технологш. Анализ возможности применения в медицинской диагностике матричных тепловизоров, работающих в спектральных диапазонах 3-5 и 8-12 мкм. // Вюник НТУУ «КП1». Серiя «Приладобудування» — 2013. — Вип. 46

2. £.Ф. Венгер , В.1. Гордiенко,В.I. Дунаевсь-кий, В.Й. Котовський , В.П. Маслов. Застосування термографп в украшг Nauka innov. 2015, 11(6): 5— 15

3. ДСТУ 3170-95 (ГОСТ 28243-96) Шрометри. Загальш техшчш вимоги. К.., 1995

4. Ушакова М. Б. Тепловизоры на основе не-охлаждаемых микроболометрических матриц: современное состояние зарубежного рынка и перспективы развития. М.: ОНТИ ГУПНПО "Орион", 2001).

5. Маслова В.А., Стороженко В.А. Термография в диагностике и неразрушающем контроле. — Харьков: Компания СМИТ, 2004. — 160 с.

6. Dorozinsky G., Dunaevsky V., Maslov V. Thermal-Vision Method of Investigations and Control of Device Based on Surface Plasmon Resonance // Universal J. of Control and Automation. — 2013. — № 1(2). — Р. 34—39.

7. Божко К.М., Дунаевський В.1., Котовський В.Й., Маслов В.П. 1нфрачервона термогрaфiя соня-чних елеменпв, нагрггих темновим струмом // Вюник НТУУ «КП1». Серiя «Приладобудування» — 2013. — Вип. 46

8. В.П. Маслов, Н.В. Качур, Т.А. Туру, Перспективы применения контактной термографии для контроля температурных полей в ответственных блоках оптикоэлектронных приборов. // XI

The scientific heritage No 17 (17),2017 МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕС "МАШИНЫ" ТЕХНОЛОГИИ, МАТЕРИАЛЫ». ВАРНА, БОЛГАРИЯ - 2014.

9. Туру Т.А. Матричний контактний термограф. Патент Украши на корисну модель № 105666 вад 25.03.2016.

10. В.П. Маслов, Н.В. Качур, Т.А. Туру. Шляхи тдвищення точносп контактного матричного термографа. // XV М1жнародна науково-техшчна кон-ференщя «Приладобудування: стан i перспективи» - 2016 р., м. Кшв, Украша

11. Ковальчук 1.С., Дунаевський В.1., Маслов В.П., Назарчук С.С., Котовський В.Й., Тимофеев

B.1. Дистанцiйна шфрачервона термографiя в оцiнцi ефективностi лшарських засобiв // Бюмеди-чна iнженерiя. - 2017. - № 4.

12. E. P. Khizhnyak and M. C. Ziskin. Infrared Thermography in Experimental Dosimetry of Radio Frequency and Millimeter Wavelength Radiation Exposure. Radio Frequency Radiation Dosimetry, Kluwer Academic Publishers, 2000.

13. Волков В. Г. Тепловизионные приборы нового поколения / В. Г. Волков, А. В. Ковалев, В. Г. Федчишин // Специальная техника. - 2001. - №6.

14. Nicholas A., Diakides В., Joseph D., Bronzino А. Medical Infrared imaging. — CRC Press Taylor Group LLC, London. 2008. — 451 р.

15. Ткаченко Ю.А., Голованова М.В., Овечкин А.М. Кли ни- ческая термография (обзор основных возможнос- тей). — Нижний Новгород: ЗАО «Союз Восточной и Западной медицины», 1998.

16. Забудський В.В., Маслов В.П., Кравченко

C.Л. та ш. Дослщження отримання та обробки теп-ловiзiйних зображень злояшсних новоутворень // Труды 4-й меж дународной научно-практической конференции «СИЭТ 2003». — Одесса, 2003.

17. Sizov F.F., Bekhtir O.V., Maslov V.P. et al. Identification of thermal anomalies in medicine using infrared imager // International scientific and practical conf. «Spectroscopy in Special Application». — Kyiv (Ukraine), 2003.

Б1ОТЕСТУВАННЯ ТОКСИЧНОСТ1 ГРУНТ1В ДЛЯ ОЦ1НКИ СТУПЕНЯ НЕБЕЗПЕКИ ЗАБРУДНЕННЯ УРБОЕКОСИСТЕМ

Яковишина Т.Ф.

кандидат сшьськогосподарських наук, доцент кафедри екологН та охорони навколишнього середовища

Державний вищий навчальний заклад "Приднтровська державна академiя будiвництва та архтектури "

BIOTESTING OF SOILS TOXICITY FOR RISK ESTIMATION OF URBAN ECOSYSTEM

CONTAMINATION

Yakovyshyna T.F.

Ph.D., assistant professor State Higher Education Establishment "Pridneprovsk State Academy of Civil Engineering and Architecture"

Анотащя

Вивчено можливють використання окремих тест-реакцш та ïx поеднання у тест-об'екп - bîbcî поав-ному (Avena sativa L.) для оцшки ступеня небезпеки забруднення урбоекосистем шляхом бiотестування

токсичност rpyHTÎB з обгрунтуванням ïx надiйностi через встановлення кореляцшних зв'язк1в з штеграль-ними показниками полiелементного забруднення важкими металами на прикладi урбоекосистеми м. Днiпро. Встановлено, що енергiя проростання не надавала повноти шформацп щодо токсичностi дегра-дованого та забрудненого грунту через наявнють поживних елементiв безпосередньо в самому зародку насшин вiвса поавного (Avena sativa L. ) та замалий контакт утворених корiнцiв з токсичним середовищем, отже перевагу слщ надавати використанню комплексного показника - шдексу токсичностi фактору. Вияв-лено, зважаючи на значения коефiцieнтiв кореляцп, тiсний зв'язок мiж фiтотоксичнiстю вщносно iндексy токсичностi фактору з вмютом важких металiв та поживних речовин в грyнтi.

Abstract

The using of the separate test-reactions and their combination of the test object - common oat (Avena sativa L.) have been studied to assess the degree of the contamination danger of the urban ecosystems by the soil toxicity biotesting with a justification of their reliability by the establishing of the correlation links with integral indicators of polyelemental contamination by the heavy metals on the example of the Dnipro urban ecosystem. The germination energy have not been provide complete information about the toxicity of the degraded and contaminated soil due to the presence of nutrients directly in the seed of the common oat (Avena sativa L. ) and inadequate contact of the formed roots with the toxic environment, so the advantage should be given to the use of a complex index -the factor toxicity index. According to value of the correlation coefficients has been revealed a close correlation between phytotoxicity and factor toxicity index of the heavy metals and nutrients content in the soil.

Ключовi слова: важкий метал, токсичнють, забруднення, грунт, оцшка, урбоекосистема.

Keywords: heavy metal, toxicity, contamination, soil, estimation, urban ecosystem.

Вступ. В умовах велико! кшькосп впливiв з рь зною штенсивнютю, що виникають при розбудовi та функцюнуванш урбоекосистем в умовах техногенного навантаження внаслщок забруднення важкими металами (ВМ), гомеостаз грунтового середо-вища тдтримуеться завдяки наявносп буферно! си-стеми, що забезпечуе комфортш умови для юнування зоо-, фгго- та мiкробiоценозiв. Здатнють грунту депонувати ВМ - забруднювачi протягом тривалого часу дае змогу живим оргашзмам реаль зувати адаптивш мехашзми i вижити в умовах зро-стаючого техногенного пресингу на навколишне середовище. Слад зазначити, що значш коливання водно^зичних та агрохiмiчних показникiв, на яш здiйснюе руйнiвний вплив будiвельна дiяльнiсть, зумовлюють рiзний ступiнь буферностi, отже ви-значення наявностi та шлькосп забруднюючих речовин фiзико-хiмiчними методами не забезпечить необхщну повноту шформацп щодо токсичносп грунту, бо не буде врахована його буферна здат-нiсть, яка впливае на рухомють токсикантiв, тобто на !х доступнiсть для грунтово! бюти. Тому для комплексно! оцiнки забруднення ВМ з урахуван-ням буферних властивостей грунту слщ використо-вувати бютестування, що дае змогу отримати ште-гральну об'ективну iнформацiю про його небезпеку для живих органiзмiв при мiнiмальних матерiаль-них та фiзичних витратах, без використання склад-них аналiтичних методiв.

Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй.

Бiотестування токсичносп ВМ грунтуеться на фiзiологiчному дiапазонi толерантностi конкретного бiологiчного виду витримувати техногенне навантаження, що спричиняють надлишковi кiлькостi забруднювачiв. За Н.В. Маячшною та М.В. Чугуно-вою (2009) в основi бютестування лежить такий метод наукового тзнання, як бiологiчне моделювання [1], де тест-реакцп, отриманi на дш одного чи деш-лькох еколопчних факторiв, !х кiлькiсть зазвичай обмежена, в лабораторному дослщ - спрощена система переноситься на б№ш складну, багатокомпо-нентну, високоорганiзовану екосистему в реальних

умовах де здшснюе вплив цiлий комплекс факторiв. При B^opi тест-об'екту постае проблема пошуку opraHÍ3MÍB, найчутливiшiх до дй токсиканпв, з обов'язково чiткoю зворотною реакцш [2, 3], три-валою в час з широким дiапазoнoм ввдносно 3míh антропогенних фактopiв. На думку Н.М. Джури (2011), poслиннi тест-системи е досить надшними та зручними у встановленш ступеня тoксичнoстi певних забpуднювачiв, також вони дають змогу оцшити сумарний ефект дй piзних видiв забрудню-вачiв, у тому чи^ для oцiнки ступеня деградацп грунту урбоекосистем, що зазнають piзнoпланoвoгo антропогенного впливу [4]. Вiднoснo забруднення грунту ВМ найбшьш перспективним вважаеться використовувати овес поавний (Avena sativa L.) [5]. 1нформащю про фгготоксичшсть забрудненого грунту отримують, використовуючи piзнi тест-реакцй рослин, а саме: схожють насiння, довжина головного i бiчних кopенiв, довжина проростку, суха 6í-омаса, тощо [6-9]. Проте виникають невщповвдно-стi в оцшках, мiж вище означеними показниками, при чому застосування iнтегpальних комплексних показнишв, втiм як i багатокомпонентних тест-систем iз залученням представнишв piзних царств живого [10] на спасае ситуацп. Тому постае питання пошуку унiвеpсальних показнишв бютестування токсичносп, спричинено! конкретними забрудню-вачами, для оцшки ступеня екoлoгiчнo! небезпеки деградованого грунту урбоекосистем.

Мета роботи полягала у визначенш, як окре-мих тест-pеакцiй, так i комплексного показника фь тотоксичносл на !х oснoвi у вiвса пoсiвнoгo (Avena sativa L.) для оцшки ступеня небезпеки забруднення урбоекосистем шляхом бютестування токси-чносп грунпв з обгрунтуванням !х надшносп через встановлення можливих кopеляцiйних зв'язшв з ш-тегральними показниками пoлiелементнoгo забруднення грунту ВМ на пpикладi урбоекосистеми м. Днiпpo.

Методика дослвджень. Тoксичнiсть гpунтiв урбоекосистеми м. Дшпро oцiнювали в меpежi еко-лoгiчнoгo мoнiтopингу гpунтiв: poзмip сггки (2 км х

2 км), загальна шльшсть ключових д1лянок вщбору проб - 65, з яких за характером функцюнального призначення припадало на промислову зону - 9, ви-сотну забудову - 13, приватний сектор - 26, зелену (рекреацшну) зону - 17. Проби грунту вщбирали методом конверту з глибини 0-10 см, репрезентативна проба складалася з 25 вдивщуальних проб [11]. Подготовку зразшв мюьких грунпв до бютесту здш-снювали керуючись ГОСТ 17.4.3.01-83, ГОСТ 17.4.4.02-84 [12, 13].

За тест-культуру був обраний овес поавний (Avena sativa L.), який е досить чутливим до токсично! ди ВМ i, зазвичай, використовуеться для ви-значення фпотоксичносп [5]. Тест-реакц!ями, що сввдчили про фгготоксичшсть грунту виступали: енерпя проростання насшня, бюметричш показ-ники (довжина коршця та висота проростку), суха бюмаса.

В першому дослщ енерпю проростання ощ-нювали наступним шляхом: в чашки Петр! помь щали 20 г вологого грунту, на поверхню якого роз-кладали по 100 штук насшня в1вса поавного, шку-бацш проводили в термостат! при 25 0С протягом 2-х д!б, на 3-ю добу шдраховували число схожих нас!нин по повторениям та по вар!антом. Енерпю проростання визначали як середне арифметичне ре-зультапв 4-х повторень кожного вар!анту по в!дно-шенню до контролю в процентах [14].

Встановлення ступеня фпотоксичносп в результат! забруднення грунпв ВМ за тест-реакц!ею енерг!я проростання насшня зд!йснювали за А.1. Федоровою та А.Н. Школьською (2001) [15].

В другому дослщ у судини помщали по 100 г грунту, куди попм вис!вали шдготовлене насшня, а саме таке, що при замочуванш дистильованою водою наклюнулося на 2-гу добу, для усунення похи-бки досл!ду внасл!док використання слабкого пось вного матер!алу. Вологоемшсть грунту шдтриму-вали на р!вш польово!, шляхом поливу дистильованою водою, для забезпечення оптималь-них умов розвитку тест-рослин. Режим зволоження - щодобово, температура пов!тря - 22-25 0С, вщно-сна волог!сть - 60-70 %, освилення 10 клк, довжина св!тового дня 14 год. У тест-культури - в!вса поав-ного б!ометричн! показники визначали по закш-ченню фази проростк!в на 10-ту добу, а суху бю-масу по завершенню дослвду. Фгготоксичшсть грунту за тест-реакц!ями в!вса пос!вного, як то довжина коршця, висота проростку та суха бюмаса, визначали шляхом розрахунку !ндексу токсичност! фактор!в (1ТФср) з наступним нормуванням за шкалою Р.Р. Каб!рова (1997):

1ТФ,

ср

= -\

трд

nZ.jTP£

¿=I

де ТРпд - середне значення за повтореннями тест-реакцii в дослiджуваного варiанту; ТР/ - сере-дне значення за повтореннями тест-реакци контрольного варiанту [10].

Для одержання вiдтворюваних результапв бю-тести проводили у 4-х кратнш повторностi.

Пошук кореляцiйних зв'язшв здiйснювали в!д-носно iнтегральних показнишв полiелементного забруднення ВМ груипв, що були встановленi для ур-боекосистеми м. Днiпро, а саме: сумарний показник забруднення - нормування за природним геохь мiчним фоном; iндекс забруднення грунту (1ЗГ) -нормування за ГДК; коефщент дисбалансу (Сд), що враховував як надлишок, так i нестачу металу в де-градованому грунтi внаслвдок руйнiвного впливу будiвельноi' дiяльностi [16].

Результати дослвджень. Виступаючи в якосп тест-функцii, яка свiдчить про рiвень забруднення, коренева система вiвса поавного, в першу чергу, ввдчувала на собi токсичну дiю ВМ, що проявлялось в зменшенш довжини кореня в!д 11 до 62 % та сприяло виникненню цшого ряду вторинних ефек-тiв, таких як гормональний дисбаланс, порушення фотосинтезу, трансшраци, бiосинтезу бiлку, мше-рального живлення, пересування фотоасаммто-ров, ^ як насл!док, призводило до гальмування росту i розвитку рослин. 1нпбування росту проростку ввдбувалось в меншш мiрi 7-60 % в!д контролю, що пояснюеться акропетальним розподшенням х!м!ч-них елементiв у злашв та наявнiстю захисних меха-нiзмiв, а саме: компартментацiею в клтгинних стш-ках або вакуолях; реакщею з тiолмiсткими бiлками, пептидами та оргашчними кислотами; детоксика-цiею за рахунок меркаптидних комплексiв при зв'язуванш металотiонеiнами та фiтохелатинами; розвитком альтернативних адаптивних реакцiй. Суха бiомаса рослин, вирощених на деградованих, внасл!док порушення будiвельною дiяльнiстю, та забруднених ВМ грунтах урбоекоситеми м. Дшпро знижувалась всього на 1-49 %, що пояснюеться на-копиченням токсикантiв з! значною атомною ма-сою. Проведення статистичного анал!зу одержаних даних надало змогу встановити майже симетричне пласковершинне розподiлення з низькою ексцесив-шстю, з досить широким розмахом, адже максима-льне значення 1ТФ перевищувало мiнiмальне вдв!ч! (табл. 1).

Таблиця 1

Характеристика тест-реакцiй та 1ТФ грунтiв у )боекосистеми м. Дншро

Показник TPi ТР2 ТР3 1ТФ

Мшмум 0,38 0,40 0,51 0,43

Максимум 0,89 0,93 0,99 0,94

Середне 0,61 0,67 0,75 0,68

Медiана 0,62 0,67 0,76 0,68

Ексцес -0,69 -0,77 -0,60 -0,69

Асиметрiя 0,04 0,03 0,05 0,04

Дисперсiя 0,01 0,01 0,01 0,01

Стандартне вiдхилення 0,12 0,12 0,11 0,11

Розмах 0,51 0,53 0,48 0,51

Примггка ТР1 - тест-реакцiя за довжиною кореня, ТР2 - тест-реакцiя за висотою проростку, ТР3 - тест-реакця за сухою бiомасою.

Значення 1ТФ, розраховане за вище наведе-ними тест-реакщями порiвняно до зонального грунту - чорнозему звичайного малогумусного важко-суглинкового варiювало в досить широких межах вщ високого рiвня токсичностi до норми, стимуля-ци встановлено не було. Найбiльший рiвень токси-чностi було виявлено на правобережж в Новокода-цькому, Центральному та Чечелiвському районах (табл. 2). Розподшення дiлянок вiдбору проб м1ж низькою та середньою фiтотоксичнiстю було майже рiвномiрним - 27 проти 33, з невеликим пе-ревищенням в бiк останньо!. Звертае на себе увагу

наявнiсть дiлянок середнього рiвня фгготоксично-стi у досить еколопчно безпечних районах м. Дншро за показниками полiелементного забруд-нення, таких як Амур-Нижньоднiпровський та Со-борний, що пов'язано з процесами розбавлення на-явностi хiмiчних елеменпв в зональному грунтi, в тому числ й поживних, внаслвдок руйшвно! сили будiвельноl дiяльностi, адже добре ввдомо, що не-стача елемеипв мiнерального живлення рослин негативно вщбиваеться через пригнiчения 1х росту й розвитку.

Таблиця 2

Фгготоксичтсть грунтов урбоекосистеми м. Днiпро за 1ТФ

Адмшютративна оди-ниця Нормування рiвня фiтотоксичностi за 1ТФ

II III IV V

Амур-Нижиьоднiп-ровсь-кий район 0,62 (0,56-0,68) 7 0,81 (0,75-0,87) 5 0,94 1

Iндустрiальний район 0,63 (0,52-0,69) 5 0,75 (0,74-0,75) 2

Новокодацький район 0,47 1 0,61(0,51-0,70) 6 0,78 (0,73-0,85) 5

Самарський район 0,59 (0,57-0,61) 2 0,78 (0,73-0,88) 6

Соборний район 0,65 (0,60-0,64) 4 0,78 (0,72-0,85) 4

Центральний район 0,50 1 0,55 1 0,81 1

Чечелiвський район 0,59 (0,55-0,68) 7 0,73 (0,71-0,74) 2

Шевченшвський район 0,47 (0,43-0,50) 2 0,60 (0,57-0,66) 3 0,80 (0,76-0,84) 2

Лiвобережжя 0,62 (0,52-0,69) 12 0,79 (0,73-0,87) 13 0,94 1

Правобережжя 0,47 (0,43-0,50) 4 0,61(0,51-0,70) 21 0,78 (0,71-0,85) 14

Дшпро 0,47 (0,43-0,50) 4 0,61 (0,51-0,70) 33 0,78 (0,71-0,87) 27 0,94 1

Примiтка: II - висока токсичнють; III - середня токсичнiсть; IV - низька токсичшсть; V - норма; чисельник - середне значення !ТФ в грунтах вщповвдно! категори фiтотоксичностi, в дужках меж1 коливань; знамен-ник - к1льк1сть ключових дiлянок вiдбору проб грунту.

Визначеш piBHi фгготоксичносп вiдбивали не тшьки безпосередньо навантаження внаслiдок за-бруднення ВМ, а й всi негативш впливи, що здiйс-нювались на грунти урбоекосистеми м. Днiпро, як

то втрата родючостi, забруднення нафтопродук-тами, радiоактивними речовинами, тощо. Тому встановлення iнтенсивностi впливу на грунт внасль док забруднення ВМ через дослщження можливо!

кореляци м!ж 1ТФ та штегральними характеристиками полiелементного забруднення - Zc, 1ЗГ та Сд шдтвердить прiоритетнiсть ВМ, як найбiльш небе-зпечних забруднювач!в цiеi абiотичноi складовоi довк!лля. Зворотн!й кореляцiйний зв'язок, як такий котрий можна вважати за суттевий, було встанов-лено т!льки м!ж Сд та Ф!тотоксичн!стю (-0,838) на в!дм!ну в!д нормування в!дносно природного геох!-м!чного фону (Zc) та саштарно-ппешчного показ-ника - ПДК (1ЗГ) - -0,765 та -0,763 вщповщно, що пояснюеться врахуванням в першому випадку як надлишку, так i нестачi елементiв, в той час як ре-шта грунтуеться пльки на р!вн! забруднення. Кр!м того Сд враховуе не т!льки нестачу металiв у грунт!, до речi серед дослiджуваних е Zn та Си, котр! в не-значних к!лькостях, як мiкроелементи, потр!6н! вам живим оргашзмам, отже 1'х дефщит також буде пригн!чувати р!ст ! розвиток рослин, а й опосеред-ковано в!дбивае низький р!вень мшерального жив-лення рослин внасл!док перем!шування гумусового шару з п!дстилаючими породами та розбавленням буд!вельним см!ттям.

Токсичшсть грунт!в, встановлена за енерг!ею проростання коливалась в менш широких межах

The scientific heritage No 17 (17),2017 шж значення 1ТФ, що пояснюеться, по-перше, ная-внiстю поживних речовин в зародку нaсiнин вiвсa посiвного (Avena sativa L.), а по-друге, замалим строком контакту корiнцiв, як1 тiльки-но проклю-нулися, iз забрудненим грунтовим середовищем для прояву токсичних ефектiв. Переважання серед-нього значення над медiaною сввдчило про зрос-тання токсичносп грунтiв на територй' урбоекосис-теми м. Дшпро (табл. 3). Вибiркa характеризува-лась пласковершинним розподiленням з низькою ексцесивнiстю, aсиметрiя носила правостороннш характер, проте була вiдносно незначною. Порiв-нюючи визнaченi стaтистичнi характеристики фгто-токсичностi мiських грунтiв за 1ТФ та енергiею проростання, слщ зазначити, що iнформaцiя отримана в останньому випадку була дещо спрощена i не ввд-бивала реально! ситуацп щодо рiвня небезпеки, що також тдтверджуе коефiцiент кореляци, а саме: вь дносно дисбалансу (Сд) - -0,747, природного геохь мiчного фону (Zc) - -0,664 та саштарно-ппешчного показника - ПДК (1ЗГ) - -0,657, проте тенденщя до б№шо! спорiдненостi з урахуванням, як надлишку, так i нестaчi хiмiчних елементiв зберiгaлaсь.

Таблиця 3

Характеристика токсичносп rpyHTÍB урбоекосистеми м. Дшпро

за eHepriero проростання BiBca nociBHoro (Avena sativa L.)_

Показник Енepгiя проростання, %

Мшмум 54,00

Максимум 100,00

Середне 75,80

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Мeдiана 74,80

Ексцес -0,23

Асимeтpiя 0,47

Диспepсiя 127,45

Стандартне в1дхилення 11,38

Розмах 46,00

Нормування токсичносп вщносно ступеня забруднення грунпв ВМ урбоекосистеми за енерпею проростання було дещо некоректно, що пов'язано з нepiвномipнiстю розподшення дiлянок ощночно! шкали в!дносно категорш значень даного показника, так катeгоpiя "середня токсичнiсть (забруднення)" коливаеться в межах вiд 20 до 60 % в той час як на категорш припадае "сильна токсичшсть

(забруднення)" вдвiчi менше, тшьки 10 %. Бшь-шють значень вiдповiдaлa слабкому рiвню забруднення - 54 з 65 дшянок вщбору проб (табл. 4). Зп-дно енерг^' проростання найб№ш низьк1 значення, котрi вiдповiдaли категорп "середня токсичнiсть (забруднення)" мали прив'язку до промислових зон, як лiвобережжя, так i правобережжя.

Токсичнiсть вщносно ступеня забруднення гpyнтiв ВМ

Таблиця 4

Адмшстративна одиниця Токсичнiсть грунпв за енерпю проростання, %

середня низька не мае

Амур-Нижньодшпровсь-кий район 56,4 (54,0-58,8) 2 75,4 (68,0-85,0) 8 97,3 (91,8-100,0) 3

1ндустр!альний район 67,1 (60,5-76,8) 5

Новокодацький район 57,0 1 75,6 (60,3-89,5) 11

Самарський район 76,0 (69,3-81,8) 7 94,3 1

Соборний район 76,5 (65,3-88,3) 6 98,6 (97,3-99,8) 2

Центральний район 74,4 (57,8-87,0) 3

Чечел!вський район 70,6 (61,5-75,0) 8 95,5 1

Шевченк!вський район 71,6 (65,3-80,3) 6 99,5 1

ЛГвобережжя 56,4 (54,G-58,8) 2 73,5 (6G,5-85,G) 2G 96,5 rn^-mG^) 4

Правобережжя 57,Р 1 73,8 (57,8-89,5) 34 98,G (95,5-99,8) 4

Дшпро 56,6 (54,G-58,8) 3 73,7 (57,8-89,5) 54 97,3 8 (91,8-100,0) 8

Примггка: чисельник - середне значення енеpгiï проростання в грунтах вщповщно1' кaтегоpiï фгготоксич-ностi, в дужках меж! коливань; знаменник - шлькгсть ключових дшянок вщбору проб грунту.

Висновки. Шдсумовуюче вище викладене слгд зазначити, що енеpгiя проростання не надавала повноти шформацп щодо токсичносп деградова-ного та забрудненого грунту через наявшсть пожи-вних елеменпв безпосередньо в самому зародку на-сшин вГвса посГвного (Avena sativa L.) та замалий контакт утворених коршщв з токсичним середови-щем, отже перевагу слщ надавати використанню IТФ. Встановлеш рГвш фгготоксичносп грунпв урбоекосистеми м. Дншро вщбивали не пльки ареали hot spots забруднення, а й ступеш деградаци через руйшвний вплив будГвельно1' дГяльностг Зважаючи на значення одержаних коефщенпв кореляцй' мо-жна свичити про псний зв'язок мГж фгготоксичш-стю вщносно штегрального показника - !ТФ з вмь стом ВМ та поживних речовин в грунт! - Сд, на вь дмГну вгд одного лиш рГвня забруднення за Zc та ВГ.

Список лггератури

1. Маячкина Н.В. Особенности биотестирования почв с целью их токсикологической оценки I Н.В. Маячкина, М.В. Чугунова. - Вестник Нижегородского унаверситета им. Н.И. Лобачевского. -2GG9. - № 1. - С. 84-93.

2. Губачов О1. Особливосп використання рослин для бютестування грунпв з метою визна-чення рГвня еколопчно1' безпеки промислових тери-торш I О.I. Губачов II Нов! технологи. Науковий вГсник Кременчуцького ушверситету економши, ш-формацшних технологш та управлшня. - 2G1G. - Т. 3 (29). - С. 164-171.

3. Петросян AX. Бютестування як метод експрес-оцшки токсичносп грунпв I AX. Петросян, С.£. Дятлов, A^. Тарасенко, О.С. Дятлова II Вюник Одеського нацюнального ушверситету. -2GG2. - Вип. 7(1). - С. 139-145.

4. Джура Н.М. Можливосп використання рослинних тест-систем для бюмошторингу нафто-забруднених грунпв I Н.М. Джура II Бюлопчш Студи I Studia Biologica. - 2G11. - Т. 5, № 3. - С. 183-196.

5. Верхошенцева Ю.П. Фитотоксичность почв парков города Оренбурга I Ю.П. Верхошен-цева, Л.В. Галактионова II Вестник Оренбургского государственного университета. - 2G14. - № 6. - С. 195-198.

6. Cruz J.M. Toxicity assessment of contaminar-ion soil using seeds as bioindicators I J.M. Cruz, P.R.

Matos, R.N. Montagnolli, I.S. Tamada // Journal of applied biotechnology. - 2013. - Vol. 1, № 1. - P. 1-10.

7. Di Salvatore M. Assessment of heavy metals phytotoxicity using seed germination and root elongation tests: a comparison of two growth substrates / M. Di Salvatore, A.M. Carafa, G. Carratu // Chemosphere. - 2008. - Vol. 73, Issue 9. - P. 1461-1464.

8. Гродзинський Д.М., Шилша Ю.В., Куцо-конь Н.К. та ш. Застосування рослинних тест-систем для оцшки комбшовано! ди факторiв рiзноï природи / Д.М. Гродзинський, Ю.В. Шилша, Н.К. Куцоконь. - Кшв: Фггосоцюцентр, 2006. - 60 с.

9. Горова А., Кулина С. Ощнка токсичносп грунпв Червоноградського прничопромислового району за допомогою ростового тесту / А. Горова, С. Кулина // Вюник Львiвського ушверситету. Сер. Бюлопчна. - 2008. Вип. - 48. - С. 189-194.

10. Кабиров Р.Р. Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки токсичности почвенного покрова городской территории / Р.Р. Кабиров, А.Г. Сагитова, Н.В. Суханов // Экология. - 1997. - № 6. - С. 408-411.

11. Яковишина Т.Ф. Еколопчний монггоринг: контроль i детоксика^ важких металiв в грунтах урбоекосистем / Т.Ф. Яковишина. - Дшпропет-ровськ: Нова щеолопя, 2013. - 101 с.

12. ГОСТ 17.4.3.01-83 Охрана природы. Почва. Общие требования к отбору проб. - Введ. 01.07.84. - Москва: Изд-во стандартов, 1984. - 4 с.

13. ГОСТ 17.4.4.02-84 Охрана природы. Почва. Методы отбора и шдготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. - Введ. 01.01.86. - Москва: Изд-во стандартов, 1994. - 8 с.

14. ГОСТ 24933.2-81. Семена цветочных культур. Методы определения всхожести и энергии прорастания. - Введ. 01.07.82. - Москва: Изд-во стандартов, 1981. - 5 с.

15. Федорова А.И. Практикум по экологии и охране окружающей среды / А.И. Федорова, А.Н. Никольская. - Москва: ВЛАДОС, 2001. - 288 с.

16. Яковишина Т.Ф. Порiвняльний аналiз шд-ходiв до екологiчноï оцшки полiелементного забру-днення грунпв урбоекосистеми важким металами / Т.Ф. Яковишина // Вюник Придшпровсько! державно! академи будiвництва та архггектури. - 2016. -№. 6. - С. 24-31.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.