ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАК СРЕДСТВО СНИЖЕНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

С.И. Храмова

С. И. Храмова

ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАК СРЕДСТВО СНИЖЕНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

ВНИИ охраны природы и заповедного дела Госкомприроды СССР, Москва

Интенсивный рост материального производства сопровождается усилением воздействия неблагоприятных факторов на все звенья природной среды и как следствие этого увеличением факторов риска для здоровья человека. Растет содержание в окружающей среде уже имеющихся токсикантов, производятся новые вещества, не подвергающиеся биологической деструкции.

Темпы гигиенического нормирования токсичных веществ еще отстают от запросов практики. В этих условиях первостепенное значение приобретают не только регламентирование допустимых уровней воздействия вредных веществ, поступающих в организм человека из различных объектов внешней среды, но и разработка и внедрение в практику методов снижения общего уровня загрязнения.

Среди различных элементов биосферы особое положение занимают растения, способные ассимилировать и ме-таболизацировать чужеродные соединения [7, 9, 10, 11]. Исходя из этого, представляется необходимым насыщение городских агломераций и сельских ландшафтов растениями с максимальной суточной и годовой продуктивностью, высокими адаптационными свойствами. В условиях увеличения плотности застройки городов озеленение, ссобенно вертикальное, представляет собой один из лучших вариантов решения проблем, связанных с загазованностью, шумом, перегревом. Именно недостаточным количеством лесов обусловлено насыщение атмосферы углекислым газом, приводящее к нарушению озонового экрана, повышению глобальной температуры и изменению климата Земли [8].

Способность высших растений к поглощению и включению в свои метаболизм многих из загрязняющих веществ с последующей их детоксикацией трудно переоценить, и эту способность необходимо использовать. Выявлены устойчивость ряда . пород древесных растений к действию выхлопных газов, а также способность некоторых видов травянистых к накоплению в своей вегетативной массе повышенных количеств тяжелых металлов [2]. Для прнтрас-совых полос можно рекомендовать тополь канадский (бальзамический, берлинский), клен ясенелистный, бузину красную, сирень обыкновенную, мать-и-мачеху, латук дикий, одуванчик обыкновенный [2]. Не рекомендуется посадка вдоль автотрасс фруктовых деревьев и других растений пищевого назначения [11]. Если в силу необходимости агрокультуры оказываются в зоне влияния выбросов автотранспорта, необходимо учесть, что поступление химических веществ, особенно свинца, в растения происходит более интенсивно на песчаных почвах [1], причем внесение навоза, перегноя, торфа значительно снижает миграцию.

При растворении в воде некоторые газообразные выбросы могут давать кислотные или щелочные образования («дожди»), способные изменить рН среды, вызвать необратимые последствия в отдельных звеньях экологической цепи [6]. Наиболее токсичны «кислые» газы — фтор-, хлорсодержащие, а также окислы серы, азота и др.

Такой токсикант, как сернистый газ, являющийся также и синергистом поглощения углекислого газа, обладает лучшей растворимостью и в 1,5—2 раза быстрее, чем углекислый газ, проникает через клеточные мембраны и включается в процессы метаболизма. Так, при концентрации 0,5 мг/м3 (максимально разовая ПДК) растение поглощает до 10 мг сернистого газа за сутки. В таких случаях необходимо принять меры к тому, чтобы снять эту «химическую блокаду» [4]. Наиболее устойчивы к действию «кислых» газов тополь берлинский, канадский, бальзамический; лох серебристый, клен ясенелистный, бересклет евро-

пейский, карагана древовидная, ива белая, снежноягодник; среди травянистых — растения семейства крестоцветных. Установлено, что растения повреждаются меньше при пони-женин температуры и освещении [5].

Среди газообразных выбросов следует выделить аммиак, присутствующий в городских условиях при наличии химических, коксогазовых предприятий, в сельских—вблизи крупных животноводческих комплексов, в местах скопления стоков. В систему природоохранных мероприятий удачно вписывается фитомелиорация. Растениг. способны к прямой фиксации азота в виде аммиака с быстрым включением его в процессы метаболизма. При этом одновременно решаются две важные задачи — подкормка растений азотом (обогащение им почвы) и детокснкация вредного выброса. Особенно успешно с этой ролью справляются » растения, содержащие в своем составе высокие количест- Щ ва органических кислот, связывающих аммиак в виде амидов, аминокислот, белков. В зоне эмиссии аммиачных выбросов с учетом их летучести рекомендуется кольцо (полукольцо) зеленых насаждений с соблюдением многоярус-ности: I ярус — ольха серая, акация желтая в культуре с сосной; II ярус — шиповник, барбарис, кизил, смородина, крыжовник; III ярус — люпин многолетний, фиксирующий в 3—5 раз больше аммиака, чем другие растения; клевер белый, викоовсяная смесь. Использование этого варианта фитомелиорации возможно также и в условиях применения повышенных доз азотных удобрений для снижения поступления их в водоемы [2]. Элемент многоярусности желателен также и при обезвреживании и дезодорации выбросов, содержащих сероводород, амины, бензол, фенол и др.

Для озеленения загазованных территорий предпочтительны широколиственные породы с большой вегетативной массой. Хвойные менее устойчивы, однако круглогодовой ч период вегетации позволяет им в зимнее время хотя бы ^ на низком уровне осуществлять газопоглотительные функ- • ции.

Средством общего снижения загрязненности воздуха может служить импульсное дождевание загазованных территорий в радиусе, зависящем от количества и качества выбросов. Предложенный Г. В. Лебедевым [3J метод дождевания сельскохозяйственных растений может быть с успехом включен в практику природоохранных мероприятий, поскольку он обеспечивает санацию воздушного бассейна независимо от физического состояния и степени растворимости в воде вредных выбросов.

В то же время большой объем загрязненных смывных вод значительно увеличивает токсическую нагрузку на почву и водоемы.

Уровень процессов самоочищения почвы достаточно высок, если выполняются два основных условия: соблюдение аэробности (в анаэробных преобладает гниение, сопровождающееся выделением токсичных продуктов) и сравнительно невысокий уровень содержания чужеродных веществ*! (высокие ингибируют активность почвенной микрофлоры).^-

Импульсное дождевание обеспечивает не только очистку воздушного бассейна, но и дает большое количество сточных вод, в очистке которых участвуют растения. Для очистки стоков больше подходят растения-гигрофиты, способные переносить условия переувлажнения и обладающие высоким уровнем транспирацни (тростник обыкновенный, камыш, рогоз, дальневосточный рис и борщевик). Указанные растения, пропуская через себя большие количества стоков, задерживают взвешенные частицы и обезвреживают растворенные вещества. Такое соединение, как фенол,

очистка которого длительна и дорогостояща, метаболизи-руется растениями в концентрации до 10 мг/л за 6—8 дней [9] без образования вторичного загрязнения окружающей среды.

Система дополнительной очистки промышленных стоков может иметь ряд модификаций в зависимости от имеющихся для этого условий. Она может включать в себя несколько затопляемых чеков, сообщающихся между собой. Площадь чекоз, скорость протекания очищаемых вод зависят от количества, вида основных выбросов, места расположения предприятия. Постаднйный контроль качества очищенных вод позволяет правильно решить вопросы их дальнейшего использования: наиболее чистые из них можно спускать в водоемы, недостаточно очищенные использовать для выращивания древесных культур, направлять на повторное дождевание.

Литература

1. Гончарук Е. И. Санитарная охрана почвы от загрязнения химическими веществами. — Киев, 1977.

2. Кулагин Ю. 3. Индустриальная дендроэктология и прогнозирование. — М., 1985.

3. Лебедев Г. В. // Принципы управления продукционными процессами в агроэкоснстемах. — М., 1976.— С. 166—169.

4. Николаевский В. Г.// Науч. докл. высш. школы: Биол. науки. — 1966. —№ 2, —С. 122—126.

5. Николаевский В. С. // Труды Ин-та биологии Урал, филиала АН СССР. — 1965. — № 43. — С. 133—137.

6. Николаевский В. С. // Разработка и внедрение на комплексных фоновых станциях методов биологического мониторинга, —Рига, 1983.— С. 23—31.

7. Парк Д. В. Биохимия чужеродных соединений: Пер. с англ. — М., 1973.

8. Смит У. X. Лес и атмосфера: Пер. с англ. — М., 1985.

9. Тимофеева С. С. //Труды Сиб. отд-ния АН СССР.— 1976, —№ 4.— С. 63—64.

10. Храмова С. И. // Физиология растений.— 1976. — Т. 23, № 3. — С. 625—626.

11. Храмова С. И., Григорьева Т. //.//Свинец в окружающей среде/Под ред. Г. И. Сидоренко. — М., 1978.— С. 15—17.

Поступила 31.08.88

С. А. Листов

ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ КАК ОБЪЕКТЫ ГИГИЕНИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

I ММИ им. И. М. Сеченова

По мере развития и ускорения темпов научно-технического прогресса все разнообразнее и значительнее становится воздействие людей на окружающую среду. Проявлением такого влияния служит вовлечение в сферу экологических проблем объектов биосферы, ранее не вызывавших опасений специалистов. К числу таких объектов можно отнести лекарственные растения, которые до последнего времени не исследовались в гигиеническом аспекте в " системе гигиенического мониторинга.

• Рассмотрение лекарственных растений с указанных позиции выходит за рамки сугубо фармацевтических проблем и имеет специфические особенности.

В отличие от традиционных и тщательно изучаемых экологических объектов (воздух, вода, продукты питания) лекарственные растения и продукты промышленной переработки их (готовые лекарственные формы) поступают в организм человека нерегулярно и в ограниченных количествах. Поэтому они не могут быть отнесены к основным источникам поступления ксенобиотиков в организме человека. Однако специфика рассматриваемого объекта с позиции основной заповеди врача «не навреди» требует использования только полезных свойств лекарственных растений. Это обусловливает необходимость внимательного и всестороннего изучения затронутой проблемы и ее гигиенических аспектов.

Наиболее характерными и опасными в токсикологическом отношении чужеродными химическими веществами, ^обнаруживаемыми в лекарственных растениях, являются *естициды и соли тяжелых металлов. Первые объективные данные, свидетельствующие о такого рода загрязнениях, были получены сравнительно недавно— в основном в 1975— 1980 гг. В дальнейшем по мере развития аналитических методов контроля и обострения экологических проблем эти данные были дополнены результатами более тщательных и всесторонних исследований, выполненных в рамках национальных программ ФРГ и ПНР [6—14]. При этом рассматривались преимущественно два аспекта проблемы: аналитический, заключающийся в разработке более совер-

шенных методик анализа указанных примесей, и гигиенический, связанный с обсуждением полученных данных, дискуссиями относительно введения соответствующих ПДК и изучением последствий загрязнения ксенобиотиками лекарственных растений [15, 16].

Прогресс в области аналитического применения современных физических и физико-химических методов (прежде всего газовой и высокоэффективной жидкостной хроматографии, атомно-абсорбционной спектроскопии и инверсионной вольтамперометрии) обеспечил получение объективных данных о качественном составе чужеродных соединений и их количественном содержании. Так, по данным [6—14], содержание свинца (в частях на 1 млн) в ряде лекарственных растений может достигать 18,6, кадмия — 0,6, ртути — до 8, железа—1244 и т. д. Из пестицидов в лекарственных растениях обнаружены ДДТ, гексахлор-циклогексан (линдан), гексахлорбензол и другие хлорорга-нические соединения; более редко и в меньших количествах выявляются фосфорорганические вещества и дитиокар-боматы, причем в последние годы отмечается тенденция к снижению содержания пестицидов в сзязи с их более рациональным применением в сельском хозяйстве. Вместе с тем аналогичная тенденция не характерна для тяжелых металлов [16]. Выявлены повышенные концентрации их в лекарственных растениях, произрастающих на расстоянии до 50 м от автодорог [4].

В целом следует отметить ограниченное число публикаций по данной проблеме и в связи с этим отсутствие соответствующего массива обобщающих данных, имеющегося, например, для продуктов питания [1—3, 5]. По этой причине до сих пор дискуссионным остается вопрос о гигиеническом регламентировании указанных вредных химических веществ в лекарственных растениях, а также требуется установление соответствующих фоновых параметров этих загрязнений и сопоставление их с изменениями, вызываемыми антропогенным воздействием. В Международной и национальных фармакопея*, регламентирующих качество лекарственных средств, соответствующие предписа-

Похожие темы научных работ по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству , автор научной работы — С И. Храмова

Текст научной работы на тему «ФИТОМЕЛИОРАЦИЯ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАК СРЕДСТВО СНИЖЕНИЯ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ»