Научная статья на тему 'Методические аспекты оценки фитотоксических свойств противогололедных реагентов'

Методические аспекты оценки фитотоксических свойств противогололедных реагентов Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
745
152
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Ключевые слова
ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫЙ РЕАГЕНТ (ПГР) / ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫЙ МАТЕРИАЛ (ПГМ) / КЛАСС ОПАСНОСТИ ВЕЩЕСТВА / ОПЫТНЫЕ СЕМЕНА / ФИТОТОКСИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ / ДЕРНОВО-ПОДЗОЛИСТАЯ ПОЧВА / ТОКСИКОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ / ICE-MELTER REAGENTS (IMR) / ICE-MELTER MATERIALS (IMM) / ANTI SLIPPERY SURFACE / MULTICOMPONENT CHEMICAL / GUIDELINES / HYGIENIC ASSESSMENT / FITOTESTING / CLASS OF HAZARDOUS SUBSTANCES / EXPERIENCED SEEDS / PHYTOTOXIC EFFECT / NUTRIENT MEDIUM / SOD-PODZOLIC SOIL / FILTER PAPER / TOXIC-METRIC INDICES / PHYTOTOXICITY CRITERION / MID-EFFECTIVE BREEDING / DILUTION THRESHOLD

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Сбитнев Антон Владиславович, Водянова Мария Александровна, Крятов Игорь Александрович, Донерьян Лариса Григорьевна, Евсеева Ирина Сергеевна

Одним из главных критериев, определяющих возможность применения того или иного вида противогололедных реагентов (ПГР), является степень их безопасности для окружающей среды и здоровья человека, что выражается в установлении безопасных доз и концентраций. В связи с этим актуальным направлением исследований является совершенствование принципов эколого-гигиенической оценки степени опасности современных видов антигололедных препаратов. В настоящее время имеющиеся данные мониторинговых исследований почв и снежного покрова, проведенных в различных городах России, показывают, что происходит процесс накопления основных компонентов ПГР ионов натрия и хлора на территориях, прилегающих к дорожному полотну. В статье обозначена проблема существующих методических подходов к оценке фитотоксического действия при исследовании антигололедных препаратов в лабораторных условиях. Проведена сравнительная характеристика результатов предварительных экспериментальных исследований по изучению фитотоксических свойств ПГР при использовании различных субстратов для проращивания семян почвы и фильтровальной бумаги. Полученные данные характеризуются отличиями в степени фитотоксического действия одних и тех же видов антигололедов в зависимости от методической схемы постановки лабораторного эксперимента. В результате чего было показано несовершенство существующего метода экспресс-анализа применительно к противогололедным материалам (ПГМ).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Сбитнев Антон Владиславович, Водянова Мария Александровна, Крятов Игорь Александрович, Донерьян Лариса Григорьевна, Евсеева Ирина Сергеевна

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

Methodological aspects of the assessment of phytotoxicic properties of ice-melter reagents

One of the main criteria which determine the possibility of the use of a particular type of ice-melter reagents (IMR) is the degree of their safety for the environment and human health, which is reflected in the establishment of safe doses and concentrations. In this regard, the current area of research is to improve the ecological and epidemiological principles of risk assessment of modern types of anti-icing agents. Currently available data concerning monitoring soil studies and the snow held in various cities of Russia, show that there is a process of accumulation of the main components of IMR sodium and chlorine ions in the areas related to the roadway. The article is designated a problem of existing methodological approaches to the assessment of the phytotoxic impact in the investigation of anti-icing agents in the laboratory. There was executed the comparative characteristics of the results of the preliminary pilot studies on the phytotoxic properties of IMR under using different substrates for germination of seeds soil and filter paper. The data obtained are characterized by differences in the degree of phytotoxic action of the same species depending upon ice-melter reagents methodical setting circuit laboratory experiment. As a result, there was shown the imperfection of the existing method of rapid analysis in relation to ice-melter materials (IMM).

Текст научной работы на тему «Методические аспекты оценки фитотоксических свойств противогололедных реагентов»

diagnostiki professional'nykh porazheniy nervnoy sistemy. Uchebnoe posobie]. Irkutsk: RIO IGIUV; 2008. (in Russian)

2. Lakhman O.L., Katamanova E.V., Konstantinova T.N., Shevchen-ko O.I., Meshcheryagin V.A, Andreeva O.K. et al. Contemporary approaches to the classification of occupational mercury intoxication. Ekologiya cheloveka. 2009; (12): 22-7. (in Russian)

3. Bardenshteyn L.M. Modern approaches to therapy of depressions. Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal. 2010; (5): 28-30. (in Russian)

4. Kogan B.M., Vinnikova I.N., Guzenko O.V., Drozdov A.Z., Dmitriev A.S., Filatova T.S. A comparative study of the excretion of catecholamines in patients with depressive manifestations associated with schizotypal and psychogenic disorders. Rossiyskiy psikhiatricheskiy zhurnal. 2011; (4): 68-72. (in Russian)

5. Mamedov I.S., Glagovskiy L.B., Tyurin I.A., Toguzov R.T. Significance of the determination of major metabolites of serotonin

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(8)

_DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

DriginâTarticIê

and catecholamines (HVA, VMA, 5-HIAA) in clinical laboratory diagnosis. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2007; (9): 80. (in Russian)

6. Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., Popkova O.V., D'yakovich O.A. Neurochemical parameters change in individuals exposed to mercury vapors. Meditsina truda ipromyshlennaya ekologiya. 2015; (4): 11-5. (in Russian)

7. Kudaeva I.V., Masnavieva L.B., D'yakovich O.A. Exchange catecholamine neurotransmitters at the persons exposed to mercury vapors. In: Proceedings of VIII All-Russian Congress «Profession and Health» [Materialy VIII Vserossiyskogo Kongressa «Professiya i zdorov'e»]. Moscow; 2009: 256-8. (in Russian)

8. Katamanova E.V., Bodienkova G.M., Ivanova Yu.V., Kurcheven-ko S.I. Diagnostic Method of Chronic Mercurial Intoxication Early Implications. Patent RF № 2462988; 2012. (in Russian)

Поступила 30.03.16 Принята к печати 14.04.16

0 КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2016 УДК 614.77/.78

Сбитнев А.В.1,2, ВодяноваМ.А.1, Крятов И.А.1, Донерьян Л.Г.1, Евсеева И.С.1, Ушакова О.В.1, Ушаков Д.И.1, Матвеева И.С.1, Родионова О.М.2

МЕТОДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ОЦЕНКИ ФИТОТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫХ РЕАГЕНТОВ

1 ФГБУ «НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина» Минздрава России, 119121, Москва;

2 ФГАОУ «Российский университет дружбы народов», 117198, Москва

Одним из главных критериев, определяющих возможность применения того или иного вида противогололедных реагентов (ПГР), является степень их безопасности для окружающей среды и здоровья человека, что выражается в установлении безопасных доз и концентраций. В связи с этим актуальным направлением исследований является совершенствование принципов эколого-гигиенической оценки степени опасности современных видов антигололедных препаратов. В настоящее время имеющиеся данные мониторинговых исследований почв и снежного покрова, проведенных в различных городах России, показывают, что происходит процесс накопления основных компонентов ПГР - ионов натрия и хлора на территориях, прилегающих к дорожному полотну. В статье обозначена проблема существующих методических подходов к оценке фито-токсического действия при исследовании антигололедных препаратов в лабораторных условиях. Проведена сравнительная характеристика результатов предварительных экспериментальных исследований по изучению фитотоксических свойств ПГР при использовании различных субстратов для проращивания семян -почвы и фильтровальной бумаги. Полученные данные характеризуются отличиями в степени фитотокси-ческого действия одних и тех же видов антигололедов в зависимости от методической схемы постановки лабораторного эксперимента. В результате чего было показано несовершенство существующего метода экспресс-анализа применительно к противогололедным материалам (ПГМ).

Ключевые слова: противогололедный реагент (ПГР); противогололедный материал (ПГМ); класс опасности вещества; опытные семена; фитотоксический эффект; дерново-подзолистая почва; токси-кометрические показатели.

Для цитирования: Сбитнев А.В., Водянова М.А., Крятов И.А., Донерьян Л.Г, Евсеева И.С., Ушакова О.В., Ушаков Д.И., Матвеева И.С., Родионова О.М. Методические аспекты оценки фитотоксических свойств противогололедных реагентов. Гигиена и санитария. 2016; 95(8): 773-778. DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

Sbitnev A.V.12, Vodianova M. A.1, Kriatov I.A.1, Donerian L.G.1, Evseeva I.S.1, Ushakova O.V.1, Ushakov D.I.1, Matveeva I.S.1, Rodionova O.M.2

METHODOLOGICAL ASPECTS OF THE ASSESSMENT OF PHYTOTOXIC PROPERTIES OF ICE-MELTER REAGENTS

1A.N.. Sysin Research Institute of Human Ecology and Environmental Health, Moscow, 119121, Russian Federation; 2Peoples'Friendship University of Russia, Moscow, 117198, Russian Federation

One of the main criteria which determine the possibility of the use of a particular type of ice-melter reagents (IMR) is the degree of their safety for the environment and human health, which is reflected in the establishment of safe doses and concentrations. In this regard, the current area of research is to improve the ecological and epidemiological principles of risk assessment of modern types of anti-icing agents. Currently available data concerning monitoring soil studies and the snow held in various cities of Russia, show that there is a process of accumulation of the main components of IMR - sodium and chlorine ions in the areas related to the roadway. The article is designated a problem of existing methodological approaches to the assessment of the phytotoxic impact in the investigation of anti-icing agents in the laboratory. There was executed the comparative characteristics of the results of the preliminary pilot studies on the phytotoxic properties of IMR under using different substrates for germination of seeds - soil and filter

дигиена и санитария. 2016; 95(8)

DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778_

Оригинальная статья

paper. The data obtained are characterized by differences in the degree of phytotoxic action of the same species depending upon ice-melter reagents methodical setting circuit laboratory experiment. As a result, there was shown the imperfection of the existing method of rapid analysis in relation to ice-melter materials (IMM).

Keywords: ice-melter reagents (IMR); ice-melter materials (IMM); anti slippery surface ; multicomponent chemical; guidelines; hygienic assessment; fitotesting; class of hazardous substances; experienced seeds; phytotoxic effect; nutrient medium; sod-podzolic soil; filter paper; toxic-metric indices; phytotoxicity criterion; mid-effective breeding; dilution threshold.

For citation: Sbitnev.A.V., Vodianova M. A., Kriatov I.A., Donerian L. G., Evseeva I.S., Ushakova O.V., Ushakov D. I., Matveeva I.S., Rodionova O.M. Methodological aspects of the assessment of phytotoxicical properties of ice-melter reagents. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal) 2016; 95(8): 773-778. (In Russ.). DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

For correspondence: Igor A. Kriatov, MD, PhD, the head of Laboratory of Soil Hygiene of the A.N. Sysin Research Institute

of Human Ecology and Environmental Health. E-mail: [email protected]

Information about authors:

Sbitnev A.V http://orcid.org/0000-0003-4406-4287

Vodianova M. A. http://orcid.org/0000-0003-3350-5753

Kriatov I.A. http://orcid.org/0000-0002-1335-1606

Donerian L.G. http://orcid.org/0000-0002-9718-0663

Evseeva I.S. http://orcid.org/0000-0001-5765-0192

Ushakova O.V. http://orcid.org/0000-0003-2275-9010

Ushakov D.I. http://orcid.org/0000-0003-0016-7399

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Funding. The study had no sponsorship.

Received: 16 February 2016

Accepted: 14 April 2016

Введение

Использование противогололедных реагентов (ПГР) в целях борьбы с зимней скользкостью в городах и населенных пунктах в настоящее время является важным мероприятием, направленным на обеспечение безопасности дорожного движения и предотвращение травматизма людей в зимний период. Однако одновременно с этим существует вероятность негативного воздействия на компоненты окружающей среды и прежде всего на почву и растительность придорожных территорий. С этой целью в соответствии с приказом Департамента природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы1 целенаправленно была утверждена специальная программа мониторинга влияния ПГР на различные компоненты окружающей среды на территории Московского региона, включающая в себя оценку состояния почвенного и снежного покрова вблизи придорожных территорий и крупных автомагистралей Москвы (МКАД, Садовое кольцо, радиальные магистрали, третье транспортное кольцо). Представленные в официальных докладах [1, 2] результаты мониторинговых исследований свидетельствуют о том, что прослеживается выраженное влияние ПГР на прилегающую придорожную зону. Так, анализ химического состава отобранных проб почв и снежного покрова (талая вода) на территории Московского региона показал превышение среднего содержания водорастворимых хлоридов и натрия как основных компонентов в составе применяемых в Москве ПГР2 по сравнению с соответствующими фоновыми значениями, причем прослеживается общая тенденция снижения концентрации по мере отдаления от дорожного полотна.

Стоит отметить, что имеющиеся данные мониторинговых исследований, проведенных в других городах России, также свидетельствуют об использовании хлор-содержащих антигололедных препаратов. Имеющиеся сведения по результатам анализов проб снежного покрова, отобранных на придорожных участках Воронежа и Оренбурга, показали превышения по содержанию хлоридов по сравнению с фоновыми территориями [3-5]. В перечне используемых противогололедных смесей в Санкт-Петербурге все еще присутствуют антигололеды

Для корреспонденции: Крятов Игорь Александрович, зав. лаб. гигиены почвы ФГБУ «НИИ ЭЧ и ГОС им. А.Н. Сысина» Минздрава России, канд. мед. наук, E-mail: [email protected]

хлоридной группы, в частности, техническая соль (хлористый натрий) [6]. Более того, проблема негативного воздействия противогололедных солей на окружающую среду, в том числе хлорсодержащих ПГР, также подробно изучается и в зарубежных исследовательских проектах, опубликованных Министерством транспорта США [7, 8].

В настоящее время в соответствии с действующей технологией зимней уборки объектов дорожного хозяйства2 на территории Москвы предусмотрены к использованию различные виды твердых, жидких и комбинированных ПГР, каждый из которых представляет собой многокомпонентное химическое вещество, состоящее из набора солей как органического, так и неорганического происхождения. Необходимо также отметить, что утвержденный Департаментом ЖКХ и благоустройства г. Москвы Регламент3 предусматривает рассмотрение заявок производителей ПГР об изменении видов антигололедных реагентов, применяемых в Москве, а также их последующее включение в действующую технологию зимней уборки. Однако разрешение на использование новых видов реагентов может быть предоставлено заявителю только при условии наличия действующих положительных заключений санитарно-эпидемиологической, экологической и иных экспертиз, лабораторных исследований и других видов оценок в соответствии с действующим законодательством. Поэтому гигиеническая оценка современных ПГР является крайне важной и обязательной3,4 и проводится, как правило, по классическим показателям вредности для почвы: влияние на процессы самоочищения, фитотоксич-ность, биотестирование [9].

1 Приказ Департамента природопользования и охраны окружающей среды г. Москвы от 02.03.2011 № 49.

2 «Технология зимней уборки проезжей части магистралей, улиц, проездов и площадей (объектов дорожного хозяйства г. Москвы) с применением противогололедных реагентов и гранитного щебня фракции 2-5 мм (на зимние периоды с 2010-2011 годов и далее)». Департамент жилищно-коммунального хозяйства и благоустройства г. Москвы. Дата введения: 28 сентября 2011 г.

3 Регламент рассмотрения заявок производителей ПГР об изменении видов применяемых в Москве ПГР и включение их в состав Технологии уборки объектов дорожного хозяйства г. Москвы с применением ПГР и проведения широкомасштабных испытаний ПГР». Распоряжение Департамента ЖКХ и благоустройства г. Москвы № 05-01-06-10/5 от 20.05.2015 г.

4 Постановление Правительства Москвы от 10 апреля 2007 года № 570-ПП «О порядке допуска к применению противогололедных реагентов для зимней уборки объектов дорожного хозяйства в городе Москве (с изменениями на 23 сентября 2014 года)».

Одним из основных критериев оценки степени негативного влияния ПГР на растительность, который позволяет в экспериментальных исследованиях установить безопасные уровни и концентрации реагентов, является показатель фитотоксичности. Метод фитотестирования основан на способности семян высших растений адекватно реагировать на внешнее воздействие различных химических веществ и является обязательным показателем при обосновании ПДК любого химического вещества, определяемого в почве5.

Более того, данный тест актуален и по отношению к ПГР в связи с тем, что образующиеся в результате таяния льда солевые растворы реагентов способны проникать в почву придорожных территорий и оказывать определенное влияние на характер протекания вегетационных процессов в весенний период. Исследованиями показано, что все современные ПГМ в экстремальных условиях обладают биологическим действием по отношению к высшим растениям [6, 9, 10].

В целях получения достоверных данных исследования по оценке фитотоксичности реагентов необходимо проводить в соответствии с методическими указаниями. При этом большую часть методик, используемых при оценке токсических свойств ПГР, в том числе и метод фитотести-рования, применяют при определении класса опасности и степени токсичности отходов производства и потребления. Существующая на сегодняшний день методическая схема проведения исследований по оценке фитотоксиче-ского действия ПГР предусматривает использование питательной среды для проращивания семян - увлажненную фильтровальную бумагу. Алгоритм постановки данного опыта является удобным и доступным для реализации в лабораторных условиях. Однако в наших экспериментальных исследованиях по оценке фитотоксичности ПГР в качестве питательной среды использовали увлажненную почву. По результатам предварительных экспериментов возникло предположение, что метод проращивания семян на бумажных фильтрах6 может некорректно отражать степень токсичности при исследовании антигололедных веществ.

В этой связи необходимо обратить внимание на то, что используемые в международной практике методические подходы по оценке биологического действия антигололедных препаратов на высшие растения предусматривают проращивание опытных семян непосредственно на почве7-9.

Целью настоящих экспериментальных исследований явилось изучение различий между методами оценки фи-тотоксичности различных по составу ПГР при проращивании семян на фильтровальной бумаге и с использованием почвы в качестве питательной среды для семян.

Материал и методы

Оценку степени фитотоксического действия на проращивание семян пшеницы проводили экспресс-методом, предусмотренным методической схемой эколо-го-гигиенических исследований отходов производства

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(8)

_DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

OriglnaTartiCie

Таблица 1

Характеристика исследуемых ПГР

Наименование Группа Химический состав (массовая доля, %)

МРКтв Твердый Хлористый кальций - 22

многокомпонентный Хлористый натрий - 72

противогололедный реагент Формиат натрия - 6

МРтв Твердый Хлористый кальций - 17

многокомпонентный Хлористый натрий - 77

противогололедный реагент Формиат натрия - 6

ХКНтв Твердый Хлористый кальций - 25

многокомпонентный Хлористый натрий - 75

противогололедный реагент

КРтв Твердый комбинированный Хлористый кальций - 5

противогололедный реагент Хлористый натрий - 35

Карбонат кальция - 50 Формиат натрия - 20-50

и потребления в соответствии с действующими МР 2.1.7.2297-07.

В методическую схему по определению фитотокси-ческого действия ПГР была включена наиболее распространенная в России (52%) дерново-подзолистая средне-суглинистая почва, отобранная в поселке Красная Пахра Московской области, пахотный горизонт Апах (25-30 см).

Для проведения экспериментальных исследований по оценке фитотоксического действия были выбраны 4 вида твердых противогололедных материалов: МРКтв, МРтв, ХКНтв и КРтв, которые имели схожий рецептурный состав, но отличались процентным соотношением компонентов на 5% и более (табл. 1). Необходимо отметить, что выбранные виды исследуемых веществ были предложены для использования в качестве ПГМ на территории Москвы.

В эксперименте исследовали исходные растворы твердых антигололедных реагентов и их разведения, кратные 10, а именно Я = 10; 100; 1000, что соответствует концентрациям 100; 10; 1 и 0,1 г/л.

Эксперимент с использованием почвы предусматривал обязательный этап пробоподготовки. С этой целью почву доводили до воздушно-сухого состояния путем просушивания в хорошо вентилируемом помещении в течение 3 дней. Высушенную почву освобождали от посторонних включений (корни растений, камни и т.д.) и просеивали через сито ^ = 2 мм). Опыты на почве проводили при оптимальной для микробиологических процессов влажности почвы, равной 60% от полной влагоемкости, которую определяли в соответствии с методическими рекоменда-циями10.

Отобранные для эксперимента семена проращивали в чашках Петри как на фильтровальной бумаге, так и на подготовленных образцах почвы. В каждую чашку помещалось по 30 г дерново-подзолистой почвы. Впоследствии в каждую опытную чашку на поверхность почвы, равно как и на поверхность фильтровальной бумаги, вносили исходные растворы ПГР и их разведения в объеме

5 Методические рекомендации по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве. Утв. Минздравом СССР 05.08.1982 № 2609-82) (вместе с «Временными методическими указаниями по применению расчетного метода обоснования ориентировочных допустимых концентраций (ОДК) пестицидов в почве». Утв. Минздравом СССР 14.01.1981 № 2283-81). - С. 26.

6 МР 2.1.7.2297-07 «Обоснование класса опасности отходов производства и потребления по фитотоксичности». Методические рекомендации -Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. - 2007. - С. 15.

7 ISO 11269-1:2012 Soil quality. Determination of the effects of pollutants on soil flora Part1: Method for the measurement of inhibition of root growth.

8 ISO 11269-2:2012 Soil quality. Determination of the effects of pollutants on soil flora Part 2: Effects of chemicals on the emergence and growth of higher plants.

9 ISO 22030:2005 Soil quality Biological methods. Chronic toxicity in higher plants.

10 Методические рекомендации по гигиеническому обоснованию ПДК химических веществ в почве. Утв. Минздравом СССР 05.08.1982 № 260982) (вместе с «Временными методическими указаниями по применению расчетного метода обоснования ориентировочных допустимых концентраций (ОДК) пестицидов в почве». Утв. Минздравом СССР 14.01.1981 № 2283-81). - С.26.

дигиена и санитария. 2016; 95(8)

DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

Рис. 1. Сравнительная характеристика зависимости фитотоксично-сти от разведения раствора твердого многокомпонентного противогололедного реагента (МРКтв) при проращивании семян на почве и фильтровальной бумаге.

Ось абсцисс: разведение (Я). Ось ординат: фитоэффект (%). А - фильтровальная бумага. В - почва

5 мл. Контрольные семена обрабатывали аналогичным количеством дистиллированной воды. Каждый эксперимент предусматривал трехкратную повторность. На заключительном этапе все обработанные чашки термостатировали при температуре 23-25 °С в течение 7 сут. Таким образом, опытные чашки с фильтровальной бумагой и почвой содержались при одинаковых условиях.

Результаты и обсуждение

На основании анализа полученных данных сделан вывод о том, что во всех случаях при взаимодействии семян с растворами ПГР характерно последовательное стабильное увеличение фитотоксического эффекта по мере уменьшения разведения Я (роста концентрации) (рис. 1-4).

Следует отметить, что отдельные концентрации реагентов обладали различной биологической активностью по отношению к семенам пшеницы, однако важно обратить внимание на степень различия в динамике проявления фитотоксического действия у семян, проращиваемых на почве и фильтровальной бумаге.

Так, на представленных графиках (см. рис. 1-4) видно, что исходные растворы всех ПГР (Я = 1; С = 100 г/л) имели чрезвычайно высокий уровень фитотоксического действия (100% фитоэффект), который проявился как на почве, так и на фильтровальной бумаге.

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

Десятикратное разбавление растворов реагентов (Я = 10; С = 10 г/л) приводило к значительному ослаблению или полному отсутствию эффекта торможения роста корней только в условиях проращивания семян на почве. Так, при тестировании реагента МРКтв ингибирующий эффект снизился в 20 раз по сравнению с фитотоксичностью исходного раствора (Я = 1; С = 100 г/л) и составил 4,7%,

Рис. 2. Сравнительная характеристика зависимости фитотоксично-сти от разведения раствора твердого многокомпонентного противогололедного реагента (МРтв) при проращивании семян на почве и фильтровальной бумаге.

Ось абсцисс: разведение (Я). Ось ординат: фитоэффект (%). А - фильтровальная бумага. В - почва.

Рис. 3. Сравнительная характеристика зависимости фитотоксично-сти от разведения раствора твердого комбинированного противогололедного реагента (КРтв) при проращивании семян на почве и фильтровальной бумаге.

Ось абсцисс: разведение (Я). Ось ординат: фитоэффект (%). А - фильтровальная бумага. В - почва.

при ХКНтв - в 8 раз (12%), при КРтв - в 5 раз (19%). В отличие от остальных образцов реагент МРтв в разведении Я = 10 не проявил фитотокического действия по отношению к семенам пшеницы.

Одновременно с этим в условиях проращивания семян на бумажных фильтрах разбавленные растворы реагентов (Я = 10; С = 10 г/л) обладали выраженной фитотоксично-стью по отношению к семенам - ингибирующий эффект сократился не более чем в 1,5 раза при тестировании всех реагентов и составил для МРКтв - 64,8%, ХКНтв - 73,9%, МРтв - 74,1%, за исключением комбинированного антигололеда КРтв, при воздействии которого был зафиксирован фитотоксический эффект на уровне 31%.

Все исследуемые реагенты в разведениях 100 (С = 1 г/л) и 1000 (С = 0,1 г/л) в условиях проращивания семян на почве не проявили фитотоксического действия. В эксперименте с фильтровальной бумагой растворы всех реагентов в данных концентрациях имели незначительные уровни фитоэффектов: для КРтв - 13% при Я = 100 и 0,2% при Я = 1000, для МРтв - 8,4 и 5,1% соответственно. Исключение составили образцы МРКтв и ХКНтв, которые в разведениях 100 и 1000, как и эксперименте с почвой, не привели к торможению роста корней у опытных семян.

Важно сравнить характеристику основных токсико-метрических показателей фитотоксичности, а именно порогового (ПшЯ) и средне-эффективного (ЕЯ50) разведений, характеризующих ингибирующий эффект у корней семян на 20 и 50% соответственно. Данные показатели позволяют определить минимально действующую величину разведения раствора реагента, а также установить класс опасности исследуемого образца, что будет являться прямым свидетельством о степени его воздействия на

Рис. 4. Сравнительная характеристика зависимости фитотоксично-сти от разведения раствора твердого многокомпонентного противогололедного реагента (ХКНтв) при проращивании семян на почве и фильтровальной бумаге.

Ось абсцисс: разведение (Я). Ось ординат: фитоэффект (%). А - фильтровальная бумага. В - почва.

Hygiene & Sanitation (Russian Journal). 2016; 95(8)

DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778

Original article

Таблица 2 30-,

Токсикометрическая характеристика антигололедных реагентов МРКтв, МРтв, ХКНтв, КРтв в условиях проращивания семян на почве и фильтровальной бумаге 2520-

Образец ПГР Субстрат в эксперименте ER50 LimR 15-

МРКтв Фильтровальная бумага 17 83 10-

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва 7 28 5-

МРтв Фильтровальная бумага 26 157 о4

Дерново-подзолистая 6 24

среднесуглинистая почва

ХКНтв Фильтровальная бумага 21 101

Дерново-подзолистая 7,5 32

среднесуглинистая почва

КРтв Фильтровальная бумага 13 85

Дерново-подзолистая 7,5 37

среднесуглинистая почва

окружающую среду и здоровье человека в соответствии с СП 2.1.7.1386-0311.

Полученные экспериментальный данные (табл. 2) свидетельствуют о том, что исследуемые ПГР обладают различной степенью фитотоксической активности. Значения средне-эффективного (ЕИ50) и порогового (ЫшЯ) разведений характеризуются существенными различиями и находятся в прямой зависимости от используемой схемы постановки опыта (рис. 5, 6).

По критерию средне-эффективного разведения раствора антигололедного реагента (ЕИ50), рассчитанному в эксперименте с использованием фильтровальной бумаги, степень опасности всех тестируемых реагентов в соответствии с СП 2.1.7.1386-03 оценивается как высокая (2-й класс опасности), в то время как в эксперименте по проращиванию семян на почве те же исследуемые образцы реагентов по данному критерию следует отнести к умеренно опасным веществам (3-й класс опасности) (табл. 3).

Величины порогов токсического действия всех исследуемых реагентов также имеют отличия. Например, пороговое разведение, рассчитанное в опыте с почвой для реагента МРКтв, свидетельствует о том, что данный образец токсичен для растений при разведениях т28, тогда как

180-, 160140120100806040200-

157

МРКтв

МРтв

ХКНтв

КРтв

Фильтровальная бумага

Почва

Рис. 5. Сравнительная характеристика величин порогов фитоток-сического действия (ЫшИ), рассчитанных в соответствии с МР 2.1.7.2297-07 при фитотестировании МРКтв, МРтв, ХКНтв и КРтв на дерново-подзолистой почве и бумажных фильтрах.

Ось абсцисс: наименование реагента. Ось ординат: пороговое разведение (ЬшЯ). А - фильтровальная бумага. В - почва.

МРКтв МРтв

ХКНтв

КРтв

Фильтровальная бумага

Почва

Рис. 6. Сравнительная характеристика показателей средне-эффективных разведений (ЕИ50), рассчитанных в соответствии с МР 2.1.7.2297-07 при фитотестировании МРКтв, МРтв, ХКНтв и КРтв на дерново-подзолистой почве и бумажных фильтрах. Ось абсцисс: наименование реагента. Ось ординат: средне-эффективное разведение (ЕЯ50). А - фильтровальная бумага. В - почва.

экспериментальные данные, полученные с использованием фильтровальной бумаги, гарантируют отсутствие фи-тотоксического эффекта только при разведениях т83. Более того, при тестировании образца МРтв значение порога фитотоксичности (ЫшЯ) имеет весьма существенные различия по сравнению со всеми исследуемыми реагентами. В соответствии с данным показателем фитотоксичность реагента МРтв на фильтровальной бумаге проявляется при разведениях раствора реагента до 157 включительно, что превышает соответствующее значение ЫшЯ, рассчитанное в методической схеме с использованием почвы в 6,5 раза (см. табл. 2, рис. 6).

Заключение

Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать, что схема постановки опыта по оценке степени фитотоксического действия ПГР имеет принципиальное значение при экспериментальном обосновании безопасных концентраций и установления класса опасности противогололедных материалов по показателю средне-эффективного разведения (ЕИ50).

Необходимо подчеркнуть, что выраженное фитотокси-ческое действие ПГР, которое отчетливо проявилось в эксперименте с использованием фильтровальной бумаги, может быть обусловлено контактным способом воздействия

Таблица 3

Сравнительная характеристика показателей средне-эффективных разведений (ER50) и классов опасности реагентов МРКтв, МРтв, ХКНтв и КРтв в соответствии с СП 2.1.7.1386-03 в условиях проращивания семян на дерново-подзолистой почве и фильтровальной бумаге

Образец ПГР

Субстрат в эксперименте

ER„

Класс опасности

11 СП 2.1.7.1386-03 «Определение класса опасности токсичных отходов производства и потребления» Дата введения: 30 июня 2003 г.

МРКтв Фильтровальная бумага

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва

МРтв Фильтровальная бумага

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва

ХКНтв Фильтровальная бумага

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва

КРтв Фильтровальная бумага

Дерново-подзолистая среднесуглинистая почва

17 2 (высокоопасный)

7 3 (умеренноопасный)

26 2 (высокоопасный)

6 3 (умеренноопасный)

21 2 (высокоопасный)

7,5 3 (умеренноопасный)

13 2 (высокоопасный)

7,5 3 (умеренноопасный)

гиена и санитария. 2016; 95(8)

DOI: 10.18821/0016-9900-2016-95-8-773-778_

Оригинальная статья

растворов ПГР на опытные семена и доказывает, что на-тивный раствор ПГР недопустим к использованию в условиях городской среды. Кроме того, существующий метод постановки и проведения исследований по оценке фито-токсического действия в соответствии с МР 2.1.7.2279-07 не дает объективного отражения степени токсичности исследуемых антигололедных реагентов.

Следовательно, полученные данные могут быть использованы при разработке технических условий применения противогололедных реагентов на практике, а именно при обосновании концентраций рабочих растворов ПГР. Также необходимо продолжить исследования по выявлению оптимальной методологической схемы постановки опыта по оценке фитотоксических свойств антигололедных препаратов.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки. Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература (п.п. 7-8 см. References)

1. Кульбачевский А.О., ред. Доклад «О состоянии окружающей среды в городе Москве в 2013 году». М.: ДПиООС, НИА-Природа; 2014: 112-30.

2. Кульбачевский А.О., ред. Доклад «О состоянии окружающей среды в городе Москве в 2014 году». М.: ДПиООС, НИА-Природа; 2015: 132-40.

3. Беспалова Е.В. Мониторинг загрязнения снежного покрова в условиях городской среды (на примере города Воронежа). В кн.: Международный молодёжный экологический Форум стран СНГ, 28-30 ноября, Москва, материалы и доклады. СПб.; 2013: 185-8.

4. Прожорина Т.И., Беспалова Е.В., Куролап С.А., Виноградов П.М. Аэротехногенный мониторинг состояния городской среды по загрязнению снежного покрова (на примере города Воронежа). Вестник Волгоградского Государственного Университета. Серия 11: Естественные науки. 2014; (3): 28-33.

5. Циркунова Н.Н. Экологическая оценка изменчивости содержания примесей в атмосферных осадках (снежный покров) на придорожной территории улиц города Оренбурга. Достижения вузовской науки. 2013; (4): 22-6.

6. Герасимов А.О., Чугунова М.В. Влияние загрязнения дерново-подзолистой почвы противогололедными реагентами на высшие растения и почвенные микроорганизмы. Экология и промышленность России. 2015; 19(4): 59-63.

9. Крятов И.А., Тонкопий Н.И., Водянова М.А., Русаков Н.В., Донерьян Л.Г., Евсеева И.С. и др. Методические подходы к обоснованию гигиенических требований к применению противогололедных материалов. Гигиена и санитария. 2014; 93(6): 52-4.

10. Чудакова С.Б. Токсиколого-гигиеническая оценка степени опасности антигололедных реагентов: Дисс. ... канд. мед. наук. М.; 2006.

References

1. Kul'bachevskiy A.O., ed. The Report «On the State of the Environment in Moscow in 2013» [Doklad «O sostoyanii okruzhayushchey sredy v gorode Moskve v 2013 godu»]. Moscow: DPiOOS, NIA-Priroda; 2014: 112-30. (in Russian)

2. Kul'bachevskiy A.O., ed. The Report «On the State of the Environment in the City of Moscow in 2014» [Doklad «O sostoyanii okruzhayushchey sredy v gorode Moskve v 2014 godu»]. Moscow: DPiOOS, NIA-Priroda; 2015: 132-40. (in Russian)

3. Bespalova E.V. Monitoring of snow cover pollution in the urban environment (for example, the city of Voronezh). In: International Youth Environmental Forum of the CIS Countries on November 28-30, Moscow, Materials and Reports [Mezhdunarodnyy molodezhnyy ekologicheskiy Forum stran SNG, 28-30 noyabrya, Moskva, materialy i doklady]. St.Petersburg; 2013: 185-8. (in Russian)

4. Prozhorina T.I., Bespalova E.V., Kurolap S.A., Vinogradov P.M. Aerotechnogenic monitoring ofthe state ofthe urban environment by pollution of snow cover (for example, the city of Voronezh). Vestnik Volgogradskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Seriya 11: Estestvennye nauki. 2014; (3): 28-33. (in Russian)

5. Tsirkunova N.N. Environmental assessment of the variability of the content of impurities in precipitation (snow) on the territory of the roadside streets of Orenburg. Dostizheniya vuzovskoy nauki. 2013; (4): 22-6. (in Russian)

6. Gerasimov A.O., Chugunova M.V. Influence of pollution of the sod-podzolic soil-icing agents on higher plants and soil microorganisms. Ekologiya i promyshlennost' Rossii. 2015; 19(4): 59-63. (in Russian)

7. Casey P.C., Alwan C.W., Kline C.F., Landgraf G.K., Linsenmayer K.R. Impacts of using salt and salt brine for roadway deicing Idaho Transportation Department. Research Report. USA; 2014.

8. Brown C.J., Mullaney J.R., Morrison J., Martin J.R., Trombley T.J. Chloride concentrations, loads, and yields in four watersheds along Interstate 95, southeastern Connecticut, 2008-11-Factors that affect peak chloride concentrations during winter storms. Scientific Investigations Report. U.S. Geological Survey; 2015.

9. Kryatov I.A., Tonkopiy N.I., Vodyanova M.A., Rusakov N.V., Doner'yan L.G., Evseeva I.S. et al. Methodological approaches to the substantiation of hygienic requirements to application of deic-ing materials. Gigiena i sanitariya. 2014; 93(6): 52-4. (in Russian)

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

10. Chudakova S.B. Toxicological and Hygienic Evaluation of the Degree of Danger Anti-Icing Reagents: Diss. Moscow; 2006. (in Russian)

Поступила 16.02.16 Принята к печати 14.04.16

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.