CC BY
85УДК 504.064.3
ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АТМОСФЕРЫ В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ МЕТОДАМИ БИОТЕСТИРОВАНИЯ*
Л. А. Герасимова, О. В. Бразговка
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
Методом биотестирования талых вод исследована токсичность снега различных районов г. Красноярска и прилегающих зон. Проведен анализ степени агрессивности примесей снежного покрова на клеточном уровне.
Ключевые слова: снежный покров, токсичность, токсикант, биотестирование, тест-объект, митотиче-ский индекс, всхожесть.
ASSESSMENT OF THE ECOLOGICAL STATE OF THE ATMOSPHERE IN THE WINTER TIME BY BIOTESTING METHODS
L. A. Gerasimova, O. V. Brazgovka
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation E-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
The toxicity of snow of different Krasnoyarsk districts and surrounding areas is investigated with the method of water runoff biotesting. The analysis of the degree of impurity aggressiveness of the snow cover at the cellular level is performed.
Keywords: Snow cover, toxicity, toxic, biological testing (biotesting), test-object, mitotic index, germination.
Фактические масштабы химического антропогенного пресса на окружающую среду давно переросли контролирующие возможности традиционного санитарно-гигиенического нормирования. Для контроля за загрязнением природных вод необходимо надёжно определять несколько десятков ионов, веществ, классов соединений.
Нормальная жизнедеятельность живых организмов, а следовательно, и уровень их устойчивости к различным повреждающим агентам, в частности, к токсическим веществам, а также степень токсичности различных групп веществ в значительной степени определяются такими абиотическими факторами водной среды, как минерализация, жесткость, рН, соотношение ионов, наличие комплексонов, содержание кислорода, температура и т. д. Устойчивость к воздействию токсикантов у организмов в разных зонах и регионах существенно различается, что связано прежде всего с климатическими особенностями, гидрохимическим режимом, способностью к самоочищению.
Биотестирование, как правило, проводится в стандартных, оптимальных для тест-объектов условиях, не учитывается характер взаимодействия так называемых фоновых приоритетных загрязнителей. В условиях постоянной опасности возникновения техногенных катастроф важное значение имеет прогнозирование эффектов комбинированного дей-
ствия [8]. Снег как атмосферный сорбент привлекает к себе внимание исследователей атмосферных загрязнений [3; 4].
Целью работы является исследование токсичности снега различных районов г. Красноярска и прилегающих зон по анализу талых вод, для чего были поставлены следующие задачи:
- установить кислотность талых вод в зоне исследования;
- установить токсичность снега в зоне исследования по реакции тест-объекта на качество талых вод на макроуровне;
- установить степень агрессивности примесей снежного покрова в составе талых вод в зоне исследования на клеточном уровне.
Среди регионов Сибирского федерального округа Красноярский край характеризуется наибольшим объемом выбросов загрязняющих веществ в атмосферу -2 млн 879 тыс. т [1]. По общему объему выбросов Красноярск находится на 11-м месте в России (233,8 тыс. т, из них 62,6 % - стационарные источники). В Красноярске в выбросах загрязняющих веществ преобладает диоксид серы (более 80 %), который в 2 раза токсичнее, чем диоксид азота, соединения которого в выбросах загрязняющих веществ, например, в Москве (2 место) составляют порядка 50 % [2].
*Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 14-16-24001.
Решетневскуе чтения. 2014
В соответствии с п. 5.7 и Приложением № 1 Правил охраны поверхностных вод биотестирование является обязательным элементом системы оценки и контроля качества воды [5]. Биотестирование воды проводится в соответствии с методическим руководством, разработанным Госкомприроды СССР [6; 7].
В зимний период в городе со снегом концентрируются и выпадают в виде осадков разнообразные вещества антропогенного происхождения. С приходом весны поллютанты попадают в почву и влияют на семена различных растений, вместе с грунтовыми водами проникают в сельскохозяйственную продукцию, накапливаются и могут вызывать изменения в структуре ДНК растений, животных и людей через растительную продукцию [3; 4; 8].
Предметом исследования стали атмосферные осадки, выпавшие в г. Красноярске и его окрестностях. В качестве тест-объекта выбраны семена кресс-салата (Lepidium sativum L.) как одного из типичных индикаторов качества субстрата.
Проведен анализ и подсчет метафазных пластинок на временных препаратах из зародышевых корешков по типовой методике, рассчитан митотический индекс. Также проведено определение кислотности талой воды методом РН-метрии.
Для анализа были собраны пробы снега с 13 участков, отличающихся по экологическим условиям. Пробы на всех точках были собраны в течение двух дней, когда не было осадков, т. е. не выпадало свежего снега, в различных районах города Красноярска и в городе Железногорске. Все пробы были распределены по группам в зависимости от удаленности от проезжей части с интенсивным движением: 1 группа - менее 2 метров от дороги; 2 группа - от 2 до 5 метров от дороги; 3 группа - дорог с интенсивным движением в непосредственной близости нет. Для исследования использовали растаявший снег и в качестве контрольных образцов использовали дистиллированную и водопроводную воду. В данных образцах воды (растаявший снег и контрольные образцы) были пророщены семена кресс-салата (Lepidium sativum L.).
При сравнении проб была отмечена высокая про-растаемость (выше, чем в контрольных образцах) в Кировском районе, в мкр. Ветлужанка, на санной трассе, улицах Парашютная и Рокоссовского, проспекте Мира, средняя прорастаемость (примерно равная прорастаемости в контрольных образцах) на улице Энергетиков и низкая (ниже, чем в контрольных образцах) в Железногорске. По прорастаемости слабое загрязнение диагностируется лишь в в Ленинском районе (60 %), в г. Железногорск (70 %) и на ул. Энергетиков (83 %).
Анализ прорастаемости семян на талой воде со всех остальных участков показал, что по результатам биотестирования загрязнение отсутствует либо незначительное, так как процент проросших семян выше или близок к 90 %. Значения прорастаемости, соответствующие слабой загрязненности, определены и для дистиллированной и водопроводной воды. Это можно объяснить отсутствием микроэлементов, необходимых растениям для нормального роста в дистиллированной воде, и хлорированием водопроводной
воды, что ограничивает биологическую активность клеток.
Анализ кислотности талых вод показал, что практически во всех точках исследования снежный покров близок к нейтральной среде. Щелочная среда зафиксирована на ул. Чайковского, слабощелочная - в городе Железногорске, кислотная - на ул. Энергетиков.
Митотический индекс показывает интенсивность деления по наличию клеток в фазе роста и характеризует биологическую активность организма. В ходе исследований было установлено, что средний мито-тический индекс по городу был равен 30,11. Сопоставление прорастаемости семян и значений митотиче-ского индекса не показывает явную зависимость жизнеспособности семян и их биологической активности. Максимальное его значение было зафиксировано на ул. Ладо Кецховели (65,12), минимальное - в городе Железногорске (10,6).
По данным исследованиям можно предположить, что центр города Красноярска с точки зрения воздействия на живые организмы выглядит вполне благополучно по сравнению с г. Железногорском. Следует отметить, что точка отбора находилась по ул. Советская, недалеко от автовокзала, и такую реакцию тест-объекта можно объяснить аккумуляцией в снеге продуктов неполного сгорания автомобильного топлива. По городу Красноярску традиционно неблагополучно выглядит Ленинский район.
Библиографические ссылки
1. Названы города с высоким уровнем загрязнения воздуха [ Электронный ресурс]. URL: http://www.vsp.ru/ecology/2014/01/21/539324 (дата обращения: 1.09.2014).
2. Самые экологически грязные города России на 2013 год. Топ-60 [Электронный ресурс]. URL: http://topmira.com/goroda-strany/item/47-samye-grjaznye-goroda-russia-2013 (дата обращения: 1.09.2014).
3. Герасимова Л. А., Смолякова Е. С., Терехина А. А., Иванченко А. С. Биотестирование зимних осадков // Непрерывное экологическое образование и экологические проблемы : материалы межрегион. науч.-практ. конф. студентов и учащихся (Апрель 2007 г.) / Сиб. гос. технол. ун-т. Красноярск, 2007. С. 263-264.
4. Герасимова Л. А., Сугак Е. В. Оценка биотоксичности осадков в промышленном регионе // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности : сб. науч. тр. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. (30 апреля 2014 г.). В 11 ч. Ч. 8. Тамбов : ООО «Консалтинговая компания «Юком», 2014. С. 29-31.
5. Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-90: Утв. Госкомприроды СССР от 06.08.1990. № 37.
6. Правила охраны поверхностных вод (типовые положения), 1991.
7. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. М. : РЭФИЯ, НИА-Природа, 2002.
8. Филенко О. Ф. Биотестирование: Возможности и перспективы использования в контроле поверхност-
ных вод // Методы биоиндикации и биотестирования природных вод. Л. : Гидрометеоиздат, 1989. С. 185-193.
References
1. Nazvany goroda s vysokim urovnem zagraznenija vozduha (The cities with high levels of air pollution was named). Available at: http://www.vsp.ru/ecology/ 2014/01/21/539324 (date of visit: 1.09.2014).
2. Samye ecologicheski grjaznye goroda Rossii na 2013god. Top-60. (The most polluted cities in Russia at 2013). Available at: http://topmira.com/goroda-strany/item/47-samye-grjaznye-goroda-russia-2013 (date of visit: 1.09.2014).
3. Gerasimova L. A., Smoljakova E. S., Terehina A. A., Ivanchenko A. S. Biotestirovanie zimnih osadkov (Biotesting of winter precipitation). SibGTU, 2007, p. 263-264
4. Gerasimova L. A., Sugak E. V., Ocenka biotoksichnosti osadkov v promyshlennom regione. (Assessment of precipitation biotoxicity in the industrial
region), Tambov, "Consulting company Jukom", 2014. p. 29-31.
5. Metodicheskoe rukovodstvo po biotestirovaniju vody RD 118-02-90 (Methodological guidance on biotesting of water). 06.08.1990. № 37.
6. Pravila ohrany poverhnostnyh vod (The rules of surface waters protection), 1991.
7. Rukovodstvo po opredeleniju metodom biotestirovanija toksichnosti vod, donnyh otlozheniji, zagrjaznjajush'ih vesh'estv i burovyh rastvorov (A guide for determining of waters, bottom sediments, pollutants and drilling fluids toxicity by biotesting method). Moscow, Priroda, 2002.
8. Filenko O. F. Metody bioindikacii i biotestirovanija prirodnyh vod (Methods of bioindication and biotesting of natural waters). Leningrad, Gidrometeoizdat, 1989. p. 185-193.
© Герасимова Л. А., Бразговка О. В., 2014
УДК 504.056:656
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИТУАЦИЯ НА ДОРОГАХ Г. ЖЕЛЕЗНОГОРСКА*
Л. А. Герасимова1, А. Г. Кучкин1, Е. Н. Князев2, О. В. Бразговка1
1 Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 2ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Российская Федерация, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52
E-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
Проведен анализ динамики изменения концентраций экологически вредных выбросов на автодорогах с различной интенсивностью движения работающего автотранспорта г. Железногорска.
Ключевые слова: автотранспорт, выбросы, экологическая ситуация, заболеваемость.
THE ENVIRONMENTAL SITUATION ON THE ROADS OF ZHELEZNOGORSK
L. A. Gerasimova1, A. G. Kuchkin1, E. N. Knjazev2, O. V. Brazgovka1
1Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev
31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation
2JSC "InformationSatellite Systems" named after academician M. F. Reshetnev" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russian Federation E-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
The analysis of dynamics of the concentration changes of environmentally harmful emissions on the roads with different traffic intensity of Zheleznogorsk is performed.
Keywords: road transport, emissions, the environmental situation, the morbidity.
Загрязнения от автотранспорта ежедневно оказывают отрицательное влияние на здоровье миллионов россиян. Согласно статистике, до 85 % заболеваний современного человека связано с неблагоприятными условиями окружающей среды. В условиях современного города такие болезни, как атеросклероз, различные нарушения сердечно-сосудистой системы, рак легких и др., можно заработать, просто вдыхая воздух
на улице. Длительное воздействие побочных продуктов загрязненного воздуха приводит к перегрузке защитных систем человека.
В результате развиваются болезни дыхательной системы: аллергическая астма, рак и эмфизема легких, хронические бронхиты, в головном мозге начнутся процессы, которые легко могут привести к параличу.
*Публикация подготовлена в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 14-16-24001.
