Научная статья на тему 'Радиоактивное загрязнение лекарственных и других хозяйственно ценных растений'

Радиоактивное загрязнение лекарственных и других хозяйственно ценных растений Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
254
45
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Сапегин Леонид, Дайнеко Николай, Тимофеев Сергей

Отражены результаты исследования радиоактивного загрязнения на основании 63 образцов лекарственных и других хозяйственно-ценных видов растений, полученных в весенне-летний период 2007 и 2009 гг. на 7 объектах Добрушского района. Проанализированы 10 видов растений. Установлено: использование лекарственных трав, растущих в изученных районах, возможно при обязательном рентгенологическом контроле.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Сапегин Леонид, Дайнеко Николай, Тимофеев Сергей

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

Radioactive contamination of medicinal and other economically valuable plant

The results of radioactive 137Cs and 90Sr pollution study of 63 samples of medicinal and other economically valuable plant kinds of 7 Dobrush district objects in 2007 and 2009 spring-summer periods are established. 18 kinds of plants on three objects of the 2007 spring collection meet RPL /MTR (Republic Permissible Level of Medicinal Technical Raw Material) 2004 rules on 137Cs, equal 370 Bk/kg. 18(40%) out of 45 samples on four objects of the 2009 summer collection exceeded RPL/MTR-2004 rules on 137Cs. The analyzed 10 kinds of plants make up a descending order: Chelidonium majus, Frangula alnus, Rubus saxatilis, Leonurus quinquelobatus, Tilia cordata, Calamagrostis epigeios, Veronica officinalis, Artemisia vulgaris, Deschampsia cespitosa, Rumex thyrsiflorus. The use of medicinal herbs growing in the studied areas is possible under compulsory radiologic control.

Текст научной работы на тему «Радиоактивное загрязнение лекарственных и других хозяйственно ценных растений»

Леонид Сапегин Николай Дайнеко Сергей Тимофеев

профессор кафедры ботаники и физиологии растений Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины, доктор биологических наук, профессор

заведующий кафедрой ботаники и физиологии растений Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины, кандидат биологических наук, доцент

доцент кафедры ботаники и физиологии растений Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины, кандидат сельскохозяйственных наук, доцент

Радиоактивное загрязнение лекарственных и других хозяйственно ценных растений

УДК: 581. 5: 504. 5: 628. 4. 047: 586: 615. 322 (476. 2 - 37 Добруш = 470. 333)

Техногенная экологическая катастрофа ХХ столетия — авария на Чернобыльской АЭС в 1986 г. — привела к радиоактивному загрязнению значительной территории Республики Беларусь. Наиболее пострадали при этом районы Гомельской области, в том числе Доб-рушский, приграничный с Брянской областью России.

Задачей наших исследований было выяснение степени радиоактивного загрязнения и 9(^г лекарственных и других хозяйственно полезных видов растений в составе природных лесных, луговых и ру-деральных экосистем Добрушского района с различной плотностью загрязнения радионуклидами, а также возможность их безопасного использования населением на обследованных объектах.

Программа исследований включала изучение синтаксономии природных экосистем [1—5, 12, 13], видового состава лекарственных и других хозяйственно ценных растений [6], определение степени их загрязнения радионуклидами 1370з и 90Бг и коэффициента накопления радионуклидов видами растений.

Отбор образцов растений и проб почв, определение радионуклидов выполнены по существующим методикам [7—10]. Определение содержания 1370э в почвенных и растительных образцах производили на гамма-спектрометрах Теппе1ес-ОхШ и СапЬегга-Рака^ (США), 90Бг — радиохимическим методом с радиометрическим окончанием на СапЬегга-2400. Удельная активность — это содержание радионуклида в единице массы, Бк/кг; коэффициент накопления — КН — характеризует отношение количества радионуклида в единице массы почвы к массе растения, Бк/кг: Бк/кг. Оценку степени радиоактивного загрязнения лекарственных растений и возможность их безопасного использования давали путем сопоставления полученных результатов с нормативными показателями РДУ/ЛТС-2004 [11].

С этой целью нами в весенний период 2007 г. выполнены полевые исследования на трех объектах Добрушского района. Объект №1 — заброшенный колхозный сад на северо-восточной окраине д. Демьянки, справа от дороги в д. Березки. На этом объекте для радио-

логического анализа отобрано 6 образцов растений и 2 пробы почвы.

Объект №2 — пустырь возле заброшенной крестьянской усадьбы в д. Демьянки. Здесь для радиологического анализа использовано 7 образцов растений и 2 пробы почвы.

Объект №3 — пустырь в д. Дубовый Лог. По эколого-флористической классификации растительность объектов №2 и №3 входит в состав ассоциации Arctio-Artemisietum vulgaris Oberd. ex Seybold. et Mull. 1972 союза Arction lappae R.Tx. 1937 em. Gutte 1972, порядка Artemisietalia vulgaris Lohm. in R. Tx. 1947, класса Artemisietea vulgaris Lohm., Prsg. et al. ex Von Rochow 1951. На объекте №3 для анализа отобрано 6 образцов растений и 2 пробы почвы.

Таким образом, на трех объектах Добрушского района в 2007 г. взято для радиологического анализа 18 образцов растений и 6 проб почвы. Растения представлены 8 видами из 8 родов и 7 семейств. Травы включали 6 видов (75%), деревья—2 вида (25%). Семейство Asteraceae представлено 2 видами; остальные 6 семейств — по 1 виду.

Результаты изучения радиоактивного загрязнения растений Добрушского района, отобранных 18 мая 2007 г., приведены в табл.1.

Как видно из табл. 1, в изученных 18 образцах растений трех объектов содержание 13^ колебалось от 9 до 238 Бк/кг. Все 18 образцов растений отвечали нормативу РДУ/ЛТС-2004 по 13^ и не превышали 370 Бк/кг.

В летний период 2009 г. по выполнению проекта БРФФИ № Б09БРУ-007 нами проведены исследования на

4 объектах этого же района. Объект № 1 — лесная экосистема, сосняк дуб-няково-мшистый с березой повислой в 1 км юго-западнее д. Дубовый Лог, слева от шоссе. Она отнесена нами к ассоциации Thymo serpylli — Pinetum sylvestris Bul. et Sol. 2003 союза Cytiso ruthenici — Pinion sylvestris Krausch 1962, порядка Pulsatillo — Pinetalia sylvestris Oberd. in Oberd. et al. 1967, класса Pulsatillo — Pinetea sylvestris Oberdorfer 1992. На этом объекте для радиологического анализа отобрано 22 образца растений и 6 проб почвы.

Объект №2 — на низине правобережной притеррасной поймы р. Ипуть у восточной окраины д. Вылево. Она относится к ассоциации Caricetum gracilis (Almquist 1929) R.Tx. 1937 союза Caricion gracilis (Neuhäusl 1959) Bal-Tul. 1963, порядка Magnocaricetalia Pign. 1953, класса Phragmito-Magnocaricetea Klika in Klika et Novak 1941. Здесь для анализа отобраны 6 образцов растений и 6 проб почвы.

Объект №3 — луговая экосистема на плоской равнине правобережной центральной поймы р. Ипуть против д. Вылево. Она относится к ассоциации Agrostio vinealis — Poetum angustifoliea ass. nov. prov. союза Agrostion vinealis Sipajlova et al. 1985, порядка Poo-Agrostietalia vinealis Shelyag, V. Solomakha et Sipaylova 1985, класса Molinio-Arrhenatheretea R. Tx. 1937. Из этой экосистемы для анализа отобрано 6 образцов растений и 6 проб почвы.

Объект №4 — рудеральная экосистема д. Вылево, относится к ассоциации Arctio-Artemisietum vulgaris Oberd. ex Seybold. et Mull. 1972 союза Arction lappae R.Tx. 1937 em. Gutte 1972, порядка Artemisietalia vulgaris Lohm. in. R.Tx. 1947, класса Artemisietea vulgaris Lohm., Preg. et al. ex van Rochov 1951. Для радиологического анализа из экосистемы отобрано 11 образцов растений и 6 проб почвы.

Всего в 2009 г. с 4 объектов Добрушского района взято для радиологического анализа 45 образцов растений и 24 пробы почвы. Растения представлены 39 видами из 38 родов и 19 семейств. Наибольшее число видов — типичные образцы

Таблица 1. Аккумуляция 137Cs растениями Добрушского района

Места произрастания, вид растения Содержание 137Cs в растениях, Бк/кг КН по 137Cs, Бк/кг : Бк/кг

Объект №1. Заброшенный сад д. Демьянки. Содержание Cs в почве — 511 Бк/кг

Яблоня домашняя (Malus domestica) — ветви с листьями 12±3 0,023

Лопух большой (Arctium lappa) — трава 34±10 0,067

Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) — трава 46±14 0,090

Вероника дубравная (Veronica chamaedrys) — трава 58±17 0,114

Крапива двудомная (Urtica dioica) — трава 199 0,389

Береза повислая (Betula pendula) — ветви с листьями 229±46 0,448

Объект №2. Пустырь д. Демьянки. Содержание 137Cs в почве — 359 Бк/кг

Крапива двудомная (Urtica dioica) — трава 22 0,061

Береза повислая (Betula pendula) — ветви с листьями 22 0,061

Лопух большой (Arctium lappa) — трава 22±7 0,061

Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) — трава 166±33 0,462

Чистотел большой (Chelidonium majus) — трава 194±39 0,540

Вероника дубравная (Veronica chamaedrys) — трава 238±47 0,663

Объект №3. Пустырь д. Дубовый Лог. Содержание 137Cs в почве — 458 Бк/кг

Яснотка пурпуровая (Lamium purpureum) — трава 9 0,020

Крапива двудомная (Urtica dioica) — трава 10±3 0,028

Лопух большой (Arctium lappa) — трава 15±5 0,033

Чистотел большой (Chelidonium majus) — трава 18 0,039

Одуванчик лекарственный (Taraxacum officinale) — трава 21±6 0,046

Вероника дубравная (Veronica chamaedrys) — трава 44±13 0,096

Таблица 2. Аккумуляция и 9^г лекарственными и другими хозяйственно полезными видами растений Добрушского района

Места произрастания, вид растения Содержание 137Cs в растениях, Бк/кг Содержание 90Sr в растениях, Бк/кг КН по 137Cs, Бк/кг : Бк/кг КН по 90Sr, Бк/кг: Бк/кг

Объект №1. Сосняк дубняково-мшистый с березой повислой в 1 км юго-западнее д. Дубовый Лог, слева от шоссе. Содержание в почве — 4584 Бк/кг; содержание 9[^г в почве — 123,7 Бк/кг

Чистотел большой (Chelidonium majus) — трава 2200,0 1637,9±327,6 0,48 13,24

Крапива двудомная (Urtica dioica) — трава 1925,0 0,42

Щавель парамидальный (Rumex thyrsiflorus) — трава с соцветиями 1526,0 0,33

Люпин многолетний (Lupinus polyphyllus) — побеги с листьями 1464,0 0,32

Земляника лесная (Fragaria vesca) — трава 1072,0 0,23

Вейник наземный (Calamagrostis epigeios) — трава 639,1 442,2±88,4 0,14 3,57

Папоротник щитовник мужской (Driopteris filix — mas) — вайи 520,0 0,11

Дрок красильный (Geenista tinctoria) — побеги с листьями 469,0 0,1

Купена многоцветковая (Polygonatum multiflorum) — трава 400,0 0,09

Грушанка круглолистная (Pyrola rotundifolia) — трава с соцветиями 270,0 0,06

Груша обыкновенная (Pyrus communis) — ветви с листьями 241,0 0,05

Вероника лекарственная (Veronica officinalis) — трава с соцветиями 192,3 370,2±75,0 0,04 2,99

Малина (Rubus idaeus) — ветви с листьями 166,0 0,04

Дрема белая (Melandrium album) — трава с соцветиями 144,0 0,03

Костяника (Rubus saxatilis) — побеги с листьями 139,5 767,5±53,5 0,03 6,20

Крушина ломкая (Frangula alnus) — ветви с листьями 99,4 980,1±196,0 0,021 7,97

Полынь обыкновенная (Artemisia vulgaris) — побеги с листьями 79,8 244,4±59,4 0,02 1,98

Ландыш майский (Convallaria majalis) — трава < МДА

Береза повислая (Betula pendula) — ветви с листьями < МДА

Василек синий (Centaurea cyanus) — трава с соцветиями < МДА

Рябина обыкновенная (Sorbus aucuparia) — ветви с листьями < МДА

Сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) — побеги с хвоей < МДА

Объект №2. Луговая экосистема на понижении правобережной поймы р. Ипуть, против восточной окраины д. Вылево. Содержание 13^ в почве — 929 Бк/кг; содержание 9[^г в почве — 2,4 Бк/кг.

Бекмания обыкновенная (Beckmannia eruciformis) — трава 1616,0 1,74

Подмаренник северный (Galium boreale) — трава 625,0 0,67

Осока острая (Carex acuta) — трава 440,0 0,47

Молочай блестящий (Euphorbia lucida) — трава 276,0 0,28

Манник большой (Glyceria maxima) — трава 250,0 0,27

Щучка дернистая (Deschampsia cespitosa) — трава 155,2 92,0±22,1 0,17 38,3

Объект №3. Луговая экосистема на плоской равнине правобережной поймы р. Ипуть восточнее д. Вылево. Содержание 13^ в почве — 4252 Бк/кг; содержание 91^г в почве — 33 Бк/кг

Щавель пирамидальный (Rumex thyrsiflorus) — трава 5108,4 88,6±32,7 1,20 2,68

Лапчатка серебристая (Potentilla argentea) — трава 621,0 0,15

Пижма обыкновенная (Tanacetum vulgare) — трава 627,0 0,15

Полевица виноградниковая (Agrostis vinealis) — трава 464,0 0,11

Мятлик узколистный (Poa angustifolia) — трава 436,0 0,10

Вейник наземный (Galamagrostis epigeios) — трава < МДА

Объект №4. Пустырь нежилой д. Вылево. Содержание 13^ в почве — 13727 Бк/кг; содержание 91^г в почве — 33 Бк/кг

Полынь горькая (Artemisia absinthium) — трава 406,0 0,03

Малина (Rubus idaeus) — ветви с листьями 320,0 0,02

Яблоня домашняя (Malus domestica) — ветви с листьями 323,0 0,02

Лапчатка серебристая (Potentilla argentea) — трава 297,0 0,02

Крапива двудомная (Urtica dioica) — трава 164,0 0,01

Пустырник пятилопастный (Leonurus quinquelobatus) — трава 158,0 622,6±131,2 0,01 18,9

Липа (Tilia cordata) — ветви с листьями 26,1 464,5±96,9 0,01 14,01

Береза повислая (Betula pendula) — ветви с листьями 55,0 0,01

Кострец безостый (Bromopsis inermis) — трава < МДА

Донник белый (Melilotus albus) — трава < МДА

Примечание: МДА — минимальная детектируемая активность. Погрешность измерений 15—20%

семейства Rosaceae и Poaceae — по 7 видов (по 17,5%), Asteraceae — 5 видов (12,5%), Fabaceae — 3 вида (7,5%), Lamíaceae — 2 вида (5,1%). Остальные 14 семейств включали по 1 виду каждое (по 2,6%).

Травы включали 31 вид (79,5%), деревья — 5 (12,5%), кустарники — 2 (5,1%), полукустарники — 1 вид (2,6%). Преобладали многолетники — 37 видов (94,8%), мало двулетних и одно-двулетних — по 1 виду (2,6%).

Результаты изучения радиологического загрязнения лекарственных и других хозяйственно полезных видов растений природных экосистем на четырех объектах Добрушского района приведены в табл. 2. Материал для исследований был отобран 23 июня 2009 г.

Как видно из табл. 2, виды растений объекта №1 отличаются между собой по аккумуляции 13^. Наиболее загрязнены радионуклидом чистотел большой, крапива двудомная, щавель пирамидальный, люпин многолетний, земляника лесная, вейник наземный, папоротник щитовник мужской, дрок красильный, купена многоцветковая. Нормативу РДУ/ЛТС-2004 по 137С^ равному 370 Бк/кг, отвечали грушанка круглолистная, груша обыкновенная, вероника лекарственная, малина, дрема белая, костяника, ландыш майский, береза повислая, василек синий, рябина обыкновенная, сосна обыкновенная.

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

На объекте №2 превышали нормативы РДУ/ЛТС-2004 по 13^ такие виды растений, как бекмания обыкновенная, подмаренник северный, осока острая. Отвечали требованию РДУ/ЛТС-2004 молочай блестящий, манник большой, щучка дернистая.

Высокую радиоактивную загрязненность 13^ на объекте №3 имели щавель пирамидальный, лапчатка серебристая, пижма обыкновенная, полевица ви-ноградниковая, мятлик узколистный. И

только вейник наземный отвечал нормативу РДУ/ЛТС-2004 по 13^.

На объекте №4 из 11 видов растений только полынь горькая превышала норматив РДУ/ЛТС-2004 по 137Сб — 370 Бк/кг.

Следовательно, из 45 образцов растений летних сборов 2009 г. на четырех объектах Добрушского района 18 образцов (40%) характеризовались превышением норматива РДУ/ЛТС-2004 по 13^ — 370 Бк/кг. Наиболее загрязненными 13^ были чистотел большой, крапива двудомная, щавель пирамидальный, люпин многолетний, земляника лесная (объект №1), бекмания обыкновенная (объект №2), щавель пирамидальный (объект №3).

Итак, во всех 63 проанализированных образцах растений сборов 2007 и 2009 гг. коэффициент накопления пропорционален величине загрязнения их радионуклидом. Наиболее загрязненными 13^ были виды растений лесных и луговых экосистем сбора 2009 г.; 10 из них, проанализированных на содержание 9(^г, с показателями от 1637,9 до 88,6 Бк/кг составили следующий убывающий ряд: чистотел большой, крушина ломкая, костяника, пустырник пятилопастный, липа, вейник наземный, вероника лекарственная, полынь обыкновенная, щучка дернистая, щавель пирамидальный.

Таким образом, использование лекарственных и других хозяйственно ценных видов растений на обследованных объектах возможно при обязательном радиологическом контроле.

Литература

1. В.Д. Александрова. Классификация растительности «Обзор принципов классификации и классификационных систем в разных геоботанических школах». — Л., 1969.

2. Булохов А.Д. Эколого-флористическая классификация лесов Южного Нечерноземья России / А.Д. Булохов, А.И. Соломещ. — Брянск, 2003.

3. Методика полевых геоботанических исследований. — М., Л., 1938.

4. Миркин Б.М. Наука о растительности (история и современное состояние основных концепций) / Б.М. Миркин, Л.Г. Наумова // Наука о растительности. — Уфа, 1998.

5. Программа и методика биогеоценологических исследований. — М., 1974.

6. Определитель высших растений Беларуси / под ред. В.И. Парфенова. — Мн., 1999.

7. Радиоактивное загрязнение растительности Беларуси (в связи с аварией на Чернобыльской АЭС). — Мн., 1995.

8. Крупномасштабные агрономические и радиологические обследования почв сельскохозяйственных угодий Беларуси: Методические указания / Под ред. И.М. Багдевич. — Мн., 2001.

9. Якушев Б.И. Методика отбора почвенных проб при проведении радиологического мониторинга в природных фитоценозах / Б.И. Якушев, А.Л. Ефремов, Г.Д. Матусов, М.М. Сак // Доклады НАН Беларуси, 2004. Т. 48, №1. С. 69—71.

10. Методика проведения гамма-спектрометрического анализа содержания радионуклидов в пробах окружающей среды и продуктах питания. Утверждена НПО «ВНИИФТРИ» 21.12.90. Дата введения 01.03.1993.

11. Республиканский допустимый уровень содержания цезия-137 в лекарственно-техническом сырье (РДУ/ЛТС-2004). — Мн., 2004.

12. Braun-Blanquet, J. Ff I anzensociologie / J. Braun-Blanquet. — Wien—New-York: Springer-Verlag, 1964.

13. Westhoff, V. The Braun-Blanquet approach / V. Westhoff, E. van der. Maarel; ad. R. H. Whittaker // Classification of plant communities. — Hague: Junk, 1978. F. 278—399.

Summary

The results of radioactive 137Cs and 90Sr pollution study of 63 samples of medicinal and other economically valuable plant kinds of 7 Dobrush district objects in 2007 and 2009 spring-summer periods are established. 18 kinds of plants on three objects of the 2007 spring collection meet RPL/MTR (Republic Permissible Level of Medicinal Technical Raw Material) - 2004 rules on 137Cs, equal 370 Bk/kg. 18 (40%) out of 45 samples on four objects of the 2009 summer collection exceeded RPL/MTR-2004 rules on 137Cs. The analyzed 10 kinds of plants make up a descending order: Chelidonium majus, Frangula alnus, Rubus saxatilis, Leonurus quinquelobatus, Tilia cordata, Calamagrostis epigeios, Veronica officinalis, Artemisia vulgaris, Deschampsia cespitosa, Rumex thyrsiflorus. The use of medicinal herbs growing in the studied areas is possible under compulsory radiologic control.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.