CC BY
23
УДК 356.388
Черевко М.В., кандидат бюлопчних наук, доцент Буцяк Г.А., асистент Бунш Т.П. ©
Лье1еський нацюнальний утеерситет еетеринарног медицины та бютехнологт
¡мет С.З.Гжицького
СХОЖ1СТЬ НАС1ННЯ ТЕСТ-РОСЛИН ЯК ПОКАЗНИК Р1ВНЯ ЗАБРУДНЕНОСТ1 ГРУНТУ ВАЖКИМИ МЕТАЛАМИ
Авторами дослгджено еплие р1еня забрудненост1 грунту еажкими металами на лабораторну схож1сть I енергт проростання настня пшенищ, е1еса, ячменю, редьки чорног з метою еияеити можлиекть еикористання гх показникге е якост1 бгогндикацгйних ознак для попередньог оцгнки забрудненост1 Грунту еажкими металами. Досл1дженнями естаноелено, що еищою чутлие1стю до р1еня сумарного забруднення Грунту еажкими металами е1дзначаеться оеес г ячмть, показник лабораторног схожост1 настня та енергп його проростання знижуеались егдпоегдно до тдеищення ем1сту еажких метал1е у Грунт1. Водночас було егдмгчено, що для тдеищення достое1рност1 оцтюеання р1еня забрудненост1 Грунту еажкими металами за допомогою тест-рослин необхгднг глибш1 дослгдження селектиеног реакцгг гх на окрем1 еиди еажких метал1е.
Ключовi слова: лабораторна схож1сть, енерг1я проростання, тест-рослини, сумарне забруднення, еажкг метали.
Вступ. Проблема забруднення навколишнього середовища, в тому чи^ грунту, важкими металами не втрачае свое! актуальности Антропогенш джерела такого забруднення в десятки разiв перевершили надходження важких металiв iз природних джерел у бюсферу. Неоднозначна роль !х для життевих процеав живих органiзмiв та властива !м висока токсичшсть i здатшсть утворювати хелатш сполуки залишаються важливим об'ектом дослщжень бюлопв, медиюв, еколопв. Вивчення ди важких металiв вимагае системного пщходу, тобто дослщжень !хнього впливу та м^ацп в межах бюти та абютичного середовища у система джерело надходження ^ атмосфера, вода, грунт ^ рослина ^ тварина i людина. Такий пщхщ продиктований ще й тим, що важю метали у процес м^раци трофiчними ланцюгами екосистеми мають здатнiсть до акумуляцп й пщвищення вмiсту в органiзмах при переходi з нижчого на вищий трофiчний рiвень. Це особливо важливо, оскшьки рослинницька й тваринницька продукцiя е джерелом харчування людини.
З метою попередження надходження важких металiв у бюсферу й екосистему вiдповiдальним е контроль дiяльностi промислових i сшьськогосподарських об'ектiв з дотримання ними еколопчних нормативiв щодо зменшення забруднення ними грунту. Про це свщчать дослщження
© Черевко М.В., Буцяк Г.А., Бунш Т.П., 2009
154
багатьох дослщниюв у цьому напрямi (Ильин В.Б., 1991; Покровская С.Ф., 1986; Садовникова Л.К. и др., 1995; Фадеев А.1., Мiрошнiченко М.М. та ш., 1992; Кравщв Р.Й., Буцяк В.1., 2002 та îh.). Вони стосуються висв^лення питань токсичностi, поширення в природ^ мiграцiï в системi грунт - рослина - тварина, значення ГДК, впливу на тварин тощо.
Матер1ал i методи. Метою дослiджень було вивчення залежност лабораторноï схожостi та енерги проростання насiння пшеницi, ячменю, вiвса i редьки вiд сумарного вмшту важких металiв у грунтах в зон промислових об'ектiв. Для цього були ввдбраш зразки грунту з глибини 0-20 см на територп, що прилягае до Миколаïвського цементного заводу, Дашавського сажового (недшчого) i силiкатного заводу, дендропарку с. Пвдпрщ. Вмiст рухомих форм важких металiв визначали на атомно-абсорбцiйному спектрофотометрi С-115-М1. Сумарне забруднення комплексом сполук рiзних важких металiв визначали за формулою: n
Zc = £ Kc - (n -1) де п - кшьюсть рiзних важких метай!в; Kc - концентрацп окремих металiв.
1з грунтових проб виготовляли водш витяжки, якi використовували для пророщування насiння у чашках Петрi як агрофон. Дослiд з пророщуванням насiння проводився за загальноприйнятою методикою. Визначався середнiй iз трьох повторностей показник схожост насiння i перюд проростання основноï кiлькостi його (енерпя проростання). Показники ïx аналiзувались з метою виявити вiдповiднiсть рiвню забрудненостi дослiджуваниx грунтiв за сумарним вмютом кадмiю, плюмбуму, нiкелю, цинку, купруму на предмет використання цих ознак в якост бiоiндикацiйниx для попередньоï оцiнки забруднення.
Для порiвняння рiвня забруднення грунтiв дослiджуваниx територш за основу була взята шкала Саеста. Згщно з нею Zc < 16 - рiвень забруднення слабкий; Zc = 16 - 32 - середнш; Zc = 33 -128 - високий; Zc > 128 -небезпечний.
Результати дослщження. Для встановлення достовiрностi бiотестування грунту на рiвень забрудненостi його важкими металами за допомогою окремих iндикацiйниx реакцiй тест-рослин попередньо був проведений xiмiчний аналiз для виявлення якiсного й кiлькiсного вмiсту важких металiв у кожнiй пробi грунту.
Згщно з даними результатами, ус грунти на територiï дослiджуваниx об'екив за шкалою Саета вiднесенi до високого рiвня забруднення, а в саштарно-захиснш зонi Микола1'вського цементного заводу - до небезпечного, дуже високого.
Еколого-токсиколопчний контроль, зорiентований на оцiнку навантажень токсичних речовин на живi органiзми i середовище, досить успiшно поеднуеться з б^ндикацшними показниками рослин-бiоiндикаторiв як реакщя на шкiдливу дiю xiмiчниx забруднень. Для бютестування придатнi високочутливi концентрацп забруднюючих речовин види, здатнi реагувати на них морфолопчними змiнами чи вщхиленнями у життевих процесах.
155
Ефективним у цьому вщношенш виявився показник лабораторно! схожост насшня, характер його проростання, що отримав назву метод проросткiв. Однак вш дае певну iнформацiю про реакцш лише на сумарне забруднення грунту. З щею метою нами було вивчено залежшсть показника лабораторно! схожост культурних польових рослин вщ вмiсту важких металiв у грунт^ зокрема таких високотоксичних, як плюмбум, кадмiй, купрум, цинк.
Таблиця 1
Вмкт важких металiв у грунтах в зош промислових пщприемств
Об'ект взяття зразшв грунту рН грунту Вм1ст важких метал1в, мг/кг грунту Сумарни
Перевищення норм ГДК (рази) й вм1ст
Cd Р1 гп Мо Си (гс)
Дашавський сажовий завод 7,0 2,4 2,4 44,0 2,2 43,7 1,9 10,0 2,0 6,9 2,3 103
Дашавський силжатний завод 6,6 2,9 2,9 46,0 2,3 41,0 1,8 11,0 2,2 8,1 2,7 105,4
Миколавський цементний завод 8,0 3,5 3,5 58,0 2,9 85,1 3,7 17,0 3,4 11,7 3,9 171,9
Дендропарк с. Пвдпрщ 5,8 1,9 1,9 40,0 2,0 41,4 1,8 8,5 1,7 63,0 2,1 94,1
Норми ГДК 1,0 20,0 23,0 5,0 3,0
В результат дослiджень було виявлено певну чутливють до рiвня забруднення грунту важкими металами у пшеницi, вiвса, ячменю, про що свiдчать !'хш показники лабораторно! схожостi насiння при пророщуванш на водних витяжках дослщжуваних проб грунтiв (табл. 2).
Високу стiйкiсть до забруднення грунту важкими металами вiдмiчено у редьки. Показники !! лабораторно! схожостi були в межах 72,4-85% при енерги проростання за першi два днi 48-61%. Лише дуже високий рiвень забруднення грунту з територи цементного заводу пом^но знизив данi показники.
Таблиця 2
Лабораторна схожчсть насшня пшениц та ячменю _як показник забруднення грунту_
М1сце вщбору проб грунту гс Пшениця Ячмшь
Лабораторна схожють Енерпя пророс-тання Лабора-торна схожють Енерпя пророс-тання
Сил1катний завод (Дашава) 105,4 49,5 21,5 34,0 20,0
Цементний завод (Микола!в) 171,2 52,5 32,5 50,0 41,0
Сажовий завод (Дашава) 103,0 60,0 46,0 43,0 39,5
Дендропарк (с.Щдпрщ) 94,1 80,0 56,0 60,0 51,0
Аналiзуючи отримаш результати за лабораторною схожiстю насшня цих двох сiльськогосподарських культур, необхщно вiдмiтити вiдсутнiсть чiткого впливу тдвищення рiвня сумарного забруднення грунту важкими металами на
156
И показники. Пояснення треба шукати у кшьюсному вмшт окремих металiв як iнгредieнтiв сумарного забруднення та неоднаковш реакци хiмiчного середовища, грунту. У сумарному забрудненш проявляеться рiзна селективна властивiсть тест-рослин щодо реакци на вмiст окремих важких мет^в, однак виокремити li серед багатофакторного впливу неможливо. Не другорядну роль у впливi на дослщжуваш рослини важких металiв ввдграе явище антагонiзму, синергiзму i змшаний тип взаемоди даних важких металв мiж собою та з шшими хiмiчними елементами грунту. Однак щ фактори ще мало дослiдженi на рослинах.
Висновок. Результати проведених дослiджень свщчать про можлившть використання показника лабораторно! схожостi та енерги проростання насшня в якостi критерiю оцiнювання рiвня забрудненостi грунту важкими металами. Кращими бiотесторами виявились пшениця i ячмшь.
Бiоiндикацiя як експрес-система оцiнки забруднення середовища е ефективним елементом еколого-токсиколопчного контролю стану навколишнього середовища.
Лггература
1. Звырин Н.Г., Обухов А.И. Принципы и методы нормирования (стандартизации) содержания тяжелых металлов в почве и в системе почва -растение // Бюлл. Почв. и-та им. В.В. Докучаева. -1983. - вып. 35. - С. 7 - 10.
2. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе „почва-растение". -Новосибирск: Наука. Сиб. отд., - 1991. - 151 с.
3. Кравщв Р.Й., Буцяк В.1. Трансформащя важких металiв грунтами за умов техногенного навантаження // Сшьський господар, 2002. - № 1-2.-С.5-7.
4. Покровская С.Ф. Загрязнение почв тяжелыми металлами и его влияние а сельскохозяйственное производство. - М., 1986. - 57 с.
5. Фатеев А.1., Мрошшченко М.М., Самохвалова В.Л., Биндич Т.Ю. До питання ощнки рiвнiв небезпеки забруднення грунив важкими металами // Вшник аграрное' науки. - 1999. - №10. - С. 59 - 62.
Summary
By authors explored influencing of level of muddiness 'doioo by heavy metals on laboratory likeness and energy of germination of seed of wheat, oat, barley, radish black with the purpose of to find out possibility of the use of their indexes in quality the signs of d3i3iaeiao3eied for the preliminary estimate of muddiness 'doioo by heavy metals. It is set researches, that by a higher sensitiveness to the level of total contamination 'doioo heavy metals are mark an oat and barley, index of laboratory likeness of seed and energy of his germination went down accordingly with the increase of maintenance of heavy metals in 'doio3. It was marked at the same time, that for the increase of authenticity of evaluation of level of muddiness 'doioo heavy metals by the plants of test are need more deep researches of selective reaction them on the separate types of heavy metals.
Стаття надшшла до редакцИ 24.09.2009
157
