CC BY
30
Ukrainian Journal of Ecology
Ukrainian Journal of Ecology, 2018, 8(1), 880-886 doi: 10.15421/2018_288
ORIGINAL ARTICLE UDC 575.224.4:504.5
Soil mutagenic activity in hazardous waste site of Kalush City
(Western Ukraine)
R.A. Yakymchuk, V.F. Valyuk
Pavlo Tychyna Uman State Pedagogical University Sadova St. 2, Uman 20300, Ukraine Email: peoplenature16@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-6249-4304 Received: 08.02.2018. Accepted: 13.03.2018
Frequency and spectrum of cytogenetic disorders in the cells of root meristem sprouts of Triticum aestivum L., induced by soil contamination with hexachlorobenzene in the territory of toxic waste ground and Dombrovskyi potassium ore mine (Kalush city, Ivano-Frankivsk oblast), were studied. The concentration of hexachlorobenzene exceeded MPC (maximum permissible concentration) by 1233.3-18350 times. It has been established that chemical soil contamination causes the increase of the frequency of cytogenetic aberrations by 1.8-3.8 times. Its highest indicators were found under the most intensive soil contamination with hexachlorobenzene in the areas of toxic waste ground which were not recultivated. Frequency of cytogenetic disorders exceeded the control level by 3.4-3.8 times. The maintenance of high mutagenic activity of hexachlorobenzene remains in the soil of the recultivated area of the ground is confirmed by statistically reliable increase of the number of aberrant cells by 2.6-3 times. It has been shown that soil contamination of Dombrovskyi mine with the complex of natural-mineral compounds of mining-chemical raw materials causes the increase of mutagenic activity level of low concentrations of chemical gene-toxic factors of techno-genic origin, which is seen in the induction of higher level of cytogenic disorders compared with spontaneous indicators by 1.8-2.4 times. Spectrum of chromosome aberrations, which mostly included acentric fragments, expanded due to induced bridges, ring chromosomes and micronuclei. The share increase of the cells with dicentrics, caused by the effect of soil contamination with hexachlorobenzene in the territory of toxic waste ground, confirms the radiomimetic effect, resulted from the effect of chemical mutagen in high concentrations. Chemical pollutants of the soil of all the studied areas show the ability to cause mitosis disorder, connected with the damage of mitotic apparatus. A significant increase of disorder frequency of chromosome segregation can be the result of the interaction of mutagens not only with microtube proteins of division spindle but also with heterochromatin of near-center areas of chromosomes, which is typical for the mechanism of the emergence of cytogenetic aberrations under the effect of chemical supermutagens in high concentrations. The increase of the cell number with multiple aberrations under the effect of soil contamination with hexachlorobenzene in different concentrations proves high gene-toxicity of the chemical compound and the threat of severe genetic outcomes when it gets into the environment.
Key words:Triticum aestivum L.; toxic waste contamination; chromosome aberrations; cytogenetic disorders; mutagenic activity; genetic outcomes
Мутагенна активнкть х1м1чного забруднення Грунту пол1гону токсичних в1дход1в м. Калуш (Захщна Украша)
Р.А. Якимчук, В.Ф. Валюк
Уманський державний педагог'чний унверситет iMeHi Павла Тичини
вул. Садова 2, м. Умань, 20300, Украна Email: peoplenature16@gmail.com, ORCID ID: 0000-0002-6249-4304
Вивчено частоту i спектр цитогенетичних порушень в ^тинах кореневоУ меристеми проростов Triticum aestivum L., Ыдукованих забрудненими гексахлорбензолом фунтами територи пол^ону токсичних вiдходiв (ПТВ) i Домбровського кар'еру калмних руд (м. Калуш 1вано-Франювська обл.). Концентраци гексахлорбензолу перевищували ГДК в 1233,318350 раз. Встановлено, що хiмiчне забруднення фунту спричинюе зростання частоти цитогенетичних аберацм в 1,83,8 рази. Найвищi ÏÏ показники виявлено за найЫтенсивншого забруднення фунту гексахлорбензолом на дтянках пол^ону токсичних вiдходiв, що не зазнали рекультивацп. Частота цитогенетичних порушень перевищувала контрольний рiвень у 3,4-3,8 рази. Свщченням збереження високоУ мутагенноУ активносп залишюв гексахлорбензолу
в фунт рекультивованоУ дГлянки полГгону е статистично вГропдне зростання кiлькостi аберантних клiтин в 2,6-3 рази. Показано, що забруднення фунту Домбровського кар'еру комплексом природно-мЫеральних сполук прничо-хГмГчноУ сировини призводить до зростання рiвня мутагенноУ активностi низьких концентрацм хiмiчних генотоксичних чинникiв техногенного походження, що виявляеться в ¡ндукуванн вищого в 1,8-2,4 рази, вщ спонтанних показникiв, рiвня цитогенетичних порушень. Спектр хромосомних аберацiй, який переважно включав ацентричн фрагменти, розширювався за рахунок iндукування мостiв, кiльцевих хромосом i мiкроядер. Зростання серед викликаних дiею забруднень Грунту гексахлорбензолом аберантних клГтин частки клiтин з дицентриками свГдчить про радiомiметичний ефект, спричинений дiею хiмiчного мутагену у високм концентрацГУ на територм ПТВ. Хiмiчнi забруднювачi Грунту всiх дослiджених територм проявляють здатнiсть викликати порушення мГтозу, пов'язанi з пошкодженням мГтотичного апарату. 1стотне зростання частоти порушень сегрегаци хромосом може бути наслiдком взаемодГУ мутагенiв не лише з бГлками мкротрубочок веретена подГлу, але i з гетерохроматином прицентромерних дтянок хромосом, що характерно для механвмт виникнення цитогенетичних аберацм за впливу хЫчних супермутагенГв у високих концентрацГях. ЗбГльшення ктькосп клГтин з множинними аберацГями за дм забруднень Грунту гексахлорбензолом у рГзних концентрацГях свщчить про високу генотоксичнкть хГмГчноУ сполуки та небезпеку важких генетичних наслГдюв у разГ потрапляння УУ в природне середовище.
Ключовi слова: Triticum aestivum L.; забруднення токсичними выходами; хромосомы аберацГУ; цитогенетичн порушення; мутагенна активнкть; генетичн наслщки
Вступ
На основ! узагальнень результалв дослщжень щодо чинниюв регюнального хГмГчного забруднення в УкраУн встановлено, що найбГльшу небезпеку складають ТЕЦ, ТЕС, заводи, шахти, кар'ери, транспорт, пол^они токсичних вщходГв, сховища непридатних i заборонених пестицидГв. Надзвичайно високу генотоксичнкть проявляють вщходи 1 -3 класу небезпеки, яких щороку в держав! утворюеться до 8 млн т (Lysychenko, 2015). 1х масове накопичення на полГгонах поблизу населених пунклв перетворило окремГ регюни УкраУни, зокрема м. ГорлГвка ДонецькоУ обл. та м. Калуш 1вано-ФранювськоУ обл., в зони еколопчного лиха (Lysychenko, 2015).
Особливо'! уваги заслуговують територм м. Калуш та ст Кропивник i Овка-Калуська Калуського району 1вано-ФранювськоУ обласп, як зпдно Указу Президента УкраУни вГд 10.02.2010 р. оголошено зоною надзвичайно'' еколопчноУ ситуацГ''. 1нтенсивне забруднення Грунту, води i повГтря Калуського промислового району високотоксичними сполуками ¡з найбГльшого в £вроп полГгону токсичних вГдходГв ТОВ «ОрГана Галев» та Домбровського кар'еру, де поховано лише за офщмними даними 11087,6 т гексахлорбензолу (близько 50 % наявних на територм УкраУни вщходГв I класу небезпеки) (Skrypnyk & Sova, 2011), призвело до зростання вроджених аномалм - на 19 %, онкозахворювань - на 11,4 %, генетичних порушень у рослинних i тваринних оргаызмю (Shvets, 2011; Rozhko et al., 2014 ). За оцЫкою експерлв ООН та мГжнародних комГсм, рекультивацГя територГ'' Домбровського кар'еру i вивезення гексахлорбензолу з полГгону для подальшоУ утилГзацГУ за межами краУни вщбувалися з грубими порушеннями еколопчноУ безпеки. Це спричинило додаткове забруднення навколишнього середовища канцерогенними сполуками i стало причиною занепокоення мГжнародноУ спГльноти можливктю виникнення транскордонноУ еколого-технолопчноУ надзвичайноУ ситуаци (Skrypnyk & Sova, 2011).
Серед нерозв'язаних на сьогодн питань залишаеться рГвень мутагенноУ небезпеки для живих оргаызмю, як спричиняе забруднення гексахлорбензолом фунту територм полГгону ТОВ «ОрГана Галев» i Домбровського кар'еру. Для встановлення його мутагенноУ активносп i виявлення механГзмГв виникнення генетичних порушень важливо дослГджувати вплив мутагеыв на функцюнування ядерного апарату клГтини i частоту цитогенетичних порушень (Ybrahymova, 2014).
Матерiали i методи дослщження
Для вивчення мутагенноУ активносп хГмГчного забруднення Грунту в мкцях захоронення токсичних вщходГв проведено цитогенетичний аналГз меристематичних клГтин первинних кормив проростов пшениц м'якоУ озимоУ (T. aestivum L.) сорлв Альбатрос одеський i Зимоярка, наання якоУ пророщували у зразках Грунту, вГдГбраного 2013 р. на територм полГгону токсичних вГцходт ТОВ «ОрГана Галев», його рекультивованоУ дГлянки i вщвалГв Домбровського кар'еру калмних руд (м. Калуш 1вано-ФранювськоУ обл.). Концентраци гексахлорбензолу в зразках фунту визначали в УкраУнсьюй лаборатори якосп i безпеки продукци АПК Нацюнального унГверситету бюресурав i природокористування. Проби Грунту вГдбирали вГдповГдно до стандартних методик. КонцентрацГУ гексахлорбензолу становили вщповщно 550,5 мг/кг, 292,0 мг/кг i 37,0 мг/кг, що перевищуе в 1233,3-18350 раз ГДК для цГеУ сполуки в фунл. Зважаючи на те що територт ПолтавськоУ обл. належить до умовно чистих регюыв УкраУни, бо УУ фунти не зазнали ¡стотного радюнуклщного забруднення внаслщок аварГУ на ЧАЕС, не мктять решток хлорорганГчних i фосфорорганГчних пестицидГв, а вмГст важких металл у кГлька разГв нижчий за гранично допустим! концентрацГУ (Holik, 2007; Onyshchenko, 2011; Shvyd et al., 2010), за контроль було взято зразки фунту територм с. Сватки Гадяцького р-ну ПолтавськоУ обл. Наання в ктькосп 50 шт. на варГант дослГду пророщували за температури 24-26 °С в чашках Петр! у зволожених дистильованою водою зразках Грунту з дослГджуваних дГлянок. ПервиннГ корГнцГ завдовжки 0,8-1,0 см фксували протягом 4 год. у фГксаторГ Кларка, що складаеться з 96 % розчину етилового спирту i льодяноУ оцтовоУ кислоти у спГввГдношеннГ 3:1. ХЫчну мацерацГю корГнцГв проводили протягом 1 хв. в 1 н розчиы соляноУ кислоти. ПГсля мацераци з метою аналГзу хромосомних аберацм та порушень мГтозу корГнцГ помщували у розчин ацетоорсеУну на 24 год. за температури 23-25 °С.
Для MiKpocKoni4Horo аналiзу готували TMM4acoBi давленi цитолопчы препарати за загальноприйнятими методами (Pausheva, 1998). MiKpocKoni4He вивчення меристематичноУ зони кормцв проводили з використанням MiKpocKony «JENAVAL» (Carl Zeiss Jena) при збшьшены 600х. Мiкpoфoтoгpафyвання здiйcнювали за допомогою iнтегpoванoí в мiкpocкoп фотонасадки Olympus SP-500 UZ при збшьшены мiкpocкoпа 900х та програмного забезпечення Quick PHOTO MICRO 2,3 for Windows (Olympus). Пщ час визначення частоти хромосомних аберацм та порушень мтозу до уваги брали ^тини, якi перебували в анафазi та раннм телoфазi. Вибipка для кожного ваpiантy становила не менше як 1000 ^тин, що вивчалися в 20 i бiльше первинних кормцях. Враховували частоту аберантних клiтин як вщсоток клiтин в анафазi та раннм телoфазi, що мicтили хромосомы порушення. При oбчиcленнi середньоУ кшькосп абеpацiй на аберантну клiтинy (КАнаАК) враховували клiтини з 0, 1, 2 та множинними хромосомними аберацями («>2» абеpацiй). Статистичну обробку експериментальних даних здмснювали загальноприйнятими методами (Lakyn, 1990), дocтoвipнicть piзницi оцмювали за допомогою t-кpитеpiю Стьюдента. Нульову ппотезу вiдкидали за Р<0,05. Bci розрахунки проводили за допомогою редактора MS Excel 2003 та програмного пакета Statistica 6.0. У таблиц наведен вiдcoткoвi частки хромосомних аберацм та Ух похибки.
Результати та ix обговорен ня
Пророщування наciння пшениц у пробах Грунту iз територм пoлiгoнy токсичних вiдхoдiв ТОВ «Оpiана Галев» i Домбровського кар'еру калмних руд м. Калуш спричинило мдукування в клiтинах меристеми первинних кормцв високу частоту хромосомних абеpацiй, яка перевищувала фоновий piвень контролю в 1,8-3,8 рази (табл. 1). Найвищi и показники виявлено за найiнтенcивнiшoгo забруднення Грунту гексахлорбензолом на дшянках пoлiгoнy токсичних вiдхoдiв, що не зазнали рекультиваци. Частота цитогенетичних порушень перевищувала контрольний piвень у 3,4-3,8 рази (Р<0,01) i становила для сорлв Альбатрос одеський i Зимоярка вщповщно 2,35 % та 2,51 %. Свiдченням збереження високоУ мутагенноУ активнocтi залишкiв гексахлорбензолу в фунт рекультивованоУ дiлянки пoлiгoнy е статистично вipoгiдне зростання в 2,6-3 рази в кореневм меpиcтемi пpopocткiв кшькосп аберантних клiтин.
Аналiзyючи частоту хромосомних аберацм в меристематичних кл^инах первинних кормцв пpopocткiв пшеницi, що зазнали впливу комплексно!' д^' хiмiчнoгo забруднення фунту в межах вiдвалiв Домбровського кар'еру калмних руд, встановлено, що piвень мдукованих цитогенетичних порушень в 1,8-2,4 рази перевищував кoнтpoльнi показники. Проби фунту з вiдвалiв Домбровського кар'еру за даними Haidin (2011) та Holovchak (2010) включають розкривн породи, що наполовину складаються iз соленосних глин, якi вмiщyють гал^, каУыт, лангбейнiт, ciльвiн, кiзеpит, пол^ал^, ангiдpит, шенiт та леoнiт, та пеpевищyючi ГДК сполуки Ni, Fe, Mn, Pb, Cr та Ме. ^м того, в межах вiдвалiв кар'еру вщбулось неcанкцioнoване захоронення тисяч тон особливо небезпечних хiмiчних речовин - гексахлорбензолу i амiнiв, яю, в мipy Ух неналежного iзoлювання, потрапляють до поверхневих шаpiв фунту (Skrypnyk & Sova, 2011).
Таблиця 1. Частота i спектр хромосомних аберацм в меристематичних !штинах первинних кормив озимоУ пшеницi, мдукованих забрудненням Грунту токсичними вiдхoдами в м. Калуш
Micue вщбору зразюв Вивчено ана-телофаз MiT03iB, шт. MiT03H 3 порушеннями i хромосомними аберац|ями Спектр порушень мтазута хромосомних аберацм КАнаАК, ШТ.
шт. % Фрагменти Мости Мости + фрагменти Мкроядра BiflCTaiOMi хромосоми Юльцев! хромосоми
шт. % шт. % шт. % шт. « шт. % шт. %
Альбатрос одеський
с. Сватки Полтавська обл. (контроль) 1291 8 0,6210,22 1 0,08 7 0,54 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 1,00
Лол^он TOB «OpiaHa Галев» 1107 26 "2,35±0,46* 13 1,18* 11 0,99 0 0,00 1 0,09 0 0,00 1 0,09 1,19*
Рекультивована дмянка полону TOB «OpiaHa Галев» 1133 21 1,85±0,40* 10 0,88* 6 0,53 0 0,00 0 0,00 3 0,26 2 0,18 1,05
Домбровський кар'ер 1126 17 1,51 ±0,36* 6 0,53 7 0,62 0 0,00 0 0,00 4 0,36* 0 0,00 1,18*
Зимоярка
с. Сватки Полтавська обл. (контроль) 1200 9 0,75±0,25 5 0,42 4 0,33 0 0,00 0 0,00 0 0,00 0 0,00 1,00
Пол1гон TOB «OpiaHa Галев» 1592 40 "2,51 ±0,39* 14 0,88 17 1,07* 2 0,12 0 0,00 6 0,38* 1 0,06 1,45**
Рекультивована дтянка пол1гону TOB «OpiaHa Галев» 1219 24 1,97±0,40* 11 0,90 8 0,66 1 0,08 0 0,00 3 0,25 1 0,08 1,38**
Домбровський кар'ср 1166 16 1,37±0,34 5 0,43 8 0,69 0 0,00 1 0,09 1 0,09 1 0,09 1,19
* Pi3HM^ з контролем статистично ßipor^a за Р< 0,05. ** Рiзниця з контролем статистично Bipor^Ha за Р< 0,0
Спектр титв цитогенетичних порушень о^м ацентричних фparментiв i мoстiв, як були хapaктеpнi також для контрольного вapiaнту, включав мiкpoядpa, кiльцевi та вiдстaючi хромосоми (рис. 1). Зростання частоти хромосомних аберацм в ^тинах меристеми кормив пpopoсткiв за дм забруднення Грунту гексахлорбензолом у найвищм кoнцентpaцiУ (теpитopiя пoлiroну токсичних вiдхoдiв ТОВ «Оpiaнa Галев») обумовлене мдукуванням переважно одиничних ацентричних фparментiв (0,88 %) у сорту Альбатрос одеський та хроматидних i хромосомних мослв (1,07 %) у сорту Зимоярка (рис. 2). Як правило, мдукування з високою частотою мoстiв, зокрема хромосомних, е характерним
цитогенетичним наслщком впливу юызувальних випроммювань (Medvedeva & Bolsunovskyi, 2016; Geras'kin et al., 2012). Утворення в кореневм меристемi пшениц велико)' кiлькостi клiтин з дицентриками, викликаних дieю забруднень фунту гексахлорбензолом в межах полiгону токсичних вiдходiв м. Калуш свiдчить про радiомiметичнi властивостi хiмiчноï сполуки, як можуть проявлятися за дм високоУ концентрацп мутагену.
Ï'
а
б
X
1«
Рис. 1. Хромосомнi абераци та порушення мiтозу, iндукованi забрудненням фунту токсичними выходами полiгону м. Калуш: а - мкроядро, б - ктьцева хромосома, в - вщстаюча хромосома.
Внаслiдок впливу на кореневу меристему пшениц гексахлорбензолом у низьких концентраЦях, що характерно для рекультивованоУ дiлянки полiгону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев», частота ^тин з ацентричними фрагментами зберiгалась на рiвнi попереднього варiанту й становила 0,88 % для сорту Альбатрос одеський i 0,90 % для сорту Зимоярка. Проте частка моспв у загальнм частот цитогенетичних порушень зменшилася до показникiв контрольного рiвня.
Збiльшення кiлькостi кластогенних порушень в кл^инах меристеми первинних корiнцiв проростов пшениц за впливу хiмiчного забруднення фунту Домбровського кар'еру обумовлене утворенням переважно ацентричних фрагменлв у сорту Альбатрос одеський i дицентричних хромосом у сорту Зимоярка.
При пророщуванн наання в пробах Грунту, забрудненого хiмiчними чинниками рiзних дослiджених об'еклв, спостерiгались поодинокi випадки появи ктьцевих хромосом - iндикаторiв радiацiйного впливу, що може свщчити про вщсутнкть спорiдненостi хiмiчних мутагенiв з генетичними структурами ^тини та механiзмом Ух дм за принципом мiшенi - випадково (Eihes, 2013). 1х утворення можна пояснити втратою прителомерних фрагменлв, внаслiдок чого втрачаеться зв'язок хромосом з ядерною оболонкою та порушуеться архiтектонiка ядра (Kolomyets et а1., 2013; Zuccarello et а1., 2010; ВаБтко et а1., 2012).
Рис. 2. Частота ацентричних фрагменлв i MOCTiB, iндукованих забрудненими токсичними выходами Грунтами м. Калуш: 1 - с. Сватки Полтавська обл. (контроль), 2 - пол^он токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев», 3 - рекультивована дтянка пол^ону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев», 4 - Домбровський кар'ер.
в
XiMi4Hi забруднювачi фунту дослщжених територiй проявляють здатнкть викликати порушення MiT03y, пов'язанi з пошкодженням мiтотичного апарату. Вважаеться, що вплив радiацií призводить до зростання частоти хромосомних аберацм в ^тиы, а дiя хiмiчних мутагенiв найчаспше призводить до генних мутацiй або пошкоджень мiтотичного веретена (Shevtsova & Hudkov, 2014; Geras'kin et al., 2011, Geras'kin et al., 2012).
Статистично вiрогiдне зростання частоти анеуплоíдних клiтин коренево! меристеми проросткiв спричинювала дiя забруднень фунту гексахлорбензолом у найвищiй концентраци на територГ'' полiгону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев» у сорту Зимоярка (0,38 %) та комплексом низьких концентрацм хiмiчних сполук вщвалу Домбровського кар'еру в сорту Альбатрос одеський (0,36 %).
З високою частотою (0,25-0,26 %) вiдстаючi хромосоми мдукували також забруднення Грунту гексахлорбензолом рекультивовано! дiлянки полiгону токсичних вiдходiв. 1стотне зростання частоти порушень сегрегацп хромосом може бути наслiдком взаемоди мутагенiв не лише з бтками мiкротрубочок веретена подiлу, але i з гетерохроматином прицентромерних дiлянок хромосом, що характерно для механiзмiв виникнення цитогенетичних аберацм за впливу хiмiчних супермутагенiв у високих концентрацiях.
Зростання частоти аберантних ^тин не завжди супроводжуеться аналопчними змiнами середньо''' КАнаАК; i навпаки, при майже незммних значеннях частоти аберантних клiтин може спостер^атися зростання КАнаАК (Shkarupa et al., 2011). Серед аберантних 1^тин, Ыдукованих забрудненням Грунту хiмiчними мутагенами, виявлено ^тини, що несли вщразу бiльше двох хромосомних перебудов.
Найвищими показниками КАнаАК характеризувались аберантнi кл™ни меристеми первинних корiнцiв пророслого наання озимо' пшеницi сорту Зимоярка, як зазнали впливу забруднень Грунту гексахлорбензолом пол^ону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев» (1,45 шт.) i рекультивовано' його дiлянки (1,38 шт.) (рис. 3).
Комплексы цитогенетичн порушення в ^тинах меристеми первинних корiнцiв проростов сорту Альбатрос одеський утворювались з меншою частотою, проте за дм гексахлорбензолу в найвищiй i найнижчiй концентрацiях, що характерно для забруднених фунлв полiгону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев» i вiдвалiв Домбровського кар'еру калмних руд, показник КАнаАК статистично перевищував контроль.
Важкi цитогенетичн порушення, iндукованi низькими концентрацiями гексахлорбензолу в фунл, можуть бути пов'язан з кумулятивним чи синергетичним ефектом мутагенного впливу Ыших хiмiчних чинниюв, зокрема важкими металами.
Рис. 3. Частота хромосомних аберацм i КАнаАК за дм забруднення Грунту токсичними выходами м. Калуш: 1 - с. Сватки Полтавська обл. (контроль), 2 - пол^он токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев», 3 - рекультивована дтянка полiгону токсичних вiдходiв ТОВ «Орiана Галев», 4 - Домбровський кар'ер.
Висновки
Таким чином, xiMi4He забруднення фунту пол^ону токсичних вiдходiв ТОВ «OpiaHa Галев» i Домбровського кар'еру калмних руд м. Калуш спричинюе зростання частоти цитогенетичних аберацм в озимо!' пшениц в 1,8-3,8 рази. Найвищу мутагенну активнкть виявляють забруднення фунту гексахлорбензолом нерекультивовано'|' територм пол^ону токсичних вiдходiв ТОВ «Opiaнa Галев». Частота аберантних ^тин, iндуковaних забрудненням Грунту гексахлорбензолом рекультивовано!' дiлянки полiгону токсичних вiдходiв, перевищуе в 2,6-3 рази спонтанний piвень та продовжуе становити загрозу для геному оpгaнiзмiв. Забруднення Грунту вiдвaлiв Домбровського кар'еру комплексом пpиpодно-мiнеpaльних сполук гipничо-хiмiчноï' сировини призводить до зростання piвня мутагенно!' aктивностi низьких концентрацм хiмiчних генотоксичних чинникiв техногенного походження, що виявляеться в мдукуванн piвня цитогенетичних порушень, вищого в 1,8-2,4 рази вщ спонтанних показниюв.
Спектр хромосомних aбеpaцiй, який переважно включав типовi для хiмiчного мутагенезу ацентричн фрагменти, розширювався за рахунок iндукувaння мостiв, кiльцевих хромосом i мкроядер. Зростання серед аберантних ^тин, викликаних дiею Грунту полiгону токсичних вiдходiв, забрудненого гексахлорбензолом, частки ^тин з дицентриками, свiдчить про paдiомiметичний ефект, спричинений дiею хiмiчних мутагеыв у високих концентpaцiях. Хiмiчнi зaбpуднювaчi Грунту всiх дослiджених теpитоpiй проявляють здaтнiсть викликати порушення мiтозу, пов'язан з пошкодженням мiтотичного апарату. 1стотне зростання частоти анеупло'|'дних клiтин виявлено за впливу забруднень гексахлорбензолом фунту пол^ону токсичних вiдходiв ТОВ «Opiaнa Галев» i комплексом хiмiчних мутагеыв Домбровського кар'еру.
Збiльшення кiлькостi ^тин з множинними aбеpaцiями за дм забруднень Грунту гексахлорбензолом у piзних концентpaцiях свiдчить про високу генотоксичнкть хiмiчноï сполуки та небезпеку важких генетичних нашдюв у paзi потрапляння ïï в природне середовище. Високий показник КАнаАК за низьких концентрацм гексахлорбензолу в фунт вiдвaлiв Домбровського кар'еру може бути пов'язаний з кумулятивним чи синергетичним ефектом мутагенного впливу комплексу недиференцмованих хiмiчних чинниюв.
References
Basinko, A., Giovannucci Uzielli, M. L., Scarselli, G. (2012). Clinical and molecular cytogenetic studies in ring chromosome 5: Report of a child with congenital abnormalities. European Journal of Medical Genetics, 55(2), 112-116. D0l:10.1155/2014/149878 Eihes, N. S. (2013). Historical role of losif Abramovich Rapoport in genetics. The continuation of the research with the use of the method of chemical mutagenesis. Vavilov journal of genetics and breeding, 17 (1), 162-172 (in Russian). Geras'kin, S., Oudalova, A. A., Docareva, N. S. (2011). Effects of radio active contamination on Scots pines in the remote period after the Chernobyl accident. Ecotoxicology, 20, 1195-1208. D0I:10.1007/s10646-011 -0664-7
Geras'kin, S., Oudalova, A., Dikareva, N. (2012). Effects of chronic irradiation in plant populations. Radiobiolgy and Environmental Security, NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. Dordrecht: Springer Science+Business Media B. V.
Haidin, A. M. (2011). Ecological problems of mining industrial complexes. Scientific-technical journal, 4 (2), 55-62. Holik, Yu.S. (2007). The program of environmental protection, rational use of natural resources and the implementation of the ecological policy taking into account regional priorities of Poltava region during the period up to the year of 2010 in a new edition. Poltava: Poltava literator (in Ukrainian).
Holovchak, V. F. (2010). The state of mining-industrial geo-economical complexes of Kalush-Holynskyi deposit of potassium salts and the measures for their ecological optimization. Ecological safety and balanced resource use: proceedings, 2, 4-13. Kolomyets, O. L., Atsaeva, M. M., Dadashev, S. la. (2013). Breach of synaptonic complexes and peculiarities of spermatozoa selection of I order in a mouse in response to the injection medical preparations. Genetics, 49 (11), 1261 -1269 (in Russian). Lakyn, H. F. (1990). Biometrics. Moscow: Vysshaia shkola (in Russian).
Lysychenko, H. V. (2015). Problems of chemical and radiation safety of Ukraine. Bulletin of Ukraine's NAS, 6, 20-27. Available from: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/84890/ Accessed on 08.03.2018 (in Ukrainian).
Medvedeva, M. lu., Bolsunovskyi, A. la. (2016). Spectrum of chromosome aberrations in root meristem of E. Canadensis from the areas near the Yenisei River with different types of industrial contamination. Genetic toxicology, 16 (XIV, 2), 57-65 (in Russian).
Onyshchenko, V. O. (2011). The regional program of environmental protection, rational use of natural resources and the implementation of the ecological policy taking into account regional priorities of Poltava region for the period of 2010-2015. Program "Environment-2015". Poltava (in Ukrainian).
Pausheva, Z.P. (1998). Manual on plant cytology. Moscow: Agropromizdat (in Russian).
Rozhko, M. M., Ersteniuk, H. M., Kryzhanivska, A. Ye. (2014). Development and introduction of the system of reduction of techno-genic load on the territory and population of ecologically-declining areas. Ecology and nature use, 18, 97-110 (in Ukrainian). Shvets L. S. (2011). Bioindication of the intensity of the environmental pollution based on the fertility indicators of pollen grains of different plants. Achievements of biology and medicine, 17 (1), 40-44 (in Ukrainian).
Shvyd, S. F., Shvyd, L. M., Natalochka, V. O., Tkachenko, S. K. (2010). Dynamics of remaining pesticide concentrations in the soils of Poltava region. Bulletin of Poltava state agrarian academy, 3, 26-31 (in Ukrainian).
Skrypnyk, O., Sova, A. (2011). Black holes of Kalush. ZN,UA. Available from: (in Ukrainian) https://zn.ua/HEALTH/chernye dyry kalusha.html. Accessed on 08.03.2018 .
Shevtsova, N. L., Hudkov, D. Y.(2014). Cytogenetic effects of small doses of ionizing radiation of Phragmites australis L. from water reservoirs of Chernobyl alienated zone. Materials of scientific-practical conference with foreign participation. "Radioecology - 2014". Zhytomyr: Publishing house of ZhSU named after I. Franko, 236-240 (in Ukrainian). Shkarupa, V. M., Neumerzhytska, L. V., Klymenko, S. V., Symihlazova, T. V. (2011). Dynamics of the spectrum changes of chromosome aberrations, induced by mitomycin C in Alliumcepa L. Bulletin of UTGIS, 9 (1), 112-117 (in Ukrainian). Ybrahymova, E.E. (2014). The study of a combined effect of remaining pesticides and heavy metals on mutation frequency of root meristem cells of Alliumcepa L. Scientific notes of Tavriia national university named after V. I. Vernadskiy. Series: Biology, chemistry, 26(3), 31 -42 (in Ukrainian).
Zuccarello, D., Dallapiccola, B., Novelli, A., Foresta, C. (2010). A zoo spermia in a man with a constitutional ring 22 chromosome. European Journal of Medical Genetics, 53(6), 389-391. DOI: 10.1016/j.ejmg.2010.07.014.
Citation:
Yakymchuk, R.A., Valyuk, V.F. (2018). Soil mutagenic activity in hazardous waste site of Kalush City (Western Ukraine). Ukrainian Journal of Ecology, 8(1), 880-886. I ("OE^^^MlThk work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0. License
