Научная статья на тему 'Способность дикорастущих съедобных грибов Центральной Якутии аккумулировать тяжелые металлы'

Способность дикорастущих съедобных грибов Центральной Якутии аккумулировать тяжелые металлы Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
127
33
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГРИБЫ / ПОЧВА / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / КОЭФФИЦИЕНТ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПОГЛОЩЕНИЯ / MUSHROOMS / SOIL / HEAVY METALS / COEFFICIENT OF BIOLOGICAL ABSORPTION

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Попова Мария Гаврильевна

Представлены результаты исследований содержания тяжелых металлов в наиболее распространенных видах съедобных грибов Центральной Якутии с целью оценки аккумулирующей способности грибов к отдельным элементам.

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

There are presented the results of investigations of the content of heavy metals in the most common types of edible mushrooms of Central Yakutia with the purpose of estimating the storage ability of mushrooms to individual elements.

Текст научной работы на тему «Способность дикорастущих съедобных грибов Центральной Якутии аккумулировать тяжелые металлы»

кая затратность на мелиорацию и удаленность от населенных пунктов (70 км). Природоохранная направленность территории заключается в сохранении лесного фонда.

V группа - эрозионные земли с общей площадью 6000 га приурочены к склонам южной и северной экспозиций. Они включены в категорию низкой продуктивности. В естественных условиях южный склон отличается высокой теплообеспе-ченностью. В июле на глубине 0-10 см температура почвы достигает 29,0-32,00С. В этот период отмечается повышенная засушливость. В слое 040 см накапливается 74,8 мм продуктивной влаги. Данные земли пригодны для посева многолетних трав и зерновых культур, в зимний период - тебеневочных пастбищ.

На северном склоне отмечена пониженная температура почвы. По данным 2005-2008 гг., в конце июня в слое 0-10 см она составляла 12,10С. При этом слое почвы 0-40 см в среднем содержалось 82,4 мм продуктивной влаги. Данную территорию предлагается отнести к лесному фонду.

VI группа - переувлажненные земли долин таежных речек с низкой продуктивностью. Общая площадь земель - 28973 га. Лимитирующим фактором для выращивания сельскохозяйственных культур являются короткий безморозный период (25-35 дней на поверхности почвы) и заболоченность. Земли пригодны для сенокосных угодий и пастбищ для КРС и лошадей.

VII группа - земли котловинных аласов, занимают 19754 га (14,5%). Лимитирующим фактором для выращивания сельскохозяйственных культур выступает короткий вегетационный период (3040 дней), недостаток влаги, засоленность. Земли пригодны для сенокосных угодий, пастбищ и по-

УДК 635.8 (571.56)

сева многолетних солеустойчивых трав. Почвы включены в категорию низкой и средней продуктивности.

Ш-УШП группы земель сосредоточены в основном в Малтанском агроландшафтном районе, территория которого характеризуется высокой степенью залесенности. Большая часть площади сельскохозяйственных посевов расположена на раскорчевках лиственничной тайги, в результате чего разрушается почвенный покров, зачастую наблюдается потеря без того маломощного гумусового горизонта. На склонах развиваются эрозионные процессы. В связи с этим остро стоит проблема охраны лесов и восстановления плодородия почв раскорчевок.

Таким образом, типология земель Немюгюнс-кого наслега будет служить основой при разработке адаптивно-ландшафтных систем земледелия в условиях Якутии. Ее предлагается использовать при составлении перспективных планов развития села, расчетах оптимального поголовья крупного рогатого скота, лошадей, технологии возделывания сельскохозяйственных культур и их размещения на местности.

Литература

1. Иванова Л. С. Адаптивно-ландшафтные системы земледелия Лено-Амгинского междуречья. - Новосибирск, 2004. - 131 с.

2. Исаченко А.Г. Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование. - М.: Высшая школа, 1965. - 327 с.

3. Мухина Л.И. Принципы и методы технологической оценки природных комплексов. - М.: Наука, 1973. - 95 с.

4. Агроэкологическая оценка земель, проектирование адаптивно-ландшафтных систем земледелия и агро-технологий: методическое руководство. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2005. - 784 с.

Способность дикорастущих съедобных грибов Центральной Якутии

аккумулировать тяжелые металлы

М.Г. Попова

Представлены результаты исследований содержания тяжелых металлов в наиболее распространенных видах съедобных грибов Центральной Якутии с целью оценки их аккумулирующей способности к отдельным элементам.

Ключевые слова: грибы, почва, тяжелые металлы, коэффициент биологического поглощения.

Heavy metals content in the most common types of edible fungi of Central Yakutia are investigated in purpose to estimate the accumulating ability of the fungi to individual elements.

Key words: edible fungi, soil, heavy metals, a biological absorption coefficient.

ПОПОВА Мария Гаврильевна - к.б.н., в.н.с. ГНУ ЯНИИСХ РАСХН, [email protected].

ПОПОВА

Съедобные лесные грибы, благодаря своеобразному химическому составу, являются популярным и оригинальным продуктом питания. Химический состав грибов разнообразен и непостоянен, подвержен влияниям почвенно-климати-ческих условий, времени года и других факторов.

Ряд микологов выдвинули гипотезу о повышенной аккумулирующей способности грибов, называя индикаторами тяжелых металлов, несмотря на их короткий период развития [1-4].

Они могут накапливать большое количество свинца, ртути и кадмия, опасных при высоких концентрациях для здоровья человека.

На загрязнение грибов, как и других видов продовольственного сырья и пищевых продуктов, влияет окружающая среда, прежде всего, почва. Аккумулирующая способность грибов зависит от глубины развития мицелия в почве. У большинства грибов мицелий многолетний и располагается в верхнем слое почвы на глубине 10-15 см.

Концентрация тяжелых металлов в почве претерпевает существенные изменения в зависимости от почвенных горизонтов [5, 6]. Обычно в загрязненных почвах глубина проникновения тяжелых металлов менее 20 см, а при сильном загрязнении - до 1,6 м [7].

Цель работы - исследование содержания тяжелых металлов в наиболее распространенных видах съедобных грибов Центральной Якутии и оценка их аккумулирующей способности к тяжелым металлам.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1) изучить содержание тяжелых металлов в съедобных грибах и почве;

2) оценить аккумулирующую способность грибов к тяжелым металлам.

Методика. Объектами исследований являлись дикорастущие съедобные грибы. Исследования проводили в Центральной Якутии (окрестности г. Якутска, Усть-Алданский и Хангаласский улусы)

Содержание тяжелых металлов и оценка аккумулирующей способности грибов (M±m)

Вид грибов Кадмий | Свинец | Ртуть

ПДК, мг/кг

0,1 /5,0 0,5 / 32,0 0,05/2,1

показатель, мг/кг КБП показатель, мг/кг КБП показатель, мг/кг КБП

Усть-Алданский улус

Подберезовик обыкновенный (Leccinum scabrum (Bull.: Fr.) S.F.Gray) 0,93±0,01 0,23±0,01 4,04 4,50±0,10 20,56±0,94 0,22 0,83±0,01 4,04±0,18 0,20

Масленок лиственничный (Suillus grevillei f. Badius Sing) 1,64±0,11 0,23±0,01 7,13 5,34±0,13 20,56±0,94 0,26 1,01±0,12 4,04±0,18 0,25

Груздь настоящий (Lactarius resimus (Fr.) Fr.) 1,83±0,11 0,23±0,01 7,95 6,85±0,24 20,56±0,94 0,33 1,27±0,10 4,04±0,18 0,31

Волнушка розовая (Lactarius torminosus (Fr.) S.F. Gray) 0,72±0,00 0,23±0,01 3,13 4,82±0,23 20,56±0,94 0,23 1,18±0,11 4,04±0,18 0,29

Хангаласский улус

Подберезовик обыкновенный (Leccinum scabrum (Bull.: Fr.) S.F.Gray) 1,12±0,10 0,14±0,01 8,00 6,22±0,11 13,83±0,55 0,45 1,02±0,11 3,64±0,18 0,28

Масленок настоящий (Suillus luteus (L.: Fr) S.F. Gray) 1,44±0,12 0,14±0,01 10,28 8,81±0,20 13,83±0,55 0,64 1,28±0,12 3,64±0,18 0,35

Масленок лиственничный (Suillus grevillei f. Badius Sing) 1,81±0,12 0,14±0,01 12,92 10,13±0,32 13,83±0,55 0,73 2,04±0,13 3,64±0,18 0,56

Окрестности г. Якутска

Подберезовик обыкновенный (Leccinum scabrum (Bull.: Fr.) S.F.Gray) 1,22±0,01 0,31±0,01 3,93 7,03±0,21 18,19±0,64 0,39 1,23±0,10 12,25±0,59 0,10

Масленок настоящий (Suillus luteus (L.: Fr) S.F. Gray) 2,34±0,14 0,31±0,01 7,54 17,20±0,82 18,19±0,64 0,94 2,91±0,22 12,25±0,59 0,23

Масленок лиственничный (Suillus grevillei f. Badius Sing) 2,65±0,13 0,31±0,01 8,54 18,21±0,72 18,19±0,64 1,00 3,12±0,14 12,25±0,59 0,25

Моховик желто-бурый (Suillus variegatus (Sow.:Fr.)) 1,48±0,12 0,31±0,01 4,77 11,02±0,44 18,19±0,64 0,60 1,94±0,13 12,25±0,59 0,15

Груздь настоящий (Lactarius resimus (Fr.) Fr.) 2,50±0,13 0,31±0,01 8,06 21,00±0,82 18,19±0,64 1,15 3,63±0,23 12,25±0,59 0,29

Волнушка розовая (Lactarius torminosus (Fr.) S.F. Gray) 1,73±0,12 0,31±0,01 5,58 14,53±0,62 18,19±0,64 0,79 2,54±0,22 12,25±0,59 0,21

Примечание. Числитель - содержание в грибах; знаменатель - валовое содержание в почве; ПДК - предельно допустимая концентрация в грибах в сырой массе по СанПиН 2.3.2.2422-08 и в почве по ГН 2.1.7.020-94.

76

НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ, 2011, №№4

в местах массового сбора. Сбор материала проводили в точках, удаленных от магистральных дорог не более чем на 500 м.

Грибы тщательно очищали от почвы и лесного мусора, сортировали по видам. Далее их разрезали ножом на мелкие ломтики толщиной 0,5-1 см. Высушивали естественным способом и в ИК-су-шилке «Фермер».

Пробы почвы были взяты с места произрастания грибов. Образцы почвы отбирали на глубине 0-20 см, высушивали и просеивали через сито.

Содержание тяжелых металлов определяли на инфракрасном анализаторе NIR SCANNER model 4250 в лаборатории биохимии и массового анализа ЯНИИСХ РАСХН, калиброванном на основе общепринятых стандартных химических методов.

Результаты анализов подвергнуты обработке методом математической статистики с учетом контроля Стьюдента при р<0,05 [8].

Коэффициент биологического поглощения (КБП) вычислен по формуле: КБП = отношение концентраций элемента в грибах к его концентрации в почве.

Результаты и обсуждение. Для сравнения степени аккумуляции тяжелых металлов грибов рассчитаны коэффициенты биологического поглощения, которые являются показателем интенсивности поглощения химических элементов растениями, определяемым как отношение концентраций элемента в золе растений к его концентрации в почве, на которой они произрастают [9].

По методике, описанной А.В. Поддубным и др. [4], на основании КБП грибы подразделяются на три группы: макроконцентраты - КБП>2; микроконцентраты - КБП = 1-2; деконцентраты -КБП < 1.

Из таблицы видно, что максимальная концентрация кадмия обнаружена в маслятах лиственничных в окрестностях г. Якутска, минимальная - в волнушках розовых в Усть-Алданском улусе.

Максимальное содержание свинца зафиксировано в груздях настоящих в окрестностях г. Якутска, минимальное - в подберезовиках обыкновенных в Усть-Алданском улусе.

Наибольшее количество ртути отмечено в груздях настоящих в окрестностях г. Якутска, а наименьшее - в маслятах настоящих в Усть-Алдан-ском улусе.

Как показывают результаты анализов, при переводе в сырую массу накопление тяжелых металлов в грибах незначительно превышает ПДК. Так, содержание свинца превышает ПДК от 1,5 до 4,2 раз, кадмия - от 1,5 до 2,5 раза, ртути - от

1,5 до 7 раз. При этом самое высокое содержание тяжелых металлов отмечено в грибах, собранных в окрестностях г. Якутска, чем в грибах Усть-Ал-данского и Хангаласского улусов.

Содержание кадмия во всех исследованных почвах намного меньше ПДК.

Уровень накопления свинца не превышает ПДК во всех исследованных почвах.

Содержание ртути во всех исследованных почвах превышает ПДК. Больше всего ртути установлено в почвах окрестностей г. Якутска.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что все изученные грибы являются макроконцентратами кадмия, по отношению к свинцу все грибы являются деконцентратами, кроме масленка лиственничного и груздя настоящего, которые являются микроконцентратами, а по отношению к ртути все виды грибов являются деконцен-тратами.

Таким образом, установлено, что все виды грибов обладают высокой аккумулирующей способностью в отношении кадмия, чем свинца и ртути.

Литература

1. Горбунова И.А. Тяжелые металлы и радионуклиды в плодовых телах макромицетов в Республике Алтай // Сибирский экологический журнал. - 1999. - №3. -С. 277-280.

2. Лобанов Ф.И., БыковаА.Е. Проблемы экологической безопасности съедобных грибов // Пищевая промышленность. - 1996. - № 12. - С. 18-19.

3. ОстроверховаГ.П., Донников С.В., МерхляковА.Л., Моисеева М.С. Грибные сообщества как объекты регионального мониторинга и биоиндикации загрязнений тяжелыми металлами // Сибирский экологический журнал. - 2002. -№ 1. - С. 35-40.

4. Поддубный А.В., ХристофороваН.К., Ковековдо-ва Л. Т. Макромицеты как индикаторы загрязнения среды тяжелыми металлами // Микология и фитопатология. - 1998. - Т. 32, вып. 6. - С. 47-51.

5. Вяйзенен Г.Н., Токарь А.И. Мониторинг тяжелых металлов и радионуклидов в природных экосистемах // Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения: матер. Межд. конф. - Киров: ВНИ-ИОЗ РАСХН, 2004. - С. 114-116.

6. Сысо А.И. Общие закономерности распределения микроэлементов в покровных отложениях и почвах Западной Сибири // Сибирский экологический журнал. -2004. - Т. 11, №3. — С. 273-287.

7. Кабата-ПендиасА., ПендиасХ. Микроэлементы в почвах и растениях. - М. : Мир, 1989. - 139 с.

8. Лебедев П.Т., Усович А.Т. Методы исследования кормов, органов и тканей животных. - М.: Россельхозиз-дат, 1969. - 476 с.

9. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. - М.: Высшая школа, 1975. - 353 с.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.