ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИТОМАССЫ РАСТИТЕЛЬНОГО СООБЩЕСТВА ПРИ ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Трифонова Т.А.1, Алхутова Е.Ю.2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2 Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия. konfvladimir@mail.ru
USE OF PHYTOMASS OF PHYTOCENOSIS AT THE ESTIMATION OF DEGREE OF POLLUTION OF SOIL HEAVY METALS Trifonova T.A., Alkhutova E.Y. Биоиндикация на фитоценотическом уровне в большинстве случаев является неспецифичной и позволяет выявить интегральные стрессорные воздействия, открывая путь к оценке допустимых нагрузок на сложную экосистему.
Если говорить о нормировании качества почвы, из всех фитоценотических параметров наибольший интерес представляет фитомасса растительного сообщества. Ведь ухудшение свойств почвы, вызванное ее загрязнением тяжелыми металлами (ТМ), в первую очередь, выражается в нарушении главной экологической функции почвы - способности давать урожай. Для оценки предельно допустимой нагрузки на почву, загрязненную ТМ, путем анализа зависимости «доза ТМ - фитомасса растительного сообщества», фитомасса растений, произрастающих на загрязненной почве, должна отвечать следующим требованиям: во- первых, ее зависимость от уровня загрязнения почвы должна быть нелинейной. Во-вторых, фитомасса растений должна интегрально отражать реакцию почвы на загрязнение. Воздействие ТМ на фитомассу растений изучалось в полевом опыте на дерновоподзолистой почве под козлобородниково-ежово-бодячным фитоценозом. ТМ вносили на опытные участки в составе гальваношлама. Участок №1 служил контролем. На участки №2, №3, №4 отход внесли в дозах 2.3, 3.5 и 4.7 кг/м2 соответственно. Полученная зависимость фитомассы лугового сообщества от уровня загрязнения почвы описывалась уравнением логистической регрессии. Установлено, что снижение фитомассы в градиенте нагрузки реализовывалось как ответная реакция на изменение свойств почвы. Комплекс изменений, произошедших в почве под воздействием ТМ, описывает модель формирования экотоксичности в дерновоподзолистой почве под луговой растительностью. Модель включает следующие этапы: 1) выщелачивание ТМ из гальваношлама и их миграцию по профилю почвы; 2) стимуляция ТМ микроорганизмов, расщепляющих клетчатку; 3) накопление в почве продуктов расщепления клетчатки (органических кислот); 4) вымывание из гумусового горизонта почвы макроэлементов и комплексных соединений ТМ с кислыми органическими продуктами; 5) снижение урожая луговой растительности и изменение ее видового состава; 6) снижение количества клетчатки, поступающей в почву. ПОКАЗАТЕЛИ РЕЗИСТЕНТНОСТИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА КАК БИОИНДИКАТОР КАЧЕСТВА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Троценко А.А.1, Будилова Е.В.2, Журавлёва Н.Г.3 1 Международный институт бизнес-образования, Мурманск, Россия. trotcenko2007@yandex. ru 2 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 3 Мурманский государственный технический университет, Мурманск, Россия HUMAN'S NONSPECIFIC INDICATORS OF RESISTANCE AS A BIOINDICATOR OF ENVIRONMENTAL QUALITY Trotcenko A.A., Budilova E.V., Zhuravleva N.G. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что в промышленных городах регистрируется повышенная заболеваемость, как взрослых, так и детей. При этом прослеживается определенная связь между иммунным статусом жителей и климатическими особенностями региона и степенью промышленного загрязнения. В ряде работ (Усатова, 1986; Козинец, 1993; Черешнев, 1999; Троценко, 2010) показано существенное влияние окружающей среды на функционирование иммунной системы, что может приводить к развитию экологически обусловленного вторичного иммунодефицитного состояния. Необходим поиск информативных и неинвазивных методов оценки влияния климатических и промышленных факторов на неспецифический иммунитет человека. Такие методы немногочисленны и ни один из них не может претендовать на универсальность. Поскольку неспецифический иммунитет тесно связан с общими категориями гомеостаза и резистентности, характеристики неспецифического иммунитета могут использоваться в качестве неинвазивного экспресс-теста, а изучение особенностей неспецифического иммунитета жителей различных регионов России в зависимости от воздействия факторов окружающей среды представляется актуальным. Цель работы: исследовать с помощью экспресс-методов влияние промышленного пресса и других факторов окружающей среды на неспецифический иммунитет (бактерицидная активность кожи, буккальный тест, цитохимические показатели периферической крови) жителей Республики Карелия и Мурманской области.
Всего было обследовано 1513 человек из 19 населённых пунктов. Экспресс-тесты позволили достоверно подтвердить влияние промышленного фактора на все показатели лейкоформулы и на показатели анатомо-физиологического барьера, а именно: снижается бактерицидная активность кожи и защитная функция слизистой полости рта. Также достоверно выявлено влияние миграционного и климатического факторов на неспецифический иммунитет человека. ПОЧВЕННЫЕ ГУМИНОВЫЕ КИСЛОТЫ: МАКРОМОЛЕКУЛЫ ИЛИ СУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЙ КОМПЛЕКС? Трубецкой О.А.1, Трубецкая О.Е.2 1 Институт фундаментальных проблем биологии РАН, Пущино, Россия. olegi03@yahoo.com 2 Филиал Института биоорганической химии РАН, Пущино, Россия SOIL HUMIC ACIDS: MACROMOLECULES OR SUPRAMOLECULAR COMPLEXES? Trubetskoj O.A., Trubetskaya O.E. Гуминовые вещества (ГВ), обязательные и стабильные компоненты природных сухопутных сред и водных источников, являются одним из главных и практически неисчерпаемых ресурсов органического углерода на планете. Около 25 лет назад было обнаружено, что природные ГВ способны не только связывать, но и эффективно трансформировать пестициды и другие поллютанты в менее токсичные вещества, используя в качестве источника энергии солнечный свет. Однако до сих пор не существует единого мнения ни о механизмах образования, ни о базовых принципах строения ГВ. Долгое время предполагали, что ГВ представляют собой гетерогенную смесь рандомизированных гетерополимеров, молекулярная масса которых достигает 300 кД. Сравнительно недавно была выдвинута новая концепция их молекулярной организации, основанная на базовых представлениях супрамолекулярной химии, в соответствии с которыми ГВ представляют собой ансамбль органических молекул относительно небольшого размера, соединенных между собой нековалентными связями в стабильный устойчивый к деградации комплекс. Однако прямых экспериментальных данных в пользу макромолекулярной или супрамолекулярной модели строения ГВ до сих пор представлено не было. На базе разработанного авторами оригинального метода электрофореза ГВ в сочетании с эксклюзивной хроматографией из нескольких различных по генезису почв были выделены стабильные фракции гуминовых кислот (ГК), различающиеся по электрофоретической подвижности и номинальным молекулярным массам. Проведено комплексное исследование полученных фракций ГК: а) методами 13С- и 1Н-ЯМР и пиролитической масс-спектроскопии метилированых тетраметиламмонием препаратов; б) анализом весового содержания аминокислот; в) ИК-спектроскопией; г) анализом спектров поглощения и трехмерной флуоресценции; е) методами гигантского комбинационного рассеяния и рассеяния рентгеновских лучей; ж) методом анализа фотодеградационной активности при освещении естественным солнечным и искусственным монохроматическим или полихроматическим светом; з) высокоэффективной жидкостной хроматографией на колонке с обращенной фазой. Было показано принципиальное различие в физико-химических свойствах и содержании структурных компонентов, а также фотодеградационной активности между высоко- и низкомолекулярными фракциями. Методом многократной ультрафильтрации в присутствии концентрированной мочевины были получены данные, позволяющие предположить, что низкомолекулярные флуоресцентные ароматические фракции соединены в супрамолекулярный комплекс с высокомолекулярным алифатическим нефлуоресцирующим кором с помощью нековалентных (предположительно водородных) связей. Методами ультравысокоэффективной обращено-фазовой жидкостной хроматографии последнего поколения с детекцией спектров поглощения индивидуальных гуминовых компонентов в области 210-400 нм в режиме реального времени составе высокомолекулярной фракции ГВ впервые были идентифицированы свободные ненасыщенные жирные кислоты - амфифильные молекулы, которые могут служить основной супрамолекулярного комплекса. Работа выполнена на базе проекта CNRS - РАН №23962 и поддержана РФФИ (грант 10- 05-00243-а).
Еще по теме ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИТОМАССЫ РАСТИТЕЛЬНОГО СООБЩЕСТВА ПРИ ОЦЕНКЕ СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ Трифонова Т.А.1, Алхутова Е.Ю.2 1 Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, Москва, Россия 2 Владимирский государственный университет имени А.Г. и Н.Г. Столетовых, Владимир, Россия. konfvladimir@mail.ru: