СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОЛЛЮТАНТОВ В РАЗНЫХ ТИПАХ ЧЕРНОЗЕМОВ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Дубовик В.А. Российский государственный аграрный заочный университет, Балашиха, Россия. vdubovik@rgazu. ru
THE CONTENT OF SOME POLLUTANTS IN DIFFERENT TYPES OF CHERNOZEMS OF THE TAMBOV REGION Dubovik V.A. В исследованиях, выполненных в Тамбовской области установлено влияние подтипов почв на аккумуляцию ими свинца, кадмия и мышьяка.
Но содержание этих элементов не превышает ПДК. Накопление поллютантов в почвах и их распространение по трофическим цепям представляет угрозу для здоровья человека (Кокорева, 1996; Трунов, Дубовик, Юмашев и др. 2008). В задачу нашей работы входило изучение загрязнения свинцом, кадмием и мышьяком разных подтипов почв в садовых агроценозах Тамбовской области. Содержание в почвенных пробах анализируемых химических элементов контролировали атомно-адсорбционным методом. Установлено, что количественный химический состав опасных элементов в почве зависит от ее подтипа и гранулометрического состава. Немаловажное значение имеет также удаленность от источников загрязнения, рельеф местности, реакции почвенного раствора, особенности конструкции сада, состояние садозащитных полос, качественный состав материнских пород почвы. У всех подтипов почв содержание анализируемых химических элементов не превышало 40 % от ПДК. Наибольшим содержанием свинца отличались черноземы обыкновенные, наименьшим - черноземно-луговые почвы и типичные черноземы. Наибольшим загрязнением кадмием выделялись черноземы луговые, наименьшим - обыкновенные. Относительно высокие содержания мышьяка отмечались в черноземах типичных и обыкновенных. Выщелоченные и оподзоленные черноземы содержали наименьшее его количество (см. табл.). Таблица. Содержание загрязняющих химических элементов в разных типах почв, мг/кг Свинец Кадмий Мышьяк Почвы M±m M±m M±m lim. lim. lim. Черноземно- 0.68±0.13 0.31±0.09 2.31±0.26 луговая 0.43-0.94 0.20-0.40 1.90-2.72 Лугово- 0.56±0.07 0.29±0.06 2.26±0.32 черноземная 0.43-0.68 0.19-0.40 2.17-2.34 Чернозем 0.69±0.12 0.26±0.07 3.61±0.09 типичный 0.44-0.94 0.21-0.29 3.45-3.77 Чернозем 0.81±0.14 0.24±0.04 2.07±0.11 выщелоченный 0.68-0.93 0.18-0.31 1.83-2.32 Чернозем 1.61±0.21 0.18±0.03 3.27±0.12 обыкновенный 1.20-2.01 0.20-0.17 2.70-3.85 Чернозем 0.69±0.13 0.30±0.06 2.09±0.19 оподзоленный 0.42-0.91 0.16-0.54 1.01-3.33 Итак, на «фоновых» территориях естественные и антропогенные факторы не способствуют чрезмерному накоплению в черноземных почвах загрязняющих химических элементов. Их концентрация чаще находится значительно ниже ПДК. Но от подтипа почв в сходных условиях зависит разное накопление свинца, кадмия и мышьяка. ИНТЕГРАЦИЯ ДАННЫХ И ОЦЕНКА КРИТИЧЕСКИХ УРОВНЕЙ РАДИАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЕ РАСТЕНИЯ Дубынина М.А., Удалова А.А. ВНИИ сельскохозяйственной радиологии и агроэкологии РАСХН, Обнинск, Россия. mariyadubynina@gmail. com THE INTEGRATION OF DATA AND ASSESMENT OF CRITICAL LEVELS OF RADIATION IMPACT ON AGRICULTURAL PLANTS Dubinina M.A., Oudalova A.A. В настоящее время защита окружающей среды от действия техногенных факторов (в том числе радиационного воздействия) базируется на антропоцентрическом принципе, согласно которому защищенность биоты гарантирована, если обеспечена безопасность человека. Однако достаточность данного принципа в настоящее время не доказана, необходимо обеспечить прямые доказательства защищенности не только человека, но и других живых организмов. Для определения дозовых нагрузок, приводящих к проявлению негативных реакций разной степени, и установления пределов воздействия, не вызывающих необратимых последствий, следует обобщить существующую информацию о радиобиологических эффектах у живых организмов. В частности, для уточнения критериев оценки предельно допустимого радиационного воздействия на агроценозы была создана база данных «Биологическое действие ионизирующих излучений на растения» (БД), в которую внесена информация о радиобиологических эффектах у культурных и дикорастущих растений, взятая из литературных источников (научных статей, монографий, диссертаций). Целью данной работы являлись отработка методологии оценки воздействия ионизирующих излучений на агроценозы на примере изменения показателей продуктивности и выживаемости, морфологических и биохимических. Критические дозовые нагрузки рассчитаны для 29 видов сельскохозяйственных растений на основе зависимости «дозовые нагрузки - биологический эффект» для каждой культуры и каждой группы радиобиологических эффектов. В качестве критического уровня при остром облучении рассматривали дозу ИИ, которая приводит к изменению биологического показателя на 50 % (ED5o). В случае хронического действия критической считали мощность дозы ионизирующих излучений (ИИ), вызывающую снижение показателей на 10 % (EDR10). Имеющаяся в БД информация для восстановления дозовых зависимостей и оценки критических нагрузок предварительно была проверена на соответствие поставленной цели (непротиворечивость исходных данных общим радиобиологическим представлениям, соблюдение формальных требований к входным данным для проведения регрессионного анализа и т.д.).
При остром облучении наиболее высокая радиочувствительность обнаружена у ячменя (ED50=15.6 Гр) - при анализе показателей продуктивности, и у пшеницы (ED50=25.4 Гр) - при анализе изменений морфологических показателей. В случае хронического облучения наименьшие значения критической мощности дозы установлены для пшеницы (EDR10 = 6.8 мГр/ч) - по критериям продуктивности, для ячменя (EDR10 = 29.1 мГр/ч) - по морфометрическим эффектам. Данных по биохимическим эффектам и выживаемости оказалось недостаточно для достоверной оценки критических дозовых нагрузок. Таким образом, в случае как острого, так и хронического облучения сельскохозяйственных растений наиболее чувствительными к действию ИИ являются показатели продуктивности, критические дозовые нагрузки по которым составляют ED50 = 15.6 Гр и EDR10 = 6.8 мГр/ч, соответственно. Ограниченный объем доступной информации, несовершенство методического и дозиметрического обеспечения приводят к существенной неопределенности оценок допустимых уровней воздействия ИИ на биоту. Накопление данных позволит установить и сопоставить критические дозовые нагрузки на сельскохозяйственные растения по всем группам радиобиологических эффектов. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ЖИРНЫХ КИСЛОТ ФОСФОЛИПИДОВ ДЛЯ ИНДИКАЦИИ СТРЕССОВ В ПОЧВЕ Евдокимов И.В. Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН, Пущино, Россия. ilyaevd@rambler.ru APPLICATION OF THE PHOSPHOLIPID FATTY ACID PROFILING FOR STRESS INDICATION IN SOIL Yevdokimov I.V. Метод жирных кислот фосфолипидов (ЖКФ), являющихся компонентом клеточных стенок, широко используется для определения структуры почвенного микробного сообщества. ЖКФ подвержены быстрой биохимической деградации после отмирания микробных клеток, и не входят в состав запасных клеточных веществ. Поэтому жирные кислоты фосфолипидов удобны как маркерные вещества для количественного определения микробной биомассы в почве. ЖКФ отличаются по химической структуре молекулы (длина углеродной цепочки, положение радикала или двойной связи, наличие и положение циклических структур). Методом ЖКФ разделяются грамотрицательные и грамположительные бактерии, актиномицеты, грибы, метанотрофные археи, высшие растения, простейшие. Поэтому данный метод является чувствительным «инструментом» при оценке сдвигов в структуре и активности почвенного микробного сообщества, что выгодно отличает его от методов субстрат-индуцированного дыхания и определения физиологического коэффициента, основанных на определении «интегрального показателя» - дыхания почвенного микробного сообщества в целом. Метод ЖКФ применятся в почвенной микробиологии для оценки интенсивности стрессов, связанных с: 1) увлажнением/иссушением; 2) промерзанием/оттаиванием; 3) резкими колебаниями температуры в почве; 4) дефицитом питательных веществ; 5) поступлением ксенобиотиков. К наиболее часто используемым индикаторам стрессов в почве относятся следующие соотношения между ЖКФ: 1) грибы/бактерии («Г/Б»); 2) грамположительные бактерии/грамотрицательные бактерии («Г +/Г -»); 3) циклические ЖКФ/их моноеновые предшественники («Ц/М»). Обычно считается, что увеличение этих индикаторов служит признаком усиления любого из вышеперечисленных видов стресса. Однако однозначное толкование изменений в величинах индикаторов стресса во многих случаях затруднено. Во- первых, распространено «наложение» разных видов стресса. Например, иссушение приводит к уменьшению относительного обогащения почвы маркерами грамотрицательных бактерий и, соответственно, увеличению индекса «Г+/Г-». В то же время, переувлажнение почвы вызывает рост относительного обилия ЖКФ-маркеров для грамотрицательных бактерий из-за увеличения доступности питательных элементов; это приводит к уменьшению индекса стресса «Г+/Г-» даже при явно стрессовом переувлажнении (комбинация усиления стресса переувлажнения со смягчением дефицита питательных элементов). Наши собственные данные показывают, что внесение в почву умеренных доз минерального азотного удобрения приводит к уменьшению индикатора «Г/Б», т.е. стресс, связанный с дефицитом азота, уменьшается. Однако, дальнейшее увеличение дозы азота приводит к увеличению индексов стресса «Г/Б» и «Ц/М», связанному с тем, что избыток N действует как ксенобиотик, подобно действию нефтепродуктов, тяжелых металлов и др. поллютантов. Во-вторых, важна динамика индексов стресса, т.к. относительное доминирование тех или иных групп организмов в почве подвержено сильным колебаниям во времени, связанным с изменением экофизиологических условий и микробной сукцессией в почве. Таким образом, мы считаем, что дальнейшие исследования применимости и относительной чувствительности ЖКФ-индикаторов стресса должны идти: 1) с использованием комбинации нескольких индикаторов; 2) с учетом наложения нескольких факторов стресса в почве; 3) с определением динамики этих индикаторов.
Еще по теме СОДЕРЖАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПОЛЛЮТАНТОВ В РАЗНЫХ ТИПАХ ЧЕРНОЗЕМОВ ТАМБОВСКОЙ ОБЛАСТИ Дубовик В.А. Российский государственный аграрный заочный университет, Балашиха, Россия. vdubovik@rgazu. ru: