РАЗДЕЛ 2
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты и методы исследований
В настоящей работе проведены исследования, направленные на изучение последствий
влияния основных загрязнителей окружающей среды в Крыму, к числу которых
относятся выбросы автотранспорта, сельскохозяйственное производство, свалки
твердых бытовых отходов, на живые организмы, в частности на растительные
компоненты экосистем. Для решения поставленных задач, были использованы
современные экологические (определение экологической опасности пестицидов,
определение палинотоксичности и фитотоксичности, экологическая оценка
загрязнения сельскохозяйственных земель тяжелыми металлами, определение
толерантности и чувствительности высших растений к техногенному химическому
загрязнению), цитогенетические (тест на стерильность мужского гаметофита, учет
частоты хромосомных аберраций (индекс аберраций) и интенсивности деления клеток
корневой меристемы проростков Allium cepa L. (митотический индекс),
морфологические (морфологическая структура пыльцевых зерен тестируемых культур)
и морфометрические (показатели длины корешков Allium cepa L.), гигиенические
(учет пестицидной и автотранспортной нагрузки), биохимические
(атомно-абсорбционный и полярографический методы определения тяжелых металлов,
методы газожидкостной и тонкослойной хроматографии определения остаточных
количеств пестицидов) и статистические методы исследований.
Исследования проводились в течение 2003 – 2006 гг. Объем исследований включает
анализы 36 проб почвы на содержание остаточных количеств пестицидов, 24 пробы
почвы на содержание тяжелых металлов, учет автотранспортной нагрузки в течение
суток в трехкратной повторности по десять дней, 3600 препаратов
цитогенетических анализов почв техногенных зон на мутагенную активность с
использованием Allium–теста, 12 анализов фитотоксичности исследуемых почв с
использованием корешков проростков Allium cepa L., 5670 препаратов анализа
теста на стерильность мужского гаметофита высших растений, произрастающих на
исследуемых территориях.
Цитогенетические исследования проводились на корешках проростков Allium cepa
L., выращенных на субстратах, загрязненных остаточными количествами пестицидов
и тяжелыми металлами и репродуктивных органах высших растений, собранных в
местах естественного произрастания в г. Симферополе и его окрестностях, в
сельскохозяйственных угодьях пригородной зоны г. Алушты, Бахчисарайского (с.
Брянское) и Симферопольского (с. Кольчугино) районов Крымского региона. Для
цитологического анализа отбирались мужские генеративные органы (цветы, соцветия
(Angiospermae) и мужские шишки (Gymnospermae)) растений в период массового
цветения и пыления (апрель – май 2003 – 2005 гг.). В качестве объектов
исследований были использованы следующие виды многолетних древесных растений:
абрикос обыкновенный (Armeniaca vulgaris Lam.), алыча (Prunus divaricata
Ledeb.), вишня обыкновенная (Cerasus vulgaris Mill.), ива плакучая, или
вавилонская (Salix babylonica L.), клён обыкновенный, или остролистный (Acer
platanoides L.), конский каштан обыкновенный (Aesculus hippocastanum L.), орех
грецкий (Juglans regia L.), яблоня домашняя (Malus domestica Borkh.), туя
западная (Thuja occidentalis L.), сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.),
виноград культурный (Vitis vinifera L.) и дикорастущих растений: цикорий
(Cichorium intybus L.), горчак жёлтый (Picris hieracioides L.), космос (Cosmos
bipinnatus Cav.), гулявник Лёзеля (Sisymbrium loeselii L.).
2.2. Экологические методы
2.2.1. Определение экологической опасности пестицидов.
Величину экологической опасности, или экотоксичности определяли по следующей
формуле [112]:
, (2.1)
где Э – экотоксикологическая опасность, в экотоксах;
Р – персистентность (период полураспада) в неделях для препаратов, вносимых в
почву, или время ожидания в неделях для препаратов, применяемых на зеленых
растениях;
– норма расхода, кг/га;
ЛД50 – летальная доза пестицида, вызывающая гибель 50% подопытных животных,
мг/кг.
За единицу, названную «экотокс», принята величина, полученная по данной формуле
для хорошо изученного ДДТ при норме расхода 1 кг/га, токсичности для животных
300 мг/кг и персистентности 312 недель. Экотокс позволяет проводить сравнение
опасности загрязнения почвы тем или иным веществом – чем больше значение
данного показателя, тем большую возможную опасность представляет данное
соединение [112].
2.2.2. Экологическая оценка загрязнения сельскохозяйственных почв тяжелыми
металлами.
Для оценки загрязнения сельскохозяйственных почв тяжелыми металлами была
использована закрытая 100-балльная шкала. Преимуществом данного метода является
оценивание степени загрязнения при наличии нескольких загрязняющих веществ,
влияние которых в комплексе может быть существенным, даже если концентрация
каждого из них будет несколько ниже ПДК. Балл, характеризующий степень
загрязнения почвы, рассчитывался на основе имеющейся информации о содержании в
почве токсичных элементов и соединений, их фоновом значении, а также
санитарно-гигиенических нормативах по формуле [171]:
, (2.2)
где – приведенный суммарный коэффициент концентрации,
– содержание элемента (тяжелый металл) в изучаемой почве, мг/кг,
– фоновое содержание элемента, мг/кг,
– коэффициент значимости элементов и соединений, обратно пропорциональный ПДК
(ОДК) – 1/ПДК.
Если районы исследований находятся вдали от источников техногенного
загрязнения, то выявленные уровни содержания металлов следует считать фоновыми
[206].
Если содержание элемента или соединения равно или ниже фонового, отношение
принимается равным 1,
- Київ+380960830922