Влияния совместного присутствия ионов некоторых тяжелых металлов на процесс формирования проростков пшеницы

УДК 57.045

ВЛИЯНИЯ СОВМЕСТНОГО ПРИСУТСТВИЯ ИОНОВ НЕКОТОРЫХ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПРОЦЕСС ФОРМИРОВАНИЯ ПРОРОСТКОВ ПШЕНИЦЫ

© А.Н. Завершинский, О.В. Завершинская

Ключевые слова: проростки пшеницы; ионы свинца; ионы никеля.

В статье приводятся данные о влиянии совместного присутствия ионов никеля и свинца на процесс формирования проростков пшеницы.

Среди наиболее опасных загрязнителей окружающей среды все чаще называют тяжелые металлы. Наряду с физико-химическими методами, необходимо использовать методы биологического контроля и диагностики, дающие объективные интегральные оценки качества среды и основания для прогноза состояния экосистем.

В качестве объекта исследования нами были выбраны проростки пшеницы яровой.

Эксперимент проводился по методике [1]. В ходе эксперимента использовались соединения свинца и никеля, квалификации не ниже х. ч., в концентрациях 1, 5, 10 и 50 их предельно допустимой концентрации (ПДК) в почве. Полученные данные были статистически обработаны, относительная ошибка эксперимента не превышала 15 % при доверительной вероятности 0,95.

В ходе эксперимента определялись такие параметры, как прирост биомассы, процент проросших семян, длина первичного корня и длина проростков.

При исследовании влияния ионов свинца на процесс формирования проростков пшеницы было установлено, что существенное подавление основных наблюдаемых параметров наблюдается только при концентрации более 10 ПДК, в то время как меньшие концентрации, как правило, существенного влияния не оказывали, а в ряде случаев наличие в среде соли тяжелого металла приводило к стимулированию развития семян (рис. 1-3).

Аналогичная картина наблюдается и в случае с ионами никеля - концентрации менее 10 ПДК, как правило, не оказывают заметного подавления, а в ряде случаев наблюдается даже стимуляция. Объяснить это можно либо влиянием вводимого вместе с солью аниона или, вероятнее, тем, что при концентрациях менее 10 ПДК токсичный эффект по отношению к пшенице еще не проявляется в достаточной степени [2-5].

Весьма интересным представляется совместное влияние ионов свинца и никеля на рассматриваемый тест-объект. Для изучения возможных синергетических эффектов было исследовано влияние на параметры исследованного тест-объекта совместного присутствия ионов двух металлов (рис. 4-6).

Так как в предыдущих экспериментах заметные эффекты подавления развития проростков пшеницы

исследованные соединения проявляли лишь при концентрациях выше 10 ПДК, то было изучено влияние совместного присутствия 10 и 50 ПДК в различных комбинациях.

Исследование совместного присутствия ионов свинца и никеля на прирост биомассы проростка пшеницы показало, что основное определяющее действие оказывают ионы кобальта, в то время как свинец не оказывает определяющего действия (рис. 4). Как видно из рис. 4, присутствие в среде 50 ПДК ионов свинца не оказывает определяющего влияния.

Рис. 1. Влияние концентрации ионов свинца на массу проросших семян пшеницы

Рис. 2. Влияние концентрации ионов свинца на процент проросших семян пшеницы

Рис. 3. Влияние концентрации ионов свинца на длину первичного корня проростков пшеницы

Рис. 4. Влияние совместного присутствия ионов никеля и свинца на массу проросших семян пшеницы

Рис. 5. Влияние совместного присутствия ионов никеля и свинца на длину первичного корня пшеницы

Как видно из рис. 5, в случае влияния совместного присутствия ионов свинца и никеля на длину первичного корня вновь определяющее влияние оказывает никель. Следует отметить, что в случае совместного присутствия данных ионов не было выявлено стимулирующего эффекта, в то время как в опытах с индивидуальным металлом подобное неоднократно отмечалось.

Как нам кажется, наиболее интересный результат получен при исследовании длины листового проростка

Рис. 6. Влияние совместного присутствия ионов никеля и свинца на длину листового проростка семян пшеницы

(рис. 6). Как видно, в данном случае кривые с 50 ПДК никеля фактически сливаются, в то время как содержание в среде ионов свинца оказывает менее выраженное действие.

Таким образом, установлено, что совместное присутствие в среде ионов никеля и свинца значительно усиливает токсичность обоих металлов по отношению к проросткам пшеницы. Определяющее влияние при этом принадлежит ионам кобальта, в то время как концентрация ионов свинца не столь существенна.

ЛИТЕРАТУРА

Поздняков А.П., Завершинский А.Н., Емельянов А.В., Рязанов А.В., Можаров А.В. Разработка методологии интегрированной оценки загрязненности окружающей среды соединениями тяжелых металлов на основании оценки параметров тест-объекта // Сборник научных трудов Института естествознания. Тамбов, 2008. С. 157-166. Рязанов А.В., Поздняков А.П., Можаров А.В. Влияние соединений некоторых тяжелых металлов на процесс формирования проростков пшеницы // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2009. Т. 14. Вып. 1. С. 196197.

Поздняков А.П., Завершинский А.Н., Емельянов А.В., Рязанов А.В. Влияние концентрации ряда тяжелых металлов на параметры тест-объекта // Проблемы экологии в современном мире: материалы 5 Всероссийской интернет-конференции (с международным участием). Тамбов, 2008. С. 86-87.

Рязанов А.В., Завершинский А.Н., Можаров А.В. Triticum durum как потенциальный тест-объект пригодный для определения ряда тяжелых металлов // Актуальные проблемы естественных наук: материалы международной заочной научно-практической конференции. Тамбов, 2011. С. 118-123.

Можаров А.В. Изучение параметров тест-объектов при использовании методов биотестирования // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2011. Т. 16. Вып. 2. С 624-627.

Поступила в редакцию 16 ноября 2011 г.

Zavershinskiy A.N., Zavershinskaya O.V. INFLUENCE OF COMBINED PRESENCE OF IONS OF SOME HEAVY METALS ON FORMATION PROCESS OF UNDERGROUND SEEDLING WHEAT

The article gives the data about influence of combined presence of ions of nickel and lead on formation process of underground seedling wheat.

Key words: underground seedling wheat; lead ions; nickel