Оценка антропогенной загрязненности территории г. Красноярска методом биотестирования

УДК 581.9 П.С. Терлеева

ОЦЕНКА АНТРОПОГЕННОЙ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ТЕРРИТОРИИ г. КРАСНОЯРСКА МЕТОДОМ БИОТЕСТИРОВАНИЯ

Приведены результаты исследований по использованию энергии прорастания и всхожести семян одуванчика лекарственного и подорожника большого в качестве индикаторов антропогенного загрязнения урбанизированной территории.

Ключевые слова: автотранспортное загрязнение, биотоп, тяжелые металлы, биотестирование, подорожник большой, лопух большой.

P.S. Terleyeva

ESTIMATION OF THE ANTHROPOGENIC POLLUTION OF THE KRASNOYARSK TERRITORY BY THE BIOTESTING METHOD

The results of the research on the energy use from the cankerwork and common plantain seeds germination as the indicators of the urbanized territory anthropogenic pollution are given.

Key words: vehicular pollution, biotope, heavy metals, biotesting, common plantain, burdock.

В настоящее время металлургическая промышленность и автотранспорт признаны одними из основных загрязнителей атмосферного воздуха на нашей планете (Ермаков В.В., 2003).

В г. Красноярске к металлургическим предприятиям относится ОАО «РУСАЛ Красноярск». Атмосферные выбросы полютантов от данного предприятия составляют более 80 тыс. т в год. Среди них зарегистрировано значительное количество тяжелых металлов (свинец, кадмий, цинк и др.). От автотранспорта в атмосферу города ежегодно поступает более 100 тыс. т полютантов, или 40% от общего количества антропогенных выбросов (Государственный доклад, 2007).

Одним из методов мониторинга антропогенного загрязнения биотопа является биотестирование и, в частности, изучение жизнеспособности растений путем проращивания их семян в лабораторных условиях. Поскольку семена наиболее чутко реагируют на специфические стрессовые факторы (например, загрязнение среды произрастания тяжелыми металлами), к которым не успело адаптироваться растение во время экогенеза (Стволинская, Н.С., 2000), нами был проведен сравнительный анализ качества семенного материала одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale) и подорожника большого (Plantago major) из разных ценопопуляций. В задачу исследований входило изучение влияния загрязненности биотопа на энергию прорастания и всхожесть семян.

Исследования проводились на базе лаборатории кафедры биоэкологии и фитоценологии Красноярского государственного аграрного университета.

Образцы растительного сырья отбирались в трех районах г. Красноярска, характеризующихся различной степенью антропогенного загрязнения. Первый район - северо-восточная часть (роза ветров в данном направлении) санитарно-защитной зоны ОАО «РУСАЛ Красноярск», второй - зона сильного автотранспортного загрязнения - ул. Высотная (интенсивность движения более 80000 автомашин в сутки), третий район - экологически чистая зона - микрорайон Ветлужанка (контроль).

Классификация районов основывалась на данных Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Красноярскому краю по экологической ситуации региона на 1. 01. 2007 г.

Сбор растительного сырья производился с 1 по 7 июня (одуванчик лекарственный) и с 7 по 17 июля (подорожник большой) с 20 пробных площадок в каждом районе исследований. Пробные площадки в районах ОАО «РУСАЛ Красноярск» и микрорайон Ветлужанка находились в 500 м от дороги, а ул. Высотной - от 0 до 20 м.

Диаграммы энергии прорастания и всхожести семян одуванчика и подорожника представлены на рис. 1. 35 30 25

9

15

10

5 О

ОАО" РУСАЛ Красноярск"  ул. Высотная  Ветлужанка

Рис. 1. Жизнеспособность семян Taraxacum officinale и Plantago major

Установлено, что эти параметры коррелируют между собой, т.е. уровень энергии прорастания соответствует уровню всхожести семян. У семян, полученных от одуванчиков, выросших вблизи ОАО «РУСАЛ Красноярск», энергия прорастания составляла всего лишь 4%, всхожесть - 4,5%, а вблизи автотрассы -соответственно 3,5 и 4,0%. Более высокие значения данных показателей характерны для семян, собранных с растений, произрастающих на экологически чистой территории - в районе Ветлужанка. В этом случае по сравнению с ОАО «РУСАЛ Красноярск» энергия прорастания выше в 6,4 раза, а всхожесть - в 7,2 раза. Разница с семенами одуванчика, произрастающего вблизи автотрассы, по данным показателям соответственно равнялась 7,2 и 8,1 раза. Аналогичная картина по качеству семенного материала наблюдалась и у подорожника большого, произрастающего у автотрассы и в экологически чистом районе. Здесь разница по энергии прорастания составляла 6,8 раза, по всхожести - 7 раз (Р>0,999).

У проросших семян на 14-й день у одуванчика и на 8-й у подорожника изучались длина гипокотиля и длина корня. Полученные результаты отражены в таблице и на рис. 2.

Изменчивость длины гипокотиля и длины корня у проростков семян Taraxacum officinale

и Plantago major

Район исследований Длина гипокотиля, мм Длина корня, мм

Taraxacum officinale

I (ОАО «РУСАЛ Красноярск») 3,22±0,324 7,56±1,21

II (ул. Высотная) 3,18±0,237 6, 42±1,132

III (контроль) 3,26±0,086 15,95±1,107

Plantago major

I (ОАО «РУСАЛ Красноярск») * *

II (ул. Высотная) 3,82±0,146 4,14±1,542

III (контроль) 4,10±0,153 8,76±0,885

* Лабораторные исследования не завершены.

Энер ГІ ш Всхожесть семян Энер ГІ ш Всхожесть семян

прорастания одуванчнка,% прорастания подорожника. %

семян семян

одуванчпка,% подорожнпка.%

Рис. 2. Влияние на длину гипокотиля и длину корня проростков семян Taraxacum officinale и Plantago major антропогенной загрязненности биотопа

Из табличных данных видно, что нет достоверной разницы по длине гипокотиля у проростков из разных районов исследований. Наиболее хорошо развитые корешки отмечались у проростков семян, собранных в экологически чистом районе. У одуванчика их длина достигала 15,95 мм и превышала в 2,1 раза длину корней проростков семян одуванчика, собранных с растений, произрастающих вблизи ОАО «РУСАЛ Красноярск», и в 2,5 раза - с растений у автотрассы (Р>0,999). Разница в длине корешков проростков подорожника из экологически чистого района и произрастающего вблизи автотрассы была достоверной (Р>0,999) и составляла 2,1 раза.

Таким образом, в ходе исследований доказана возможность использования энергии прорастания и всхожести семян одуванчика лекарственного и подорожника большого в качестве индикатора антропогенного загрязнения урбанизированной территории.

Литература

1. Гладков, А.Е. Влияние комплексного взаимодействия тяжелых металлов на растения мегаполисов / А.Е. Гладков // Экология. - 2007. - №1. - С. 71 - 74.

2. Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Красноярского края в 2006 году. -Красноярск, 2007. - 132 с.

3. Ермаков, В.В. Техногенез и биогеохимическая эволюция таксонов биосферы. Биогеохимическая эволюция таксонов биосферы в условиях техногенеза / В.В. Ермаков. - М.: Наука, 2003. - 351 с.

4. Стволинская, Н.С. Жизнеспособность Taraxacum officinale в популяциях города Москвы в связи с автотранспортным загрязнением / Н.С. Стволинская // Экология. - 2000. - № 2. - С. 147-150.