Анализ токсичности снежного покрова зеленых зон г. Красноярска методом биотестирования

Автор: Шадрин И.А.

Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau

Статья в выпуске: 12, 2017 года.

Бесплатный доступ

Снежный покров, как аккумулятор загрязне-ний различной природы, привлекает к себе все большее внимание исследователей. Применя-емые в экологическом мониторинге химиче-ские методы анализа не всегда могут дать комплексную оценку состояния окружающей среды, на что способны биологические мето-ды анализа, например, с помощью биотести-рования. Цель работы - оценка состояния снежного покрова с территории зеленых зон (скверов и парков) г. Красноярска по динамике выживаемости и смертности тест-объекта инфузории Paramecium caudatum. Пробы снега (интегральная проба из 3-4 повторностей) отбирались на территории ряда скверов и парков (тропа, газон) г. Красноярска в марте 2017 года. Для оценки острого токсического воздействия на тест-объект использовался метод индивидуальных (параллельных) линий парамеций. Проанализированные образцы сне-га, отобранные с территории скверов и пар-ков г. Красноярска, по реакции выживаемости простейших оценены в большинстве случаев как допустимо (Ti = 0,0-0,21) и умеренно ток-сичные (Ti = 0,29-0,61). Значительный токси-ческий эффект отмечался в пробах с терри-тории заповедника «Столбы» (тропа) (Ti = 0,87), оцененный на уровне высокой токсично-сти. Токсичный эффект по показателю выжи-ваемости инфузории Paramecium caudatum проявлялся в основном на уровне 5-60 % и вы-ше смертности особей. Пробы с троп оцени-вались как более токсичные по сравнению с газонами. Отмечено снижение выживаемости клеток инфузории Paramecium caudatum в опытных пробах по истечении 60 минут экс-перимента. В результате анализа образцов снега можно выделить участки, оцененные как наиболее токсичные: Энергетики, ул. Вавило-ва, ул. 26 Бакинских комиссаров.

Еще

Инфузории, токсичность, биотестирование

Короткий адрес: https://sciup.org/140225754

IDR: 140225754

Текст научной статьи Анализ токсичности снежного покрова зеленых зон г. Красноярска методом биотестирования

Введение. Снежный покров, как аккумулятор загрязнений различной природы, привлекает к себе все большее внимание исследователей [1, 2]. Применяемые в экологическом мониторинге химические методы анализа не всегда могут дать комплексную оценку состояния окружающей среды. Комплексную оценку состояния окружающей среды можно провести биологическими методами анализа, например с помощью биотестирования [1–4].

Благодаря большому выбору тест-объектов, простоте их культивирования, оперативности тест-реакций и доступности, биотестирование получило широкое признание во всем мире [3, 4].

Цель работы . Оценка состояния снежного покрова с территории зеленых зон (скверов и парков) г. Красноярска по динамике выживаемости и смертности тест-объекта инфузории Paramecium caudatum .

Методы исследования. Методика биотестирования. Инфузория представляет собой сложный одноклеточный организм, чутко реагирующий на изменение внешних условий, при этом проявление реакций на внешнее воздействие можно достаточно легко зарегистрировать.

Для оценки острого токсического воздействия на тест-объект использовался метод индивидуальных (параллельных) линий парамеций [5].

Показателем токсичности служит выживаемость особей в эксперименте, фиксируемая по числу выживших линий простейших. Анализируется динамика смертности инфузорий в разных средах: контроль – среда Лозина-Лозинского и опыт – почвенная вытяжка.

Достоверность различий контрольных и опытных вариантов оценивалась по критерию Стьюдента и по индексу токсичности (Т i ).

Объект исследования. Для выявления токсичного воздействия проводились эксперименты с образцами снежного покрова с территории скверов и парков г. Красноярска.

Пробы снега (интегральная проба из 3–4 повторностей) отбирались на территории ряда скверов и парков (тропа, газон) г. Красноярска в марте 2017 года: фанпарк «Бобровый лог», о. Татышев, парк «Серебряный» (Октябрьский м-н), академгородок (возле КНЦ), парк культуры и отдыха им. М. Горького, м-н Покровка, парк Чернышевского, м-н Советский, м-н Энергетики (остановка Звездный), ТРЦ «Планета», ул. Вавилова (остановка Стела), м-н Черемушки, ул. 26 Бакинских комиссаров (возле Свердловского РОВД), о. Отдыха, микрорайон Ветлужан-ка, заповедник «Столбы».

Результаты исследования и их обсуждение . Проанализирован ряд проб снега скверов и парков, расположенных на территории города Красноярска, по реакции выживаемости и смертности инфузории Paramecium caudatum (табл.).

Оценка токсичности снежного покрова с территории скверов и парков г. Красноярска по реакции выживаемости Paramecium caudatum (март 2017 г.)

Вариант	Экспозиция, мин	Данные эксперимента, X ± m	Токсичность		Достоверность различий по критерию Стьюдента, Р<0,05
Вариант	Экспозиция, мин	Данные эксперимента, X ± m	Тi	Степень	Достоверность различий по критерию Стьюдента, Р<0,05
1	2	3	4	5	6
Контроль	5	10,40 ± 0,40	-	-	-
	30	10,40 ± 0,40
	60	10,40 ± 0,40
«Бобровый	5	10,90 ± 0,26	0,05	Допустимая	Недостоверно
лог» (газон)	30	9,30 ± 0,60	0,11	Допустимая	Достоверно
	60	8,90 ± 0,57	0,14	Допустимая	Достоверно

Продолжение табл.

1	2	3	4	5	6
«Бобровый	5	10,70 ± 0,55	0,03	Допустимая	Недостоверно
лог» (тропа)	30	9,80 ± 0,42	0,06	Допустимая	Недостоверно
	60	7,20 ± 0,64	0,31	Умеренная	Достоверно
о. Отдыха	5	10,20 ± 0,53	0,02	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	10,20 ± 0,53	0,02	Допустимая	Недостоверно
	60	9,60 ± 0,49	0,08	Допустимая	Недостоверно
о. Отдыха (тро-	5	11,30 ± 0,43	0,08	Допустимая	Недостоверно
па)	30	11,0 ± 0,35	0,06	Допустимая	Недостоверно
	60	10,70 ± 0,32	0,03	Допустимая	Недостоверно
«Столбы»	5	11,0 ± 0,42	0,08	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	10,10 ± 0,55	0,03	Допустимая	Недостоверно
	60	8,90 ± 0,56	0,14	Допустимая	Достоверно
«Столбы» (тро-	5	10,11 ± 0,40	0,0	Допустимая	Недостоверно
па)	30	6,70 ± 0,64	0,36	Умеренная	Достоверно
	60	1,30 ± 0,77	0,87	Высокая	Достоверно
Контроль	5	5,50 ± 0,32	-	-	-
	30	5,50 ± 0,32
	60	5,50 ± 0,32
о. Татышев	5	5,90 ± 0,17	0,07	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	5,90 ± 0,17	0,07	Допустимая	Недостоверно
	60	5,20 ± 0,24	0,05	Допустимая	Недостоверно
ул. Вавилова	5	5,10 ± 0,36	0,07	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	5,10 ± 0,36	0,07	Допустимая	Недостоверно
	60	3,0 ± 0,57	0,45	Умеренная	Достоверно
ул. Вавилова	5	5,50 ± 0,43	0,0	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	30	5,50 ± 0,43	0,0	Допустимая	Недостоверно
	60	3,90 ± 0,30	0,29	Умеренная	Достоверно
Контроль	5	5,20 ± 0,19	-	-
	30	5,20 ± 0,19
	60	5,20 ± 0,19
о. Татышев	5	5,0 ± 0,20	0,04	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	30	5,0 ± 0,20	0,04	Допустимая	Недостоверно
	60	4,90 ± 0,22	0,06	Допустимая	Недостоверно
Парк «Сереб-	5	5,10 ± 0,22	0,02	Допустимая	Недостоверно
ряный» (газон)	30	5,10 ± 0,22	0,02	Допустимая	Недостоверно
	60	4,90 ± 0,17	0,06	Допустимая	Недостоверно
Академгородок	5	5,20 ± 0,20	0,0	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	5,0 ± 0,14	0,04	Допустимая	Недостоверно
	60	4,80 ± 0,13	0,08	Допустимая	Недостоверно
Академгородок	5	5,0 ± 0,14	0,04	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	30	4,60 ± 0,15	0,12	Допустимая	Достоверно
	60	4,20 ± 0,31	0,19	Допустимая	Достоверно
Ветлужанка	5	5,50 ± 0,21	0,06	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	5,40 ± 0,15	0,04	Допустимая	Недостоверно
	60	5,10 ± 0,15	0,02	Допустимая	Недостоверно
Ветлужанка	5	5,60 ± 0,39	0,08	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	30	5,60 ± 0,39	0,08	Допустимая	Недостоверно
	60	4,60 ± 0,15	0,12	Допустимая	Достоверно

Продолжение табл.

1	2	3	4	5	6
Контроль	5 30 60	10,60 ± 0,47 10,60 ± 0,47 10,60 ± 0,47	-	-	-
ТРЦ «Планета»	5	10,70 ± 0,37	0,01	Допустимая	Недостоверно
(газон)	30	8,90 ± 0,38	0,16	Допустимая	Достоверно
	60	8,90 ± 0,38	0,16	Допустимая	Достоверно
ТРЦ «Планета»	5	9,50 ± 0,32	0,09	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	30	9,50 ± 0,32	0,09	Допустимая	Недостоверно
	60	5,50 ± 0,32	0,47	Умеренная	Достоверно
Парк «Сереб-	5	11,50 ± 0,51	0,08	Допустимая	Недостоверно
ряный» (тропа)	30	11,50 ± 0,51	0,08	Допустимая	Недостоверно
	60	11,30 ± 0,40	0,07	Допустимая	Недостоверно
Парк им.	5	10,60 ± 0,43	0,0	Допустимая	Недостоверно
М. Горького	30	10,50 ± 0,41	0,01	Допустимая	Недостоверно
(газон)	60	10,30 ± 0,32	0,03	Допустимая	Недостоверно
Парк им.	5	11,20 ± 0,30	0,06	Допустимая	Недостоверно
М. Горького	30	10,0 ± 0,50	0,06	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	60	10,0 ± 0,50	0,06	Допустимая	Недостоверно
Парк	5	11,0 ± 0,42	0,04	Допустимая	Недостоверно
Чернышевского	30	10,70 ± 0,28	0,01	Допустимая	Недостоверно
(газон)	60	10,70 ± 0,28	0,01	Допустимая	Недостоверно
Парк	5	10,50 ± 0,41	0,01	Допустимая	Недостоверно
Чернышевского	30	9,0 ± 0,56	0,15	Допустимая	Достоверно
(тропа)	60	9,0 ± 0,56	0,15	Допустимая	Достоверно
Контроль	5 30 60	10,50 ± 0,47 10,50 ± 0,47 10,50 ± 0,47	-	-
Парк	5	11,0 ± 0,42	0,04	Допустимая	Недостоверно
«Гвардейский»	30	9,70 ± 0,20	0,09	Допустимая	Недостоверно
(газон)	60	9,70 ± 0,20	0,09	Допустимая	Недостоверно
Парк	5	11,20 ± 0,40	0,06	Допустимая	Недостоверно
«Гвардейский»	30	11,20 ± 0,40	0,06	Допустимая	Недостоверно
(тропа)	60	5,30 ± 0,40	0,50	Умеренная	Достоверно
Микрорайон	5	10,0 ± 0,30	0,04	Допустимая	Недостоверно
Энергетиков	30	9,40 ± 0,20	0,10	Допустимая	Достоверно
(газон)	60	5,70 ± 0,40	0,45	Умеренная	Достоверно
Микрорайон	5	10,20 ± 0,40	0,03	Допустимая	Недостоверно
Энергетиков	30	6,40 ± 0,55	0,39	Умеренная	Достоверно
(тропа)	60	4,20 ± 0,40	0,60	Умеренная	Достоверно
Контроль	5 30 60	10,40 ± 0,80 10,40 ± 0,80 10,40 ± 0,80	-	-	-
Микрорайон	5	10,60 ± 0,80	0,01	Допустимая	Недостоверно
Черемушки	30	10,60 ± 0,80	0,01	Допустимая	Недостоверно
(газон)	60	8,20 ± 0,20	0,21	Допустимая	Достоверно
Микрорайон	5	9,80 ± 0,40	0,06	Допустимая	Недостоверно
Черемушки	30	8,90 ± 0,50	0,14	Допустимая	Достоверно
(тропа)	60	7,30 ± 0,70	0,30	Умеренная	Достоверно

Окончание табл.

1	2	3	4	5	6
ул. 26 Бакин-	5	10,0 ± 0,50	0,01	Допустимая	Недостоверно
ских комисса-	30	8,0 ± 0,45	0,23	Допустимая	Достоверно
ров (газон)	60	5,20 ± 0,32	0,50	Умеренная	Достоверно
ул. 26 Бакин-	5	9,6 ± 0,50	0,07	Допустимая	Недостоверно
ских комисса-	30	9,6 ± 0,50	0,07	Допустимая	Недостоверно
ров (тропа)	60	4,0 ± 0,30	0,61	Умеренная	Достоверно

В пробах снега, отобранных на территории (газон, тропа) парка «Серебряный», парка им. М. Горького, о. Отдыха и на о. Татышев, отмечается недостоверное снижение выживаемости инфузории по критерию Стьюдента

(р > 0,05), пробы характеризуются как допустимо токсичные (T i = 0,03–0,08) (рис.).

Высокий уровень токсичности отмечается в пробах, отобранных на территории заповедника «Столбы» (тропа) (T i = 0,87).

■ тропа

■ газон

Станция

Динамика токсичности снега с территорий зеленых зон г. Красноярска по реакции выживаемости инфузории Paramecium caudatum

Умеренной степенью токсичности характеризуются пробы, отобранные на территории фан-парка «Бобровый лог» (тропа) (T i = 0,31); в Советском районе (тропа) (T i = 0,50); Энергетики (T i = 0,45–0,60); ТРЦ «Планета» (тропа) (T i = 0,47); ул. Вавилова (T i = 0,29–0,45); м-н Черемушки (тропа) (T i = 0,50); ул. 26 Бакинских комиссаров (T i = 0,50–0,61).

Таким образом, на уровне высокой токсичности были оценены пробы снега, отобранные на территории заповедника «Столбы» (тропа); пробы из остальных районов оценивались как малотоксичные и среднетоксичные (допустимо и умеренно токсичные).

Следовательно, в результате анализа проб снега можно выделить наиболее токсичные участки: м-н Энергетики, ул. Вавилова, ул. 26 Бакинских комиссаров.

Выводы

1. Проанализированные образцы снега, отобранные с территории скверов и парков г. Красноярска, по реакции выживаемости простейших оценены в большинстве случаев как допустимо (T i = 0,0–0,21) и умеренно токсичные (T i = 0,29– 0,61).
2. Значительный токсический эффект отмечался в пробах с территории заповедника «Столбы» (тропа) (T i = 0,87) – уровень высокой токсичности.
3. Токсичный эффект по показателю выживаемости инфузории Paramecium caudatum проявлялся в основном на уровне 5–60 % и выше смертности особей. Пробы с троп оценивались как более токсичные по сравнению с газонами.
4. Отмечено снижение выживаемости клеток инфузории Paramecium caudatum в опытных пробах по истечении 60 минут эксперимента.
5. В результате анализа образцов снега можно выделить участки, оцененные как наиболее токсичные: м-н Энергетики, ул. Вавилова, ул. 26 Бакинских комиссаров.

Список литературы Анализ токсичности снежного покрова зеленых зон г. Красноярска методом биотестирования

Оценка экологического неблагополучия урбосистем на основе данных мониторинга снежного и почвенного покровов (на примере г. Саратова)/О.В. Абросимова, М.А. Быкова, М.Ю. Меркулова //Вестн. Саратов. гос. техн. ун-та. -2013. -№ 1 (73). -Т. 4. -С. 239-244.
Демиденко Г.А., Напесочный Н.С. Оценка загрязнения снежного покрова в городе Красноярске//Вестн. Омск. гос. аграр. ун-та. -2016. -№ 2 (22). -С. 115-120.
Жмур Н.С. Государственный и производственный контроль токсичности вод методами биотестирования в России. -М., 1997. -144 с.
Инфузории в биотестировании: тез. докл. Междунар. заоч. науч.-практ. конф. -СПб., 1998. -304 с.
Кокова В.Е. Непрерывное культивирование беспозвоночных. -Новосибирск: Наука, 1982. -167 с.

Статья научная