Оценка токсичности снегового покрова приусадебных участков г. Красноярска по реакции выживаемости инфузорий Paramecium caudatum (Ehrenberg, 1833) и фитотоксичности семян салата посевного Lactuca sativa
Автор: Шадрин И.А., Напесочный Н.С.
Журнал: Вестник Красноярского государственного аграрного университета @vestnik-kgau
Рубрика: Экология
Статья в выпуске: 10, 2013 года.
Бесплатный доступ
Проведена оценка токсичности снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте г. Красноярска, по выживаемости инфузорий Paramecium caudatum и фитотоксичности семян салата посевного Lactuca sativa.
Инфузории, салат посевной, биотестирование, токсичность, фитототксичность
Короткий адрес: https://sciup.org/14082709
IDR: 14082709 | УДК: 574.21
T he assessment of the snow cover toxicity in the Krasnoyarsk personal plots according to the survival reaction of infusoria Paramecium caudatum (Ehrenberg, 1833) and lettuce Lactuca sativa seed phytotoxicity
The assessment of the snow cover toxicity on the personal plots located within Krasnoyarsk, on the survival of infusoria Paramecium caudatum and lettuce Lactuca Sativa seed phytotoxicity is carried out.
Текст научной статьи Оценка токсичности снегового покрова приусадебных участков г. Красноярска по реакции выживаемости инфузорий Paramecium caudatum (Ehrenberg, 1833) и фитотоксичности семян салата посевного Lactuca sativa
Применяемые в экологическом мониторинге физико-химические методы не всегда способны выявить токсичное влияние комплекса химических элементов, а также отдаленные последствия загрязнения. Приоритетными методами экологического контроля в настоящее время являются биологические и, в частности, методы биотестирования [1, 2].
Методы биологического анализа экосистем позволяют учесть суммарное взаимодействие поллютантов (синергизм), их взаимную нейтрализацию (антагонизм), биологическую аккумуляцию веществ и состояние экосистем в целом. Биотестирование в качестве тест-объектов используют организмы, способные дать интегральную оценку экологической ситуации, т.е. токсичности [2, 3].
Под биотестированием понимают процедуру установления токсичности среды с помощью тест-объектов, сигнализирующих об опасности независимо от того, какие вещества и в каком сочетании вызывают изменение жизненно важных функций организмов. Благодаря простоте, оперативности и доступности биотестирование получило широкое признание во всем мире [4].
Целью данной работы является оценка токсичности снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте г.Красноярска, по выживаемости инфузорий Paramecium caudatum и фитотоксичности семян салата посевного Lactuca sativa .
К разрешению были поставлены следующие задачи : оценить токсичность снегового покрова приусадебных участков по выживаемости Paramecium caudatum и динамике роста корней и проростков семян салата посевного Lactuca sativa ; проанализировать пространственную динамику токсичности снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте города Красноярска; провести сравнительный анализ токсичности снегового покрова разных районов по реакциям тест-объектов.
Объект исследования. Объектами исследования являлись образцы снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте г. Красноярска.
Пробы снега отбирались в марте 2012 г. в трехкратной повторности с приусадебных участков из следующих районов г. Красноярска: Ветлужанка, Бугач, Академгородок, Покровка, Красфарма (рис. 1).
Рис. 1. Карта-схема г. Красноярска: станции отбора проб (приусадебные участки): ст. 1 – пос. Бугач; ст. 2 – мкр-н Ветлужанка; ст. 3 – мкр-н Покровка; ст. 4 – мкр-н Академгородок; ст. 5 – Красфарма
Методика биотестирования. Показателем токсичности служит выживаемость, фиксируемая по числу выживших линий Paramecium caudatum . Критерием токсичности является достоверное отличие контрольных и опытных вариантов, которая оценивалась по критерию Стьюдента [4–6].
Тест-объект салат посевной ( Lactuca sativa ) . Критерием вредного действия принято 50 %-е ингибирование роста корней и проростков семян. Достоверное различие контрольных и опытных показателей определяют по критерию Стьюдента.
Результаты исследования. Для выявления токсичности снега проводились эксперименты на выживаемость и смертность тест-объекта (инфузории Paramecium caudatum ) (рис. 2).
-
□токсичность, %
район
Рис. 2. Токсичность снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте г. Красноярска, по реакции выживаемости инфузории Paramecium caudatum (март 2012 г.)
Установлено, что в пробах снегового покрова, отобранных в районах – Октябрьском (Ветлужанка, станция Бугач), Центральном (Покровка), отмечается достоверное снижение выживаемости парамеций по критерию Стьюдента (р<0,05), ситуация характеризуется как токсичная, за исключением проб, отобранных в микрорайоне Академгородок.
В пробах, отобранных по правому берегу в Свердловском районе (Красфарма), также отмечается достоверное снижение выживаемости Paramecium caudatum по критерию Стьюдента (р<0.05), ситуация характеризуется как токсичная (табл. 1).
Оценка токсичности снегового покрова приусадебных участков г. Красноярска по реакции выживаемости Paramecium caudatum (март 2012 г.)
Таблица 1
|
Вариант |
Экспозиция, мин |
Данные эксперимента, X ± m |
Достоверность различий по критерию Стьюдента, Р<0,05 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
11,8 ± 0,5 |
||
|
Контроль |
30 |
11,1 ± 0,5 |
|
|
60 |
11,3 ± 0,5 |
||
|
5 |
11,2 ± 0,4 |
Недостоверно |
|
|
Проба 1 (Ветлужанка) |
30 |
7,5 ± 0,4 |
Достоверно |
|
60 |
4,3 ± 0,4 |
Достоверно |
|
|
Проба 2 |
5 |
11,7 ± 0,5 |
Недостоверно |
|
30 |
8,9 ± 0,4 |
Недостоверно |
|
|
(Ветлужанка) |
60 |
4,8 ± 0,4 |
Достоверно |
Окончание табл. 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Проба 3 (Ветлужанка) |
5 30 60 |
12,7 ± 0,6 10,1 ± 0,4 7,2 ± 0,5 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Контроль |
5 30 60 |
10,4 ± 0,8 6,4 ± 0,6 9,2 ± 0,6 |
|
|
Проба 1 (Академгородок) |
5 30 60 |
13,6 ± 0,8 10,5 ± 0,5 8,3 ± 0,2 |
Недостоверно Недостоверно Недостоверно |
|
Проба 2 (Академгородок) |
5 30 60 |
12,3 ± 0,4 8,9 ± 0,4 7,3 ± 0,7 |
Недостоверно Недостоверно Недостоверно |
|
Проба 3 (Академгородок) |
5 30 60 |
12,7 ± 0,5 10,2 ± 0,4 6,6 ± 0,5 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Контроль |
5 30 60 |
9,4 ± 0,6 9,3 ± 0,6 8,9 ± 0,5 |
|
|
Проба 1 (Бугач) |
5 30 60 |
10,1 ± 0,7 9,3 ± 0,7 6,1 ± 0,5 |
Недостоверно Недостоверно Недостоверно |
|
Проба 2 (Бугач) |
5 30 60 |
9,6 ± 0,4 7,7 ± 0,3 2,3 ± 0,4 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Проба 3 (Бугач) |
5 30 60 |
10,5 ± 0,5 6,4 ± 0,4 3,5 ± 0,3 |
Недостоверно Достоверно Достоверно |
|
Контроль |
5 30 60 |
10,4 ± 0,5 10,0 ± 0,7 9,2 ± 0,3 |
|
|
Проба 1 (Покровка) |
5 30 60 |
10,3 ± 0,4 8,0 ± 0,5 4,4 ± 0,3 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Проба 2 (Покровка) |
5 30 60 |
10,6 ± 0,5 9,1 ± 0,4 5,2 ± 0,4 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Проба 3 (Покровка) |
5 30 60 |
10,5 ± 0,5 9,0 ± 0,5 5,7 ± 0,3 |
Недостоверно Недостоверно Достоверно |
|
Контроль |
5 30 60 |
11,3 ± 0,6 10,9 ± 0,5 10,2 ± 0,4 |
|
|
Проба 1 (Красфарма) |
5 30 60 |
12,3 ± 0,6 8,1 ± 0,5 3,8 ± 0,3 |
Недостоверно Достоверно Достоверно |
|
Проба 2 (Красфарма) |
5 30 60 |
12,0 ± 0,7 8,0 ± 0,5 3,1 ± 0,4 |
Недостоверно Достоверно Достоверно |
|
Проба 3 (Красфарма) |
5 30 60 |
12,2 ± 0,5 7,7 ± 0,3 2,8 ± 0,4 |
Недостоверно Достоверно Достоверно |
Проанализированные пробы снегового покрова районов города Красноярска по фитотоксичности семян салата посевного оценивались в основном как токсичные, так как отмечалось ингибирование роста корней и побегов по сравнению с контролем как по правому, так и по левому берегу районов города Красноярска (рис. 3).
район
Рис. 3. Токсичность снегового покрова приусадебных участков, расположенных в черте г.Красноярска, по фитотоксичности семян салата посевного Lactuca sativa
побеги
По левому берегу в районах Октябрьском (Ветлужанка, станция Бугач), Центральном (Покровка) токсикологический анализ отмечает ингибирование роста корней и побегов (А=27–47%) по сравнению с контролем, ситуация характеризуется как токсичная, за исключением проб, отобранных в микрорайоне Академгородок (А=5–24%), что свидетельствует о нетоксичности проб.
По правому берегу в Свердловском районе (Красфарма) фитотоксический анализ отмечает значительное ингибирование роста проростков семян салата посевного (А=35–63%), ситуация характеризуется как токсичная (табл. 2.).
Таблица 2
Длина корня и стебля и фитотоксическая активность салата посевного ( Lactuca sativa ) в различных вариантах опыта (март 2012 г.)
|
Вариант опыта |
Длина корней, мм X ± m |
Фитотоксическая активность ингибирования корней, % |
Длина побега, мм |
Фитотоксическая активность ингибирования побега, % |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
Ветлужанка |
||||
|
Контроль |
0,57+0,05 |
0,27+0,03 |
||
|
Проба 1 |
0,44±0,05 |
23 |
0,17+0,03 |
37 |
|
Проба 2 |
0,41±0,05 |
28 |
0,15+0,03 |
44 |
|
Проба 3 |
0,42±0,05 |
26 |
0,18+0,03 |
33 |
|
Академгородок |
||||
|
Контроль |
0,58+0,05 |
0,25+0,03 |
||
|
Проба 1 |
0,53±0,05 |
9 |
0,21+0,03 |
16 |
|
Проба 2 |
0,55±0,05 |
5 |
0,19+0,03 |
24 |
|
Проба 3 |
0,47±0,05 |
19 |
0,23+0,03 |
8 |
Окончание табл. 2
|
1 1 |
2 1 |
3 |
4 1 |
5 |
|
Покровка |
||||
|
Контроль |
0,55+0,05 |
0,29+0,03 |
||
|
Проба 1 |
0,31±0,05 |
44 |
0,23+0,03 |
21 |
|
Проба 2 |
0,34±0,05 |
38 |
0,19+0,03 |
34 |
|
Проба 3 |
0,29±0,05 |
47 |
0,21+0,03 |
28 |
|
Ст. Бугач |
||||
|
Контроль |
0,51+0,05 |
0,25+0,03 |
||
|
Проба 1 |
0,33±0,05 |
35 |
0,17+0,03 |
32 |
|
Проба 2 |
0,37±0,05 |
27 |
0,16+0,03 |
36 |
|
Проба 3 |
0,34±0,05 |
33 |
0,18+0,03 |
28 |
|
Красфарма |
||||
|
Контроль |
0,53+0,05 |
0,25+0,03 |
||
|
Проба 1 |
0,29±0,05 |
45 |
0,17+0,03 |
35 |
|
Проба 2 |
0,27±0,05 |
49 |
0,14+0,03 |
44 |
|
Проба 3 |
0,25±0,05 |
63 |
0,15+0,03 |
40 |
Таким образом, в результате анализа проб снежного покрова приусадебных участков г.Красноярска можно выделить участки с повышенным уровнем токсичности – Красфарма (Свердловский район); станция Бугач, Ветлужанка (Октябрьский район); Центральный район (Покровка); за исключением проб, отобранных в районах Академгородок и Госуниверситет (Октябрьский район), которые оценивались по показаниям тест-объектов как нетоксичные и малотоксичные.
Выводы
-
1. Токсичность снегового покрова ряда приусадебных участков г. Красноярска по реакциям выживаемости Paramecium caudatum оценена в основном на уровне допустимой (Т=0,0-0,24) и умеренной (Т=0,25-0,70).
-
2. В результате анализа снеговых проб по ингибированию роста корней и проростков семян салата посевного токсичность снегового покрова оценивается по фитотоксической активности в основном как повышенная (А=27–63%), за исключением проб, отобранных в районе Академгородка, где отмечены невысокие показатели фитотоксичности – 5–24%.
-
3. Установлено, что в первые 5 и 30 минут эксперимента (район Академгородок, Госуниверситет, Красфарма, Ветлужанка, Покровка и ст.Бугач) пробы снега характеризовались в основном как нетоксичные.
-
4. Отмечено усиление токсического эффекта по показателю выживаемости Paramecium caudatum во всех вариантах проб по прошествии 60 минут эксперимента, что свидетельствует о хронической токсичности проб снега.
-
5. Токсичный эффект по показателю выживаемости Paramecium caudatum проявлялся на уровне 20 % и выше смертности клеток.
-
6. Фитотоксический эффект по ингибированию роста корней и побегов семян салата посевного проявлялся в основном на уровне 24 % и выше.
