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

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

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
Проба 2	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.

Статья научная