Биолюминесцентный мониторинг снежного покрова зон рекриации красноярска



жүктеу 81.71 Kb.
Дата05.05.2019
өлшемі81.71 Kb.
түріИсследование

УДК 504.054
ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКСИЧНОСТИ СНЕЖНОГО ПОКРОВА ЗОН РЕКРЕАЦИИ ОКТЯБРЬСКОГО РАЙОНА г. КРАСНОЯРСКА

Лисина С.Н., Ильюшенко Н.А.,

научные руководители: проф., д-р биол. наук Заворуев В.В., проф., д-р биол. наук Заворуева Е.Н.,

Сибирский федеральный университет

Красноярск постоянно входит в список самых грязных городов России [1]. Индекс загрязнения атмосферы (ИЗА) в 2011 году составил 23,75 [2]. Этот показатель получен по данным стационарных постов наблюдений, расположенных в различных районах города Красноярска (рис.1).



Рисунок 1. Схема расположения постов наблюдения в г. Красноярске
По показаниям постов наблюдения получены величины ИЗА для каждого из районов города, кроме Октябрьского. В этом районе нет поста наблюдения (рис. 1) и, следовательно, не проводится отбор проб. В связи с этим в докладе «О состоянии и охране окружающей среды Красноярского края в 2010 году» не представлена оценка экологического состояния атмосферы Октябрьского района и в нем нет информации о приоритетных загрязнителях.

В Октябрьском районе находится много зон рекреации, где отдыхают люди, не только проживающие на территории района, но и население всего города. При этом отдыхающие считают, что Октябрьский район экологически чистый. Поскольку официальных данных о состоянии атмосферного воздуха нет, было принято решение оценить его состояние по биолюминесцентному тестированию воды талого снега, собранного в различных частях Октябрьского района.

На территории Красноярска снежный покров сохраняется с ноября по март. Снег характеризуется высокой способностью к захвату и осаждению примесей из атмосферы. Считается, что всего лишь одна проба по всей толще снежного покрова дает представительные данные о загрязнении в период от образования устойчивого снежного покрова до момента отбора пробы [3].
Объекты и методы исследования
Пробы снега отбирали ежемесячно в трех местах Октябрьского района: Академгородке, Николаевской сопке и парке Гагарина. Парк располагается вблизи проспекта Свободный, в котором фиксируется интенсивное автомобильное движение. Вблизи других мест отбора проб движение автотранспорта практически отсутствовало. В каждой зоне пробы брались в двух-трех точках. Для анализа отбирали снег по всей толще снежного покрова.

Твердые частицы из талого снега отделяли путем фильтрации через мембранные фильтры «Владипор» с диаметром пор 0,6 мкм. Для биолюминесцентного анализа использовался талый снег (н/ф) и его фильтрат (ф).

В исследованиях по определению токсичности воды использовали два биотеста. Один из них изготовлен из светящихся бактерий вида Photobacterium phosphoreum (Р.р.), а другой - биотест B17 677F - создан на основе генетически модифицированного светящегося штамма Escherichia coli (Е.с.) [4].

Для оценки действия анализируемых проб на люминесценцию бактерий используется бактериальный индекс (БИ), который определяется по формуле:

БИ = (IО / IК) 100%,

где IО - интенсивность свечения анализируемой пробы, IК - интенсивность люминесценции в контроле. Контролем служила вода, взятая на станции водоподготовки.

О токсичности анализируемой пробы судили по величине БИ. Проба считалась токсичной, если среднее значение БИ было больше или меньше контроля на 20% [5].
Результаты и их обсуждение
Результаты биотестирования талого снега и его фильтратов представлены в таблицах 1-3.

Снег, собранный в Академгородке и районе Николаевской сопки, характеризовался как токсичный. Все фильтраты талой воды снега так же были токсичные (табл.1 и 2).


Таблица 1 – Биолюминесцентные индексы и содержание твердых частиц в снеге, собранного в районе Академгородка


Дата

Концентрация твердых частиц, г/м3

БИ Р.р

БИ Е.с.

н/ф

ф

н/ф

ф

Ноябрь 2010

609,0±469,4

179,8

184,1

189,3

270,7

Декабрь 2010

330,3±287,2

166,5

189,8

185,2

243,8

Январь 2011

229,7±84,8

224,4

295,8

224,3

273,4

Февраль 2011

208,3±70,5

191,2

219,8

237,9

262,5

Таблица 2 – Биолюминесцентные индексы и содержание твердых частиц в снеге, собранного в районе Николаевской сопки




Дата

Концентрация твердых частиц, г/м3

БИ Р.р

БИ Е.с.

н/ф

ф

н/ф

ф

Ноябрь 2010

266,5±81,3

168,7

198,8

115,5

144,8

Декабрь 2010

130,0±87,7

118,2

183,9

94,6

103,6

Январь 2011

138,5±72,8

177,8

177,8

113,7

142,4

Февраль 2011

133,0±104,7

203,6

203,6

120,5

95,4

Талая вода снега и фильтраты стимулировали интенсивность биолюминесценции биотестов (табл.1 и 2), и практически во всех случаях это увеличение превышало контрольные значения более чем на 20%. Такие значения БИ могут быть обусловлены наличием в анализируемых пробах какого-то вещества. Поскольку в Академгородке и в районе Николаевской сопки нет промышленных предприятий, то, можно предположить, что это вещество биотического происхождения. Летучие органические соединения выделяет растительность. Высокие концентрации монотерпенов обнаруживаются вблизи хвойных лесов Сибири [6]. Эти вещества влияют на липидный обмен [7]. Кроме того, показано, что эфирные масла могут воздействовать на бактерии, изменяя метаболические процессы цитоплазмы и клеточной стенки. Монотерпены увеличивают проницаемость цитоплазматических мембран, нарушают расположение белков, встроенных в мембраны, подавляют клеточное дыхание и изменяют процессы ионного транспорта [8]. На основании приведенных выше фактов можно предположить, что стимулирование биолюминесценции биотестов обусловлено веществами типа монотерпенов.

Вода талого снега, собранного в парке Гагарина, во все месяцы наблюдения, кроме января, характеризовалась как очень токсичная (табл. 3). А вот фильтраты не были токсичными. Исключение составляют фильтраты проб снега, собранного в ноябре.

Таблица 3 – Биолюминесцентные индексы и содержание твердых частиц в снеге, собранного в районе парка Гагарина




Дата

Концентрация твердых частиц, г/м3

БИ Р.р

БИ Е.с.

н/ф

ф

н/ф

ф

Ноябрь 2010

754,7±370,8

30,5

74,3

27,5

61,4

Декабрь 2010

718,3±183,1

38,6

102,1

52,2

107,5

Январь 2011

550,0±41,1

52,1

99,3

33,0

100,0

Февраль 2011

458,7±40,8

20,9

99,8

37,4

93,8

Согласно литературным данным на протяжении зимы в снеге накапливаются твердые частицы. Действительно, при фильтрации талого снега в объеме 100 мл на фильтрах обнаруживается значительное количество твердых частиц. Их количество таково, что они обнаруживаются визуально (рис. 2).



Во всех трех зонах рекреации накопления твердых частиц в снеге не происходило (табл. 1-3). Наименьшая средняя концентрация твердых частиц в снеге была зарегистрирована в районе Николаевской сопки, а наибольшая в парке Гагарина. Высокое содержание твердых частиц в снеге парка может быть объяснена двумя причинами. Либо близким расположением парка к автомагистрали, либо его низким расположением (над уровнем моря), по сравнению с Академгородком и Николаевской сопкой. Перепад высот составляет более 150 м. Из двух вышеназванных причин загрязнения снега твердыми частицами более вероятной является вторая, поскольку взвешенные веществ являются приоритетными загрязнителями города Красноярска [2]. Если бы загрязнителями были выбросы автотранспорта, то снег в парке Гагарина был очень токсичен [9].

Рисунок 2. Фотографии фильтров, после фильтрации 100 мл талого снега, собранного в ноябре на Николаевской сопке, в Академгородке и в парке Гагарина, соответственно
Таким образом, снег в зонах рекреации Октябрьского района загрязнен токсическими веществами и твердыми частицами, содержание которых наименьшее в районе Николаевской сопки и наибольшее – в парке Гагарина.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:


  1. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Российской Федерации в 2010 году». М., 2011. 448 с.

  2. Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Красноярского края в 2011 году». Красноярск, 2012. 243 с.

  3. Василенко В.Н., Назаров И.М., Фридман Ш.Д. Мониторинг загрязнения снежного покрова. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 182 с.

  4. Кузнецов А.М., Родичева Э.К., Шилова Е.В. Биотест на основе лиофилизованных светящихся бактерий // Биотехнология. 1996. № 9. С. 57-61.

  5. Определение токсичности воды и водных экстрактов из объектов окружающей среды по интенсивности биолюминесценции бактерий (методические рекомендации), М., 1996. МР ГКСЭН РФ № 01-19/16-17.

  6. Тимковский И.И., Еланский Н.Ф., Скороход А.И., Шумский Р.А. Исследование биогенных летучих органических соединений над территорией России // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46. № 3. С. 347-356.

  7. Найданова Э.Г., Бураева Л.Б. Влияние гиполипидемического растительного средства на липидный обмен и перекисное окисление липидов // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. 2009. № 3. С. 216-218.

  8. Reichling J., Schnitzler P., Suschke U., Saller R. Essential oils of aromatic plants with antibacterial, antifungal, antiviral, and cytotoxic properties – an overview. // Forschende Komplementärmedizin 2009.№ 16. P. 79–90.

  9. Заворуева О.В. Биолюминесцентная оценка токсичности сажи автомобильных двигателей // Материалы Международной конференции «Инновационные процессы в современном образовании России как важнейшая предпосылка повышения уровня социально-экономического развития общества и охраны окружающей среды». Красноярск: ИПК СФУ, 2010. С. 514-518.

Каталог: uploads
uploads -> Английские слова и выражения в оригинальном написании a horse! a horse! MY KINGDOM FOR a horse! англ букв. «Коня! Коня! Мое царство за коня!»
uploads -> Викторина по пьесе В. Шекспира «Гамлет, принц Датский»
uploads -> Қазақстан Республикасы Қорғаныс министрінің 2016 жылғы 22 қаңтардағы №35 бұйрығымен бекітілген тиісті деңгейдегі білім беру бағдарламаларын іске асыратын Қазақстан
uploads -> 2018 жылға арналған Жарқайың ауданы бойынша айтақты және естелік күнтізбесі 24 маусым
uploads -> Ақмола оато үшін есікті қайта сатып алуды жүзеге асыру туралы хабарландыру 2016 жылғы 11 қазан Астана қ. Тапсырыс берушінің атауы мен пошталық мекенжайы «Ұлттық ақпараттық технологиялар»
uploads -> «Қостанай қаласы әкімдігінің білім бөлімі»


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет