Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

МОНИТОРИНГ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИЯХ РОДА HELLEBORUS L. ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ АБХАЗИИ

Гулия В.О. 1 Орловская Т.В. 1
1 Институт ботаники АН Абхазии
1. Авессаломова И.А. Геохимические показатели при изучении ландшафтов. – М.: МГУ, 1987. – 108 с.
2. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. – М.: Минсельсхоз России, 1992. – 61 с.
3. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. – М.: Высшая школа, 1966. – 392 с.
4. СанПиН 2.3.2.1078-01. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.fumigaciya.ru/sites/ default/files/public/page/2011-09/14/sanpin2321078-01.doc.

В настоящее время особенно острым лимитирующим фактором использования природных популяций лекарственных растений является загрязнение окружающей среды. Тяжелые металлы, представляют наибольшую опасность из-за высокой токсичности их избыточных количеств, мутагенного, тератогенного и канцерогенного эффектов, долговечности и практически невыводимости из системы «почва – растения – лекарственные формы – человек». Поэтому исследования направленные в сторону выяснения экологической безопасности лекарственного растительного сырья (ЛРС) весьма актуальны.

Цель исследования. Оценить качество ЛРС, произрастающего в Абхазии по содержанию тяжелых металлов.

Материал и методы исследования. Пробы почв и образцы растительного сырья отбирались с территорий ценопопуляций (ЦП) определенных для возможных заготовок.

Валовое содержание тяжелых металлов определяли методом атомно-абсорбционной спектрометрии на приборе AAnalyst 400 Atomic Absorption Spectrometer (Perkin Elmer) по стандартным методикам [2]. Сравнение показателей для растительного сырья проводили с нормами для биологически активных добавок к пище на растительной основе [4].

Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что какой-либо избирательности в накоплении определенного тяжелого металла растениями, принадлежащими к разным ЦП, не обнаружено. Содержание металлов в почве и растительном сырье не превышает ПДК и ОДК (табл. 1). Сопоставление видов рода Helleborus из разных ЦП по показателям, характеризующим степень их загрязненности тяжелыми металлами, выполнено путем сравнения ценопопуляционных средних, что позволило установить следующий ряд поллютантов Fe>Mn>Zn>Cu>Pb>Cd>Hg>As – для почвы и растительного сырья. Средневзвешенное содержание тяжелых металлов в почвах исследованных районов Абхазии является достаточно низким. Концентрация металлов в почве ниже величин ПДК и ОДК во много раз: As – 200,0; Hg – 161,54; Cd – 19,51; Pb – 10,44; Cu – 8,43; Zn – 2,23; Mn – 2,19; Fe – 0,34.

Таблица 1

Содержание техногенных элементов в почве и подземных органах видов рода Helleborus (мг/кг)

Эле-

мент

Ценопопуляции

ПДК

11

14

24

38

46

58

59

62

Pb

4,50***

3,21

2,17

3,12

3,91

2,95

2,01

2,66

32,0

1,52****

1,56

2,01

1,65

1,58

1,72

1,81

1,12

6,0

Cd

0,06

0,11

0,09

0,15

0,08

0,10

0,10

0,13

2,0**

0,12

0,23

0,15

0,32

0,17

0,21

0,19

0,24

1,0

Cu

5,23

4,64

6,66

5,75

5,64

7,54

7,02

7,83

53,0

1,81

2,75

2,31

3,56

2,25

3,87

3,58

2,98

Zn

30,10

42,81

29,01

49,45

53,20

35,71

35,52

37,03

87,0

17,31

20,34

14,58

18,20

22,31

15,97

16,05

16,52

Fe

6581

6529

8015

7882

6421

7581

7194

8192

25000*

521

452

583

621

715

684

671

752

Hg

0,005

0,027

0,006

0,013

0,045

0,001

0,001

0,006

2,1

0,002

0,001

0,1

As

0,01

0,01

2,0

0,5

Mn

645,32

651,62

427,52

398,92

776,34

787,51

654,36

1120,21

1500

162,35

170,52

120,69

98,69

178,91

185,36

168,23

147,35

Примечание. * значение кларка; ** ОДК; ***валовое содержание в почве; ****содержание в растительном сырье.

Для выяснения уровня адаптации растений к экологическим режимам была проанализирована интенсивность поглощения растениями тяжелых металлов с помощью коэффициента биологического поглощения (КБП), позволяющая рационально использовать растительные ресурсы. Согласно рядам КБП по шкале И.А. Авессаломовой элементом сильного накопления является Cd (1,67-2,13), слабого накопления и среднего захвата Cu (0,35-0,62), Pb (0,34-0,93), Zn (0,37-0,58), Mn (0,13-0,28), остальные элементы слабого захвата (КБП <0,1) [4]. В целом показатель КБП был меньше единицы, следовательно, растения рода Helleborus не накапливают тяжелые металлы и относятся к деконцентраторам, кроме Cd, который можно отнести к концентраторам [1].

Для анализа полученных данных были просчитаны коэффициенты корреляции (табл. 2). Положительная тесная и значительная корреляционная зависимости отмечены у кадмия (r=0,96), цинка (r=0,83), марганца (r=0,54) и меди (r=0,52), в подземных органах изучаемого сырья и их валовым содержанием в почве. Это свидетельствует о том, что обнаруженные межпопуляционные различия обусловлены, в наибольшей степени, различием антропогенного давления на эти ЦП, так как большую часть тяжелых металлов ЛРС на изучаемых территориях получает именно из почвы. Умеренная положительная и отрицательная корреляционная связь между содержанием тяжелых металлов в растениях и почве (Fe r=0,43; Pb r=–0,36) с одной стороны, говорит о том, что в данных местах загрязнение этими элементами идет преимущественно воздушным путем. С другой, что при возрастании концентрации в почве железа и свинца концентрация этих металлов в растении резко не возрастает, т.е. данные металлы накапливаются преимущественно в необходимых для физиологических процессов в растениях количествах.

При взаимодействии двух элементов может происходить усиление их поступления в организм растения (синергический эффект), или, наоборот, при повышении поглощения одного элемента поступление другого снижается (антагонистический эффект).

Таблица 2

Коэффициенты корреляции (r) между содержанием элементов в подземных органах Helleborus caucasicus и H. abchasicus

Элемент

Pb

Cd

Cu

Zn

Fe

Mn

Pb

-0,26

0,09

-0,31

-0,26

-0,15

Cd

-0,26

0,68

0,13

0,17

-0,46

Cu

0,09

0,68

-0,28

0,38

-0,03

Zn

-0,31

0,13

-0,28

-0,11

0,30

Fe

-0,26

0,17

0,38

-0,11

0,08

Mn

-0,15

-0,46

-0,03

0,30

0,08

В подземных органах исследуемых растений положительные корреляционные связи выявлены между парами Pb–Cu, Cd–Cu, Cd–Zn, Cd–Fe, Cu–Fe, Zn–Mn, Fe–Mn со значениями коэффициента корреляции 0,09-0,68. Наибольшее количество отрицательных корреляционных пар характерно для Pb (r=–0,15–0,31) он выступает слабо-умеренным антагонистом для всех элементов кроме меди (r=0,09).

Наиболее тесная положительная синергическая связь зафиксирована между Cd и Cu (r=0,68), умеренная отрицательная антагонистическая между Cd и Mn (r=–0,46).

Вывод. По показателю содержания тяжелых металлов подземные органы заготовленные в исследованных ЦП соответствуют требованиям и являются экологически чистыми.


Библиографическая ссылка

Гулия В.О., Орловская Т.В. МОНИТОРИНГ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В РАСТЕНИЯХ РОДА HELLEBORUS L. ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ АБХАЗИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2014. – № 12-1. – С. 108-109;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=34864 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674