Влияние антропогенных факторов на мутагенную активность почв на примере Центральной и Западной Якутии

• Автор: Пудова, Туяра Максимовна
• Шифр специальности: 03.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Якутск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

Содержание

Введение
Глава 1. Основные антропогенные факторы воздействия на природную
среду
1.1. Основные факторы воздействия городской среды
1.2. Основные факторы воздействия горнодобывающей промышленности
1.3. Основные факторы воздействия нефтегазовой промышленности
1.4. Основные факторы воздействия сельскохозяйственной деятельности
Глава 2. Цитогенетический подход в оценке качества почвенной среды
2.1. Биоиндикация и биотестирование в оценке влияния антропогенных факторов на биологические системы
2.2. Цитогенетический подход в оценке состояния окружающей среды
2.3. Подходы к биоиндикации и биотестированию почвенной среды
Г лава 3. Материал и методы исследования
Глава 4. Результаты и обсуждение
4.1. Показатели мутагенной активности почвогрунтов урбанизированных территорий на примере гг. Мирный и Якутск
4.2. Влияние горнодобывающей промышленности на мутагенную активность почв
4.3. Влияние нефтегазовой промышленности на мутагенную активность почв
4.4. Влияние сельскохозяйственной деятельности на мутагенную активность почв
Выводы
Список цитируемой литературы

Введение
Актуальность темы. В настоящее время все более актуальной становится проблема антропогенных воздействий на природные комплексы и экосистемы. Одной из важнейших задач охраны окружающей среды является слежение за изменениями, происходящими в ней под влиянием антропогенного фактора, т.е. организация мониторинга (Израэль, 1984), Любая система контроля природной среды складывается из экологического мониторинга и анализа полученных данных, на основе которого принимаются решения о перспективах функционирования и практического использования экосистемы (Булгаков, 2002).
В настоящее время особое значение приобретает разработка методов оценки антропогенного воздействия на почву. В практике мониторинга почв наиболее распространенным подходом остается анализ уровней концентраций токсичных соединений, радионуклидов с использованием физико-химических методов. Однако с такими оценками ассоциировано слишком много неопределенностей. В частности, этот подход не учитывает возможности возникновения синергических и антогонистических эффектов при одновременном воздействии нескольких неблагоприятных факторов. Разработка экологических нормативов применительно к почвам значительно отстает от создания нормативов для других сред (атмосфера, водные системы). Это связано со сложностью и неоднородностью объекта - почва состоит из четырех фаз: твердой, жидкой, газообразной и биотической. Это свойство почвы, отличающее ее от других природных сред, во многом затрудняет нормирование содержания загрязняющих веществ в почве и адекватную экологическую оценку почв, особенно в случае комплексного техногенного загрязнения (Маячкина, Чугунова, 2009). Проблемы, связанные с необходимостью контроля реальной ситуации с антропогенным загрязнением почв, заставляют наряду с химическим анализом внедрять новые подходы к контролю опасности токсикантов. Необходимо оценивать интегральную токсичность почвы, отражающую влияние всего комплекса факторов.

Методы биотестирования, основанные на ответной реакции живых организмов на негативное воздействие загрязняющих веществ, способны давать достоверную информацию о качестве компонентов окружающей среды, в том числе почв.
Цитогенетический подход при оценке антропогенного загрязнения занимает важное место в общей системе биомониторинга окружающей среды. Приоритетность таких исследований на клеточном и хромосомном уровнях определяется наибольшей уязвимостью этих структур организма перед мутагенами.
Целью нашей работы является оценка качества среды антропогенно трансформированных территорий Центральной и Западной Якутии по показателям всхожести семян и мутагенной активности почв с использованием тест-объекта лука-батуна (Allium fistulosum. L.). При этом перед нами были поставлены следующие задачи:
1. выявить фоновый показатель всхожести и мутагенной активности ненарушенных природных почв исследованных территорий;
2. оценка мутагенной активности почвогрунтов городских территорий, в зависимости от фактора загрязнения;
3. анализ чувствительности контактного метода биотестирования
почв;
4. оценка качества среды при воздействии разных антропогенных факторов по показателям всхожести и мутагенной активности тест-объекта.
Научная новизна. Впервые приводятся данные по показателям мутагенной активности почв исследованных территорий. Установлен суммарный мутагенный фон почвогрунтов селитебных территорий, грунтов техногенно трансформированных и сельскохозяйственных ландшафтов Центральной и Западной Якутии. Выявлена зависимость показателя мутагенной активности от микро-элементного состава почвогрунтов г. Якутска.

Исследования с использованием травянистых растений (Crepis tectorum, Plantago lanceolata L, Achillea millefolium L.; Artemisia camprestris L, Vicia cracca L. и др.) в цитогенетическом мониторинге были проведены в зоне Чернобыльской аварии (Шевченко и др., 1995; Кордюм, Сидоренко; 1997; Дмитриева и др., 1999; Абрамов и др., 2006; Евсеева и др., 2007, 2008; Гераськин и др., 2009). В этих работах изучалось влияние хронического облучения на различные виды покрытосеменных растений. С.А. Гераськин с соавторами в результате исследований по оценке пролиферативной активности и частоты цитогенетических нарушений в апикальной меристеме колеоптилей проростков семян тонконога тонкого (Koeleria glacilis Pers.) из популяций, населяющих участки Семипалатинского испытательного полигона (Казахстан), контрастные по уровню радиоактивного загрязнения, установили достоверную связь частоты цитогенетических нарушений с величиной дозы, поглощенной генеративными органами растений. При этом было отмечено, что основной вклад в спектр структурных мутаций на экспериментальных участках вносили тяжелые типы нарушений -одиночные и двойные мосты, а также отставания хромосом. Несмотря на то, что исследованные популяции тонконога в течение длительного времени населяют участки с высоким уровнем радиоактивного загрязнения, признаков адаптации к новым условиям существования выявить не удалось.
В результате исследований по мутагенному влиянию разного типа загрязнений Н.В. Реутова и П.М. Джамбетова (2006) выявили высокую чувствительность одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.s.l) как к органическим, так и к неорганическим загрязнителям. Установлено, что этот вид оказался весьма удобным объектом для исследования мутагенного влияния промышленных предприятий, т.к. произрастает повсеместно, семена не имеют периода покоя, обладают высокой всхожестью, с ними можно работать как сразу после сбора, так и через достаточно большой промежуток времени (в течение 2-х лет). Корешки проростков имеют оптимальную толщину, из них легко готовить временные давленые препараты высокого качества. Также был отмечен