Секция – Экология

Раздел – Экологические и метеорологические проблемы

больших городов и промышленных зон

Ибрагимова Э.Э.

РВУЗ « Крымский инженерно-педагогический университет»

ВЛИЯНИЕ ВЫБРОСОВ ПОЛИГОНА ТВЕРДЫХ БЫТОВЫХ ОТХОДОВ НА СОСТОЯНИЕ МУЖСКОЙ ГЕНЕРАТИВНОЙ СИСТЕМЫ ДИКОРАСТУЩИХ РАСТЕНИЙ

К началу XXI века наметился переход биосферы и общества в новую стадию своего развития – техносферу, для которой характерным является техногенная деятельность человека, разрушение естественных биогеоценозов и кризисные ситуации глобального характера – изменение климата на планете и засорение наземного пространства. Статистические исследования показывают, что 99-98% используемого природного ресурса планеты идет в отходы, которые не усваиваются природой, и только 1–2% остается в конечном продукте [1, 2].

Техногенное химическое загрязнение среды оказывает неблагоприятное воздействие на фитоценозы [3]. Поэтому в первую очередь следует изучать влияние техногенной деятельности человека на первое звено трофической цепи – фотоавтотрофные растения.

В последние годы в Крымском регионе наблюдается прогрессирующее увеличение антропогенной нагрузки на объекты окружающей среды и, как следствие, ухудшение экологической обстановки. Основными источниками загрязнений окружающей среды в Крыму являются выбросы автотранспорта, сельскохозяйственное производство, полигоны твердых бытовых отходов.

В последние годы на территории региона накопилось большое количество твёрдых бытовых отходов в виде санкционированных несанкционированных свалок мусора [4]. В частности пос. Каменка г. Симферополя находятся под неблагоприятным воздействием экологического монстра – полигона твердых бытовых отходов.

Целью данного исследования явилось изучение влияния выбросов полигона твердых бытовых отходов на показатели стерильности пыльцы популяций вьюнка полевого (Convolvulus arvensis L.).

Материалом для исследований служили репродуктивные органы (цветы), собранные с дикорастущих растений, произрастающих вокруг полигона твердых бытовых отходов (ПТБО) пос. Каменка г. Симферополя. Контрольным вариантом служили репродуктивные органы растений, произрастающих в экологически чистой зоне г. Симферополя.

В качестве объектов исследований были использованы популяции Convolvulus arvensis L. У указанной культуры изучали спонтанную и индуцированную стерильность пыльцы. Стерильность пыльцевых зёрен определяли ацетокарминовым методом [5] с использованием системы морфометрического анализа изображений, включающей микроскоп “Carl Zeiss”, видеокамеру “SunKwang” и персональный компьютер. Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ “Microsoft Excel 2000”. В качестве критерия оценки достоверности наблюдаемых изменений использовали t-критерий Стьюдента [6].

Результаты проведенных исследований показали, что у популяций Convolvulus arvensis L. органы мужской репродукции оказались чувствительными к воздействию выбросов ПТБО, о чём свидетельствует довольно высокий уровень стерильности пыльцевых зёрен (табл. 1, рис. 1).

Таблица 1. Стерильность пыльцы Convolvulus arvensis L. экологически чистой зоны (контроль) и района полигона твердых бытовых отходов

№	Вариант	Фертильность пыльцы			Стерильность пыльцы			Ф/C
		кол-во		%	кол-во		%
1.	Контроль	4877	12,25±0,13	97,5	123	0,31±0,03	2,5	39,6
2.	ПТБО	4610	11,03±0,10*	92,2	390	0,93±0,05*	7,8	11,8

Примечание. * – различия от контроля достоверны при p < 0,001

1) 2)

Рис. 1. Пыльцевые зерна Convolvulus arvensis L. (увел. 1.1х16, окрашивание ацетокармином), произрастающих в экологически благоприятной зоне (1) и в районе ПТБО (2).

Анализ полученных данных показывает, что между дикорастущими растениями, произрастающими в разных экологических условиях, имеются определённые различия по показателям фертильности мужского гаметофита. В частности, у популяций C. arvensis L. экологически благоприятной зоны отмечался довольно низкий спонтанный уровень стерильности пыльцевых зерен (2,5%). В опытном варианте отмечалось достоверное (p<0,001), по сравнению с контролем, увеличение количества абортивной пыльцы. По-видимому, именно соседство со свалкой является одним из факторов повышения уровня стерильности пыльцевых зёрен у изученных растений. Уровень стерильности C. arvensis L., собранного с экологически неблагоприятной зоны городской свалки, достоверно увеличился в 3,1 (p<0,001) раза по сравнению с контрольным вариантом.

Таким образом, фертильность пыльцы дикорастущих растений обратно пропорциональна уровню загрязнённости окружающей среды. По-видимому, в данной зоне происходит накопление экотоксикантов, обладающих мутагенным и гаметоцидным действием. Наше предположение подтверждает расчёт средней ошибки разности [7] у контрольного и опытного вариантов, свидетельствующий о неблагоприятном санитарно-эпидемиологическом состоянии зоны городской свалки, где, по-видимому, необходимо принять специальные профилактические меры по улучшению экологического состояния.

Расчёт отношения фертильных пыльцевых зёрен к стерильным (Ф/С), характеризующий чувствительность органов репродукции изученных растений по каждому варианту, дал следующие результаты: отношение фертильных пыльцевых зёрен к стерильным понижалось в 3,3 раза по сравнению с контрольным вариантом.

Таким образом, анализируя и сопоставляя показатели соотношения фертильных и стерильных пыльцевых зёрен в контрольном и опытном вариантах, можно прийти к заключению, что мужская репродуктивная система C. arvensis L. оказалась достаточно чувствительной к загрязнению окружающей среды выбросами ПТБО.

Литература

1. Щукин И. Экология для студентов вузов. – Ростов н/Д: «Феникс», 2005. – 224 с.

2. Горелов А.А. Экология. – М.: Центр, 2000. – 236 с.

3. Tekle K., Backeus I., Skoglund J., Woldu Z. Vegetation on hill slopes in southern Wello Ethiopia: Degradation and regeneration // Nord. J. Bot. – 1997. – Vol. 17. – № 5. – Р. 483–493.

4. Экология Крыма. Справочное пособие / Под ред. Н.В. Багрова и В.А. Бокова. – С.: Крымское учеб.-педагогич. гос-ное изд-во, 2003. – 360 с.

5. Паушева З.П. Практикум по цитологии растений. – М.: Колос, 1980. – 304 с.

6. Плохинский Н.А. Биометрия. – М.: МГУ, 1970. – 367 с.

7. Мерков А.М., Поляков Л.Е. Санитарная статистика. – М.: Медицина, 1974 – 384 с.