ИЗУЧЕНИЕ ГИСТОХИМИЧЕСКИМ И АТОМНО-АДСОРБЦИОННЫМ МЕТОДАМИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ СВИНЦА В КОРНЯХ И ЛИСТЬЯХ САЛАТА

Серая Любовь Васильевна, ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный заочный университет».

Естественная природная среда испытывает прогрессивно возрастающее загрязнение, что происходит по разным причинам. Загрязняющие вещества поступают в окружающую среду из природных и антропогенных источников, функционирование которых связано с добычей и переработкой полезных ископаемых, сжиганием топлива, применением минеральных удобрений и др. Аккумулируясь в почве, растлениях и животных поллютанты представляют угрозу для нормального функционирования природных и антропогенных экосистем.

К настоящему времени зарегистрировано более четырех миллионов токсических веществ. Их количество ежегодно возрастает на 6 тыс. По сведениям ВОЗ в настоящее время в промышленности используется до 500 тыс. химических соединений и веществ, из которых более 40 тыс. являются вредными для здоровья человека и около 12 тыс. токсичными. Токсиканты поступают в организм вместе с загрязненным воздухом, водой и пищей.

В последние годы интенсивному свинцовому загрязнению естественной среды и агроценозов способствует бурное развитие автомобильного транспорта. Легковой автомобиль, расходуя около 0.1 л/км бензина, выделяет 0,024 г/км соединений свинца, а грузовой - 0.086 г/км (Денисов и др., 2008). Аккумуляция свинца в организме может поражать нервную систему, подавлять синтез белка, оказывать гонадотоксическое и эмбриотоксическое действие (Эйхлер, 1985).

Нами, под руководством проф., д.б.н. Е.К. Еськова, проведено изучение аккумуляции свинца в салате (Lactuca sativa), произраставшем вблизи (около 25 м) автомагистрали со средней интенсивностью движения 4500-5000 автомобилей в час. Гистохимический метод окрашивания (Серёгин, Иванов, 1997) основан на использовании в качестве красителя дитизона (дифенилтиокарбазон). Для этого растительные образцы, промытые двукратно дистиллированной водой, подсушивали на воздухе. Затем производили ряд тонких срезов лезвием бритвы у базальной части корня, верхушки побега, середины побега, листовой пластины. На срезы наносили свежеприготовленный дитизионосо держащий реагент. Для свинца характерно красно-оранжевое окрашивание (Бабко, Пилипенко, 1967). Анализ окрашивания проводили при 10, 40 и 100-кратном увеличении на электронном микроскопе Nikon Eclipse E200. Участки микросрезов фотографировали фотокамерой Nikon D3000 Kit. По результатам гистохимических исследований срезов растительных образцов архивировано около 400 фотоснимков.

Количественное содержание в растениях определяли атомно-адсорбционным методом в Аналитической лаборатории экологического мониторинга РГАЗУ. Использованный метод атомной абсорбции основан на явлении поглощения резонансного излучения свободными атомами элемента. Для этого использовали спектрометр KBAHT-Z ЭТА. В анализаторе этого типа перевод пробы в состояние атомного пара производится в графитовой трубчатой электротермической печи, нагреваемой до температуры атомизации анализируемого элемента. В нее микропипеткой вводили пробы анализируемых веществ объемом 5 мкл. Значение массовой концентрации элемента в пробе вычисляли по градуировочной зависимости кривой, получаемой в процессе измерения нескольких калибровочных точек с ошибкой, не превышающей 8%. Управление прибором, обработка результатов анализа, отображение и хранение информации в спектрометре указанного типа производится персональным компьютером с программным обеспечением QUANT ZEEMAN 1.6.

По результатам гистохимических исследований установлено неодинаковое окрашивание срезов дитизоном. У клеточных стенок всегда отмечалось наиболее интенсивное окрашивание. При этом не отмечалось окрашивания ядра. Из этого следует, что свинец аккумулировался в основном в цитоплазме у клеточных стенок (рис. 1, 2). Однако гистохимические исследования не позволяют составить представления о фактической загрязненности растений свинцом.

Таблица. Содержание свинца в салате (мкг/кг)

Части растений	Даты отбора проб/кол-во роб
	23.08.09	11.09.09	10.10.09
корень	516±26	681±34	1503±46
стебель	669±37	799±39	4870±71

Рис. 1. Корень салата (х40; 10.10.09; стрелками указаны зоны локализации свинца)

Результаты исследований атомно-адсорбционным методом позволили установить различия по аккумуляции свинца корнем и стеблем растения. Оказалось, что стебель у салата аккумулирует свинца больше по сравнению с корнем, что является специфической особенностью этого растения (табл.). Очевидно, салат в отличие от других растений большое количество поллютантов аккумулирует их воздуха листьями. Сезонная изменчивость аккумуляции изучаемого элемента выражалась в неуклонном увеличении его концентрации и в корне, и в стебле.

Рис. 2. Салат стебель (х40; 10.10.09)

Таким образом, специфическая особенность салата выражается в том, что его надземная интенсивно поглощает свинец из воздуха. В течение всего онтогенеза растений, произрастающих у автотрассы, они прогрессивно аккумулируют свинец. Гистохимический метод позволяет контролировать локализацию свинца в тканях и органах растения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Денисов В. В., Курбатова А. С, Денисова И. А., Бондаренко В. Л., Грачев В. А., Гутенев В.В., Нагнибеда Б. А. Экология города. М.-Ростов-на-Дону: Март. 2008.281с.

Бабко А. К., Пилипенко А. Т. Фотометрический анализ. Общие сведения и аппаратура. М.: Химия 1968. 377 с.

Ильин В.Б., Сысоев А.И. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2001. - 229 с.

Серёгин И.В., Иванов В.Б. Гистохимические методы изучения распределения кадмия и свинца в растениях. Физиология растений. 1997. С. 44, 909-916.