Мониторинг и оценка влияния бенз(а)пирена на хвойные и лиственные растения в зонах антропогенного загрязнения

Белых Л. И., Полей Н. Ю.

2021 / Том 6, № 3 (2021) [ ЭКОЛОГИЯ ]

Проведен мониторинг содержания бенз(а)пирена в растениях и почвах на территории антропогенного загрязнения в зоне выбросов алюминиевого производства. Рассмотрено влияние и дана оценка биологической активности бенз(а)пирена для хвойных и лиственных растений. Показано, что в древесине стволов сосны обыкновенной ( Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula) содержание лигнина, целлюлозы и экстрактивных низкомолекулярных полярных веществ определялись концентрацией бенз(а)пирена и видом дерева. В лесных экосистемах фоновое содержание канцерогена в древесине деревьев (1–5 мкг/кг) не влияло на содержание лигнина и целлюлозы, но стимулировало синтез экстрактивных веществ, особенно у березы. Для сосны отмечена прямая корреляция между концентрацией бенз(а)пирена в двухлетней хвое и ее пероксидазной активностью. Повышение активности оксидоредуктаз и участие их в синтезе фенольных, дубильных и других органических (экстрактивных) веществ в зависимости от концентрации бенз(а)пирена указывают на его биостимулирующие свойства для растений. Проанализированы различные физиолого-биохимические реакции у древесных и травянистых растений в зависимости от концентрации (дозы) бенз(а)пирена в составе растений и в почвах, загрязненных в зонах антропогенных выбросов. Отмечены противоположные реакции хвойных и лиственных деревьев на бенз(а)пирен соответственно ингибирование и стимулирование биохимических процессов. На основе собственных и литературных данных выделены природный, средний переходный и техногенный диапазоны концентраций бенз(а)пирена, в ряду которых влияние на растения изменяется от стимулирующих до ингибирующих эффектов.

Ключевые слова:

бенз(а)пирен;концентрация;растения;почва;физиолого-биохимические реакции;стимулирование и ингибирование

Библиографический список:

1. Слепян Э. И. Растения и химические канцерогены. Л.: Наука, 1979. 208 с.
2. Ильницкий А. П. Экологические аспекты циркуляции полициклических ароматических углеводородов // Экология и рак. Киев: Наук. думка, 1985. С. 64–96.
3. Ровинский Ф. Я., Теплицкая Т. А., Алексеева Т. А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. 224 с.
4. Simonich S. L., Hites R. A. Organic pollutant accumulation in vegetation // Environ. Sci. and Tecnology. 1995. Vol. 29, no. 12. P. 2905–2914.
5. Черненькова Т. В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение. М.: Наука, 2002. 191 с.
6. Квеситадзе Г. И., Хатисашвили Г. А., Садунишвили Т. А., Евстигнеева З. Г. Метаболизм антропогенных токсикантов в высших растениях. М.: Наука, 2005. 199 с.
7. Белых Л. И., Рябчикова И. А., Серышев В. А. Закономерности распределения бенз(а)пирена в системе почва–растение // Агрохимия. 2005. № 1. С. 60–71.
8. Huang X. D., El-Alawi Y., Penrose D. M., Glick B. R., Greenberg B. M. A multi-process phytoremediation system for removal of polycyclic aromatic hydrocarbons from contaminated soils // Environmental Pollution. 2004. Vol. 130. P. 465–476.
9. Gao Y. Z., Zhu L. Z. Phitoremediation for phenantrene and pyrene contaminated soil // Journal of Environmental Sciences. 2005. Vol. 17, no. 1. Р. 14–18.
10. Xu S. Y., Chen Y. X., Wu W. X., Wang K. X., Lin Q., Liang X. Q. Enhanced dissipation of phenanthrene and pyrene in spiked soils by combined plants cultivation // Science of the Total Environment. 2006. Vol. 369. Iss. 1–3. P. 206–215. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2005.05.030
11. Meudec A., Dussauze J., Deslandes E., Poupart N. Evidence for bioaccumulation of PAHs within internal shoot tissues by a halophytic plant artificially exposed to petroleum-polluted sediments // Chemosphere. 2006. Vol. 65. P. 73–79
12. Кайбияйнен Л. К., Сафронова Г. И., Болондинский В. К. Влияние токсичных поллютантов на дыхание хвои и побегов сосны обыкновенной // Экология. 1998. № 1. С. 23–27.
13. Яковлева Е. В., Безносиков В. А., Кондратенок Б.М., Габов Д. Н. Биоаккумуляция полициклических ароматических углеводородов в системе почва–растение // Агрохимия. 2008. № 9. С. 66–74.
14. Яковлева Е. В., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М., Габов Д. Н. Закономерности биоаккумуляции полициклических ароматических углеводородов в системе почва-растения биоценозов северной тайги // Почвоведение. 2012. № 3. С. 356–367.
15. Яковлева Е. В., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М., Хомиченко А. А. Генотоксические эффекты в растениях Tradescantia (clon 02) индуцированные бенз[a]пиреном // Сибирский экологический журнал. 2011. Т. 18. № 6. С. 805–812.
16. Kreslavski V. D., Lankin A. V., Vasilyeva G. K., Luybimov V. Yu., Semenova G. N., Schmitt F. J., Friedrich T., Allakhverdiev S. I. Effects of polyaromatic hydrocarbons on photosystem II activity in pea leaves // Plant Physiol. Biochem. 2014. Vol. 81. P. 135–142.
17. Ланкин А. В., Креславский В. Д., Худякова А. Ю., Жармухамедов С. К., Аллахвердиев С. И. Влияние нафталина на фотохимическую активность фотосистемы // Биохимия. 2014. T. 79. Вып. 11. С. 1493–1504.
18. Яковлева Е. В., Габов Д. Н. Безносиков В. А., Кондратенок Б. М. Влияние бенз(а)пиренового загрязнения на ростовые процессы и состав полиаренов растений // Теоретическая и прикладная экология. 2015. № 4. С. 45–51.
19. Белых Л. И., Малых Ю. М., Пензина Э. Э., Смагунова А. Н. Источники загрязнения атмосферы полициклическими ароматическими углеводородами в промышленном Прибайкалье // Оптика атмосферы и океана. 2002. Т. 15. № 10. С. 944–948.
20. Шергина О. В., Михайлова Т. А. Состояние древесных растений и почвенного покрова парковых и лесопарковых зон г. Иркутска. Иркутск: Изд-во Института географии СО РАН, 2007. 200 с.
21. Щербатюк А. С., Русакова Л. В., Янькова Л. С. Состояние пигментного комплекса растений при техногенном загрязнении среды // Оценка состояния водных и наземных экологических систем . Экологические проблемы Прибайкалья. Новосибирск: Наука, 1994. С. 131–135.
22. Вайцеховская Е. Р. Антропогенное воздействие на некоторые виды лекарственных раст ений Прибайкалья // Оценка состояния водных и наземных экологических систем. Экологические проблемы Прибайкалья: сб. ст. Новосибирск: Наука, 1994. С. 135–139.
23. Воронин В. И., Осколков В. А. Состояние лесовозобновления в сосновых лесах Верхнего Приангарья // Оценка состояния водных и наземных экологических систем: Экологические проблемы Прибайкалья: сб. ст. Новосибирск: Наука, 1994. С. 115–122.
24. Михайлова Т. А., Кочмарская Н. С., Анциферова Л. В., Плешанов А. С. Воздействие промышленных эмиссий на хвойные леса Приангарья // Оценка состояния водных и наземных экологических систем. Экологические проблемы Прибайкалья: сб. ст. Новосибирск: Наука, 1994. С. 127–131.
25. Кайбияйнен Л. К., Сафронова Г. И., Болондинский В. К. Влияние токсичных поллютантов на дыхание хвои и побегов сосны обыкновенной // Экология. 1998. № 1. С. 23–27.

Файлы:

• article (скачать | просмотреть)