Всероссийский научно-исследовательский институт генетики и селекции плодовых растений им. И.В. Мичурина, г. Мичуринск

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Естествознание и гуманизм» (2006 год, Том 3, выпуск 4), под редакцией проф., д.б.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Экологическая ситуация в Тамбовской области по данным Госкомэкологии остается напряженной по состоянию атмосферного воздуха. Одна из главных причин – выхлопы работающих двигателей автотранспорта, загрязняющие окружающую среду свинцом, который экологи относят к десяти главным и опасным загрязнителям биосферы.
Свинец способен накапливаться в организме человека, вызывая нарушения работы сердечно-сосудистой, нервной эндокринной систем и желудочно-кишечного тракта. По данным «Доклада» Главного управления природных ресурсов и охраны окружающей среды МПР России по Тамбовской области показатели общей смертности ее населения превышают таковые в целом по России. Особую тревогу вызывает рост заболеваемости детей в возрасте от года до 14 лет по перечисленным выше показателям. Санитарной службой области осуществляется мониторинг состояния атмосферного воздуха. В 2002 г. выбросы в атмосферу от автотранспорта составили 87%, включая свинец [1]. Мониторинг – система наблюдений, оценки и прогноза состояния биосферы и ее отдельных элементов под влиянием биотических, абиотических и антропогенных факторов, разработанная для оценки и прогноза состояния окружающей среды [2,3,4]. Одной из составляющих мониторинга внешней среды является биомониторнинг с помощью растений. Это наименее разработанная часть мониторинга [5]. Основу метода составляет исследование растений в биосферных заповедниках, а также отдельных видов растений в городских насаждениях.
Разработана пятибалльная шкала для определения жизненности каждого экземпляра растения по мощности развития его вегетативных и генеративных органов. Метод достаточно громоздок и требует большого числа измерений. Определенными недостатками обладают и чисто химические методики, например, метод определения свинца в смывах, основанный на измерении степени помутнения раствора, образующегося при взаимодействии ионов свинца с хроматом калия [6]. Существующие методики определения свинца с использованием криолюминесценции малодоступны в связи с дороговизной соответствующего оборудования.
Нами разработан экспресс-метод биомониторинга на свинец с помощью цитохимической диагностики развивающегося эмбриона вишни (Cerasus vulgaris). Используются формальдегид, родизонат натрия, световой зеленый. Интенсивность ало-красного окрашивания клеток зародыша определяется концентрацией свинца, поглощенного из воздуха [7,8,9]. Реакция является высокоспецифичной и позволяет выявить даже незначительное содержание свинца и его солей в клетках и тканях растений. Исследована динамика накопления свинца в процессе эмбриогенеза растений вишни произрастающих вдоль трассы Москва-Волгоград с интенсивным движением автотранспорта в условиях оптимального водообеспечения, водного дефицита и переувлажнения в период вегетации, а также растений, растущих в глубине сада (3-3,5 км. от автодорог).
Отмечено накопление свинца в клетках развивающегося эмбриона вишни (от шарообразного до полностью дифференцированного). Высокая влажность в почве и воздухе снижает его концентрацию, а водный дефицит повышает [1,10,11].
Выводы:
1.    В процессе эмбриогенеза идет накопление свинца в тканях зародыша вишни.
2.    Водный режим оказывает влияние на концентрацию свинца в клетках эмбриона вишни.
3.    Растения вишни могут быть использованы в качестве биоиндикаторов свинца в окружающей среде.

Литература:
1.    Спицын И.П., Гусев А.А., Спицын Д.И. Гистохимическая и экологическая диагностика в эмбриогенезе растений (на примере вишни). Мичуринск-наукоград РФ, 2005, 612 с.
2.    Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений. Кишинев, 1980, 587 с.
3.    Жученко А.А. Адаптивная селекция растений. Т. 1-2, М. 2001, 1492 с.
4.    Жученко А.А. Экологическая генетика культурных растений и проблемы агросферы. Т. 1-2, М. 2004, 1154 с.
5.    Мэннинг У.Д., Федер У.А. Биомониторинг загрязнения атмосферы с помощью растений. Л. 1985. 250 с.
6.    Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды. М., 2003.
7.    Спицын И.П. Цитохимия растений. Тамбов, 2003. 96 с.
8.    Спицын И.П. Атлас таблиц для определения концентрации химических веществ в растениях. Тамбов, 2002, 70 с.
9.    Спицын И.П., Гусев А.А., Спицын Д.И. Цитохимия растений как метод биоиндикации экологической ситуации региона // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. Томск, 31-3, 2004. С. 434-435.
10.    Спицын И.П., Гусев А.А., Спицын Д.И. Цитохимия эмбриогенеза, семя- и  плодообразования у вишен // Вестн. ТГУ. Сер. Естеств. и Техн. Науки. Т. 8. вып. 2, 2002. С. 279-281.
11.    Спицын И.П. Атлас по эмбриологии растений (р. Cerasus). Тамбов, 2003, 90 с.