Scientific journal
Advances in current natural sciences
ISSN 1681-7494
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,823

Shimanskaya E.I. 1 1 1 Bogachev I.V. 1 Shimanskiy A.E. 1 1 1 1 1
1
1. Varduni T.V., Minkina T.M.,. Buraeva E.A, Gorbov S.N., Mandzhieva S.S., Omel’chenko G.V., Shimanskaya E.I., V’yukhina A.A., Sushkova S.N. Accumulation of radionuclides by pylaisiella moss (pylaisia polyantha) under urboecosystem conditions // American Journal of Applied Sciences 11 (10): 1735-1742, 2014.
2. Бураева Е.А., Шиманская Е.И., Москалев Н.Н, Дергачева Е.В., Нефедов В.С., Стасов В.В. Распределение 137СS в растительных объектах // Успехи современного естествознания .- 2014.- №11 (часть 2).– С.99-100.
3. Вардуни Т.В., Минкина Т.М., Бураева Е.А., Горбов С.Н., Манджиева С.С., Омельченко Г.В., Шиманская Е.И., Вьюхина А.А., Сушкова С.Н. Особенности аккумуляции радионуклидов наземными мхами в зоне многолетнего техногенного воздействия, на примере пилезии многоцветковой.// Научный журнал КубГАУ. № 101(07), сентябрь, 2014
4. Омельченко Г.В., Вардуни Т.В., Шиманская Е.И., Чохели В.А., Вьюхина А.А. Биомониторинг генотоксичности окружающей среды г. Ростова-на-Дону c использованием Pylaisia polyantha [Электронный ресурс] // Инженерный вестник Дона. – 2013. – № 3. URL: http://www.ivdon.ru (дата обращения 26.12.2013).
5. Шиманская Е.И., Бураева Е.А., Вардуни Т.В., Прокофьев В.Н., Чохели В.А., Въюхина А.А. Десятилетний биомониторинг урбанизированных территорий с использование

Современные живые организмы и среда их обитания находятся под постоянным антропогенным давлением. Это давление многолико и разнообразно. Но общим для него является уменьшение биологического разнообразия, изменение хода эволюции, генетическая эрозия и, как следствие, падение качества жизни самого человека. Среди множества факторов, негативно влияющих на популяции, биоценозы и биоту в целом, следует назвать так называемые «загрязнители» окружающей среды. Хотя в атмосфере обнаружено свыше трех тысяч посторонних химических веществ, основными компонентами загрязнения являются озон, сернистый газ, окись углерода, окислы азота, углеводороды и другие соединения, основными источниками которых являются ГРЭС и ТЭЦ, транспорт, пестициды и удобрения. Токсическим действием обладают также тяжелые металлы. Особое место в загрязнении окружающей среды занимает радиоактивное загрязнение. В наше время радиация стала вездесущей, всепроникающей и в каком-то смысле бесконечной. Действие загрязнителей на живые организмы ощущается на разных уровнях. Повышенные фоны загрязнения могут действовать на отдельные организмы, их органы и ткани, на клетки и отдельные внутриклеточные структуры, а также на более высокие уровни организации живых систем популяции и сообщества. Комплексный подход к решению проблемы – поиск новых (уникальных) тест-систем биологической дозиметрии.

Промышленные предприятия урбанизированных территорий, к которым относятся крупные города Юга России, загрязняют природную среду пылью, выбросами побочных продуктов и отходов производства. Кроме того, для городов характерны высокие уровни тепловых, электромагнитных, шумовых и других видов загрязнений. Определение активности радионуклидов в атмосферном воздухе проводят для контроля локальных выбросов на аспирационных установках. При оценке же состояния приземного слоя воздуха применяют способы, основанные на использовании низших растений. Сфагновые мхи, благодаря экофизиологическим особенностям, являются эффективными сорбентами пылевых частиц из воздуха. Эти мхи, выполняя функции сорбирующей поверхности и живого поглотителя, накапливают 90Sr и 137Cs, преимущественно, из атмосферных выпадений группу химических соединений и элементов, к действию которых мхи обладают повышенной сверхчувствительностью: оксиды серы и азота, фторо- и хлороводород, а так же тяжелые металлы.

Целью настоящего исследования была разработка и внедрение в практику новых методов биотестирования и биоиндикации урбанизированных и природных территорий, основанных на применении растительных биосенсеров.

Для выявления генотоксичности использовался ана-телофазный анализ корневой меристемы пшеницы (Triticum sativum) и гороха посевного (Pisum sativum), проращиваемых на субстрате из высушенного и гомогенезированного мха (Amblystegium serpens – Амблистегиум ползучий и Oxyrrhynchium hians- Оксиринхиум зияющий). Метод простой, экономичный, не требующий знания кариотипа и идентификации хромосом. Он позволяет выявить лишь определенные типы хромосомных аберраций, но его чувствительность вполне достаточна для заключения о присутствие генотоксикантов. Содержание радионуклидов в отобранных образцах определялось инструментальным гамма-спектрометрическим методом радионуклидного анализа с использованием низкофоновой специализированной установки РЭУС-II-15 на основе полупроводникового GeНР детектора (рабочий эталон II разряда). Методики анализа использовались стандартные. Использовались счетные геометрии Дента 0,02л и 0,04л.

Образцы мхов и лишайников отбирались с деревьев, зданий, камней и почвы, расположенных вдоль некоторых наиболее оживленных улиц Западного жилого района г. Ростова-на-Дону. Отбор проб проводился в наиболее чувствительный для экосистем период – с июня по июль, когда количество выпавших осадков минимально. Для оценки возможности использования бриофлоры крупного города в качестве биоиндикаторов дополнительно исследовались: радионуклидный состав более 100 образцов почвы (0-2 см слой), удельная загрязненность и радиоактивность приземного слоя воздуха (более 300 образцов). В качестве фоновых образцов бриофлоры использовали пробы, отобранные парковых зонах г. Ростова-на-Дону, в степных и лесостепных районах Ростовской области, а также в горных лесных районах республики Адыгея и Кавказском биосферном заповеднике.

Средние содержания 234Th в мхах, почвах и аэрозольной пыли совпадают в пределах погрешности определения (20%). Концентрация 210Pb, 226Ra, 224Ra, 232Th, 40K, 7Ве в бриофлоре г. Ростова-на-Дону в 2-4 раза выше, чем в почвах. Также 226Ra, 224Ra, 40K, 137Cs и 232Th в растительности превышает их содержания в аэрозольной пыли в 2-10 раз, а для 210Pb и 7Ве ситуация обратная – в приземном воздухе их содержание в ~7 и 50 раз больше, чем в мхах. В растительности был также определен 241Am глобального происхождения (продукт распада 241Pu).

Уровень аберраций хромосом корневой меристемы пшеницы (Triticum sativum) и гороха посевного (Pisum sativum), проращиваемых на субстрате из высушенного и гомогенезированного мха (Amblystegium serpens – Амблистегиум ползучий и Oxyrrhynchium hians- Оксиринхиум зияющий), превышает контрольные значения в 1,5 – 8 раз и соответствует районам г. Ростова с высокими значениями содержания 210Pb, 226Ra, 224Ra, 232Th, 40K, 7Ве в бриофлоре.

Метод апробирован и хорошо себя зарекомендовал при комплексном многолетнем мониторинге различных районов г. Ростова-на-Дону, нефтегазовых комплексах Ставропольского края, территориях геомагнитных разломов Главного Кавказского Хребта (Северная Осетия, Дигория, Адыгея), а так же районов, прилегающих к Ростовской АЭС.

Разработанный и внедренный в практику метод комплексной оценки генотоксичности приземного слоя воздуха (уровень дыхания) с использованием бриофлоры можно считать «датчиком» сигнальной информации о токсичности среды и заменителем сложных химических анализов, позволяющий оперативно констатировать факт генотоксичности приземного слоя воздуха.

 

Работа выполнена в рамках проекта ЮФУ
№ 213.01-2014/007 с привлечением оборудования ЦКП «Биотехнология, биомедицина и экологический мониторинг» Южного федерального университета.