Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время все более актуальной становится проблема антропогенных воздействий на природные комплексы и экосистемы. Одной из важнейших задач охраны окружающей среды является слежение за изменениями, происходящими в ней под влиянием антропогенного фактора, т.е. организация мониторинга (Израэль, 1984). Любая система контроля природной среды складывается из экологического мониторинга и анализа полученных данных, на основе которого принимаются решения о перспективах функционирования и практического использования экосистемы (Булгаков, 2002). Особое значение приобретает разработка методов оценки антропогенного воздействия на почву. В практике мониторинга почв наиболее распространенным подходом остается анализ уровней концентраций токсичных соединений, радионуклидов с использованием физико-химических методов. Однако с такими оценками ассоциировано слишком много неопределенностей. В частности, этот подход не учитывает возможности возникновения синергических и антогонистических эффектов при одновременном воздействии нескольких неблагоприятных факторов. Проблемы, связанные с необходимостью контроля реальной ситуации с антропогенным загрязнением почв, заставляют наряду с химическим анализом внедрять новые подходы к контролю опасности токсикантов. Необходимо оценивать интегральную токсичность почвы, отражающую влияние всего комплекса факторов.
Методы биотестирования, основанные на ответной реакции живых организмов на негативное воздействие загрязняющих веществ, способны давать достоверную информацию о качестве компонентов окружающей среды, в том числе почв. Цитогенетический подход при оценке антропогенного загрязнения занимает важное место в общей системе биомониторинга окружающей среды.
Целью нашей работы является оценка качества среды антропогенно трансформированных территорий Центральной и Западной Якутии по показателям всхожести семян и мутагенной активности почв с использованием тест-объекта лука-батуна (Allium fistulosum. L.). При этом перед нами были поставлены следующие задачи:
выявить фоновый показатель всхожести и мутагенной активности ненарушенных природных почв исследованных территорий;
оценка мутагенной активности почвогрунтов городских территорий, в зависимости от фактора загрязнения;
анализ чувствительности контактного метода биотестирования почв;
оценка качества среды при воздействии разных антропогенных факторов по показателям всхожести и мутагенной активности тест-объекта.
Научная новизна. Впервые приводятся данные по показателям мутагенной активности почв исследованных территорий. Установлен суммарный мутагенный фон почвогрунтов селитебных территорий, грунтов техногенно трансформированных и сельскохозяйственных ландшафтов Центральной и
Западной Якутии. Выявлена зависимость показателя мутагенной активности от микроэлементного состава почвогрунтов г. Якутска. Защищаемые положения
Антропогенное загрязнение почвенного покрова приводит к нарушению всхожести семян и повышению частоты патологий митоза у исследованного тест-объекта лука-батуна {Allium fistulosum. L.).
Повышение показателя мутагенной активности имеет прямую зависимость от содержания тяжелых металлов в почве.
Нарушения всхожести семян и цитогенетических показателей тест-объекта можно использовать для оценки качества среды при воздействии разных антропогенных факторов - загрязнений, связанных с работой транспорта и промышленных предприятий, нефтезагрязнений.
Теоретическая и практическая значимость. Научно обоснованные данные оценки мутагенной активности почв представляют интерес с точки зрения методов биотестирования антропогенно загрязненных почв ввиду открытости и актуальности этого вопроса на современном этапе развития экологии.
Результаты проводимых исследований использовались при комплексной оценке влияния горнодобывающей деятельности Мирнинского ГОКа на окружающую среду и разработке методов минимизации ущерба биологическим ресурсам региона, при мониторинге качества основных компонентов экосистем долины Туймаада, при комплексном экологическом мониторинге состояния природных экосистем в зоне влияния ВСТО, при проведении мониторинга окружающей среды и состояния недр в пределах Чаяндинского лицензионного участка. Полученные материалы могут быть использованы в биомониторинговых исследованиях, а также в учебном процессе при подготовке специалистов-экологов.
Апробация работы. Результаты исследований и материалы диссертационной работы были изложены: на II республиканских аспирантских чтениях (Якутск, 2004), на XV Коми республиканской молодежной научной конференции «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2004), на Международной научно-практической конференции «Экология фундаментальная и прикладная. Проблемы урбанизации» (Екатеринбург 2005), на X межрегиональной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов (с межд. участием) (Нерюнгри, 2009), на XVII международной конференции по биоиндикаторам (Москва, 2009), на научной сессии «Научное обеспечение решения ключевых проблем развития г. Якутска» (Якутск, 2009), на IV, V научно-практических конференциях «Урбоэкосистемы: проблемы и перспективы развития» (Ишим, 2009, 2010), на Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и инновационные тенденции развития аграрной науки» (Якутск, 2010), на научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной памяти д.вет.н., профессора М.Г. Сафронова (Якутск, 2010), на XV Лаврентьевских чтениях, посвященных 300-летию со дня рождения М.В. Ломоносова (Якутск, 2011).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 научных работ, в т.ч. три - в журналах из перечня ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов и списка литературы. Работа изложена на 133 страницах, содержит 18 таблиц, 34 рисунка. Список литературы включает 175 наименований.
Во введении определяется актуальность темы, а также основные цели и задачи исследования.
