М.А. ФЕДИНА,
учитель биологии Сосенской средней школы № 1, Калужская обл.

Биотестирование снега

В 1921 г. было найдено вещество, подавляющее детонацию бензина, – тетраэтилсвинец. Небольшая добавка тетраэтилсвинца повышает качество бензина и, соответственно, экономичность двигателей внутреннего сгорания, а присутствие специальных веществ обеспечивает связывание этого металла в легколетучие соединения и удаление их с выхлопными газами. В результате бесчисленные двигатели внутреннего сгорания на суше, на воде и в воздухе насыщают биосферу рассеянным свинцом. Автомобили всего мира выбрасывают в окружающую среду более 2 млн т свинца ежегодно. В основном он оседает вдоль дорог, накапливается здесь в почве. Из почвы и частично из воздуха свинец попадает в растения.

Обычно содержание свинца в растениях незначительно, примерно 0,001–0,002% от веса золы. Но верхний порог концентрации свинца для растений пока не установлен. Некоторые растения, например мхи и лиственница, поглощают его в довольно больших количествах, а береза, ива, осина – в меньших. Всего растительность суши вовлекает в биологический круговорот ежегодно 70–80 тыс. т свинца. Неудивительно, что содержание этого металла оказывается повышенным в растениях, растущих вблизи автодорог.

Соли свинца ядовиты. В медицине известны случаи свинцовых отравлений на металлургических предприятиях. Это тяжелое заболевание организма, сопровождающееся поражением центральной и вегетативной нервной системы, нарушением обмена веществ. Еще опаснее медленное, незаметное, отравление организма, которое может привести к генетическим нарушениям. Главная опасность – свинец, рассеянный в воздухе. Соединения этого металла через легкие поступают в кровь человека. В 100 см³ крови обычно содержится 15–35 мкг свинца. При дыхании загрязненным воздухом эта величина может достигать 80 мкг и выше. Комиссия по загрязнению окружающей среды Великобритании сообщила, что сильное загрязнение воздуха городов свинцом отражается на интеллектуальном развитии детей.

Повышенное содержание свинца в овощах и фруктах, выращенных вблизи автострад, а также в молоке коров, которым скармливалась загрязненная трава, также представляет опасность для здоровья человека. Есть сведения о том, что содержание 0,1 г свинца в 1 кг сена является причиной гибели крупного рогатого скота.

В зимнее время свинец из автомобильных выхлопов оседает на поверхности снега. Здесь же скапливаются вредные вещества, выбрасываемые промышленными предприятиями, противогололедные реагенты. Весной часть из них проникает в почву, а часть выносится талыми водами в открытые и подземные водоемы.

Исследуя пробы снега, собранного в разных местах, можно получить достаточно полное представление о степени и характере загрязнения окружающей среды на этих участках. При наличии специального оборудования и химических реактивов можно определить концентрацию тех или иных конкретных загрязнителей, выявить их источники и оценить интенсивность их загрязняющей деятельности.

У нас, однако, не было ни оборудования, ни необходимых реактивов. Поэтому при решении поставленной задачи – дать оценку загрязненности среды на разном расстоянии от автомобильной дороги – мы использовали метод биотестирования, т.е. определения качества окружающей среды с помощью живых организмов. Загрязнение как свинцом, так и другими веществами отрицательно сказывается на состоянии животных и растений. Сравнительная оценка показателей их роста и развития позволяет оценивать степень воздействия неблагоприятного фактора.

В качестве организма-индикатора мы выбрали кресс-салат, т.к. его семена быстро прорастают. В качестве показателей учитывали всхожесть семян и скорость роста корней проростков.

Пробы снега, взятые с площадок, в разной степени удаленных от автомобильной дороги, растапливали, и талую воду использовали для проращивания семян – по 10 шт. в каждую пробу. Наблюдали прорастание и рост корешков в течение 10 дней, добавляя, по мере высыхания, талую воду, полученную из снега с тех же участков (в одинаковых объемах). Результаты наблюдений по каждой пробе заносили в таблицы (табл.1, 2). Анализируя данные таблиц, мы сделали вывод о наибольшей токсичности снега вдоль ул. Ломоносова, которая испытывает большую транспортную нагрузку, и около ДК «Прометей», находящегося близко от шоссе, соединяющего наш город с Козельском. Таким образом мы попытались проследить влияние общей токсичности снега, вызванной присутствием загрязнителей (в т. ч. соединений свинца), на рост и развитие проростков.

Таблица 1. Скорость прорастания семян

Таблица 2. Скорость роста главного корня