BioScience Blog – Научный Биологический блог

В последнее время во всем мире остро встал вопрос экологического состояния окружающей среды. Интенсивное развитие промышленности и сельскохозяйственного производства, бурное развитие городов привело к тому, что в атмосферу, водные бассейны, почвы и другие объекты внешней среды ежегодно поступают сотни тысяч тонн загрязняющих веществ, среди которых находятся такие токсичные вещества как диоксины, соли тяжелых металлов, хлор- и фосфорорганические соединения и др. В результате такой деятельности происходит нарушение природного экологического баланса, что в свою очередь приводит к оказанию Негативного влияния на человека и животных [6, 7, 8, 9]
Главный путь снижения содержания техногенных загрязнителей в организме человека и животных непосредственно связан с организацией системы экологического мониторинга, учитывающей токсикологическое состояние растений, воды, почв, атмосферы в совокупности с геологическими и географическими факторами [1,2, 3, 4, 5].
Для контроля за состоянием объектов окружающей среды в настоящее время промышленностью создается большое количество аналитических приборов, позволяющих с достаточной точностью определять химический состав исследуемых сред, но в силу ряда причин (высокая стоимость, большие сроки, необходимые для проведения исследований) они недоступны для широкого применения. К тому же, недостаточно изучено биологическое воздействие многих химических элементов. Поэтому вопрос надежного экспрессного контроля остается открытым [10, 11].
В связи с этим, целью представленной работы стало изучение содержания тяжелых металлов, пестицидов, радионуклидов и нитратов в овощных растениях, как начального звена в цепях питания животных и человека.
Исследования проводились в период с 2003 по 2005 год. Анализ взятых образцов производился следующими методами: атомно-абсорбционной спектрофотометрии при определении содержания тяжелых металлов, газожидкостной хроматографии – пестицидов, радиологическим (с использованием спектрометра) – радионуклидов, ионометрическим (прибор «Экотест – 120») – нитратов.
Нами была исследована продукция растениеводства различных районов Чувашской Республики: Моргаушского, Ибресинского, Чебоксарского, Батыревского, Порецкого, Вурнарского, кроме того, проводились исследования продукции Медведевского района Республики Марий-Эл и продуктов, поступающих на Чебоксарский рынок.
Было изучено 15 видов наименований продукции растениеводства в свежем виде. Всего исследовано 60 проб.
В результате работы было установлено, что продукция Батыревского района не содержит свинца, кадмия и мышьяка, Вурнарского – свинца и мышьяка, Порецкого – кадмия, мышьяка и ртути (табл. 1). Максимальное содержание кадмия отмечено в картофеле Ибресинского района ЧР – 0,016 мг/кг, при ПДК – 0,03 мг/кг. Наибольшее содержание свинца выявлено в овощах Чебоксарского рынка — 0,0872±0,0364 мг/кг, мышьяка – Моргаушского (0,0018±0,0012 мг/кг), ртути – Вурнарского (0,0025±0,0025), меди -Порецкого (0,8366±0,1794), цинка – Батыревского районов (1,666±0,1045).
Пестициды в исследованных пробах не обнаружены (табл.2) или их содержание ничтожно мало (показания в таблицах – нижний предел чувст- , вительности прибора). Содержание гексахлорциклогексана (а, р, у-, изомеры) составляет менее 0,001 мг/кг при ПДК – не более 0,5 мг/кг для моркови, тыквы, помидоров, огурцов, перца, капусты, кабачков, хрена и не более 0,1 мг/кг для картофеля, свеклы и редьки черной; ДДТ и его метаболитов – менее 0,007 мг/кг при ПДК – не более 0,1 мг/кг.
Содержание радионуклидов в продукции Медведевского района МР варьирует. Наибольшее количество цезия-137 обнаружено в перце (72,8 Бк/кг при ПДК —120 Бк/кг), наименьшее – в картофеле (3,72 Бк/кг), капусте (6,22 Бк/кг), моркови (6,44 Бк/кг) и свекле (6,85 Бк/кг). В остальных растениях содержание цезия-137 колеблется от 20,8 Бк/кг в огурцах и до 39,3 Бк/кг в редьке черной. В среднем содержание цезия-137 – 24,392±7,572 Бк/кг, что значительно выше показателя по ЧР (4,778±0,969 Бк/кг).
Относительно стронция-90 можно сказать, что в большинстве растений его содержится меньше, чем цезия-137, за исключением моркови и картофеля. Максимальное содержание стронция-90 отмечено в тыкве (14,0 Бк/кг при ПДК – 40 Бк/кг) и перце (11,3 Бк/кг), минимальное — в огурцах (2,85 Бк/кг). Остальные продукты содержали стронция-90 в пределах от 4,1 Бк/кг в картофеле до 8,5 Бк/кг в моркови. Содержание стронция-90 в ЧР и МР примерно одинаково.
По районам ЧР содержание цезия-137 и стронция-90 варьирует в небольшой степени.
Нитраты являются естественным компонентом пищевых продуктов растительного происхождения, но в больших количествах – опасны для здоровья человека (500 мг в сутки — предельно допустимая доза) [6].
По содержанию нитратов исследованные овощные растения Медведевского района МР можно расположить в следующей последовательности: помидоры (<6 мг/кг при ПДК – 300 мг/кг) – перец (<36 мг/кг при ПДК
- 400 мг/кг) – картофель (50,8 мг/кг при ПДК – 250 мг/кг) – морковь (51,7 мг/кг при ПДК – 250 мг/кг) – огурцы (83,8 мг/кг при ПДК – 400 мг/кг) -капуста (105 мг/кг при ПДК – 500 мг/кг) – хрен (222 мг/кг) — кабачки (265 мг/кг при ПДК – 400 мг/кг) – тыква (593 мг/кг) – редька черная (968 мг/кг)
- свекла (1111 мг/кг при ПДК – 1400 мг/кг). Таким образом, наибольшее количество нитратов накапливается в свекле и редьке черной, наименьшее – в помидорах и перце.
По содержанию нитратов в капусте было зафиксировано превышение ПДК в Моргаушском районе (984,5±76 мг/кг при ПДК – 900 мг/кг). Минимальное содержание — в Ибресинском районе (689±167 мг/кг). В Моргаушском же районе установлено максимальное содержание нитратов в картофеле (214,5 мг/кг при ПДК – 250 мг/кг), минимальное – в Медведевском районе МР (50,8 мг/кг), среди районов ЧР – в Чебоксарском (94 мг/кг).
Таким образом, в пробе на нитраты было выявлено превышение ГЦПС в Моргаушском районе, что, возможно, связано с нарушением агротехни ческих приемов либо внесением нитратсодержащих удобрений незадолго до взятия продуктов на анализ. В пробах на пестициды, тяжелые металлы и радионуклиды превышений ПДК в пробах не установлено, что свидетельствует об относительной безопасности исследованных продуктов растительного происхождения для живых объектов. О полной безопасности говорить мы не в праве, поскольку такие опасные загрязнители, как тяжелые металлы, хлороорганические соединения и радиоактивные изотопы, обладают способностью значительно увеличивать свою концентрацию по мере прохождения по пищевым цепям. Это связано с тем, что данные загрязнители практически не выводятся из организма. Для построения единицы биоцепи должна быть потреблена гораздо большая биомасса организмов, составляющих предыдущее звено. Поэтому в биомассе организмов следующего звена пищевой цепи загрязнители оказываются в несколько раз большей, чем в биомассе организмов предыдущего звена. В случае длинных пищевых цепей концентрация загрязнителя в тканях организмов последних звеньев может превышать его концентрацию во внешней среде в сотни тысяч и миллионы раз. Это приводит к гибели этих организмов (особенно страдают рыбоядные птицы) и отравлению людей при употреблении их в пищу.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. — Л.: Агропромиздат,
1987.-142 с.
2. Бурлакова Е.Б. Сверхмалые дозы – большая загадка природы // Экология и жизнь. – 2000. – № 2. – С. 38-42.
3. Вяйзенен Г.Н., Вяйзенен Г.А. Концентрация тяжелых металлов в продуктах животноводства // Зоотехния. 2002. №8. С.27-30.
4. Донченко Л.В., Надыкта В.Д. Безопасность пищевого сырья и продуктов питания. – М: Пищевая промышленность, 1999. – 352 с.
5. Иванов В. Последствия антропогенного загрязнения для скота и их профилактика (продолжение) // Молочное и мясное скотоводство. – 2004. – № 2. – С. 4-6.
6. Кольцов В.В. Содержание токсичных элементов в мясе и продукции переработки // Наука XXI века. Достижения и перспективы. – Чебоксары: ГНУ «Чувашский государственный институт гуманитарных наук», 2005. – С. 11-13.
7. Кольцов В.В., Ларионов Г.А. Содержание тяжелых металлов в мясе и продукции переработки // Молодые ученые – сельскому хозяйству Чувашской Республики: Матер, науч.-практич. конф. – Чебоксары: ЧГСХА, 2005. – С. 195-198
8. Ларионов А.Г. Мероприятия по снижению содержания тяжелых металлов в условиях промышленных сбросов. – Чебоксары: Изд-во Чуваш. ГСХА, 2005. – 127 с.
9. Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: Энергетические проблемы человечества. Кн.З /Пер. с англ. – М.: Мир, 1994. – 290 с.
10.Соловьев В.М. Агроэкологический мониторинг земель. // Агрохимический вестник.-2001.-№ 2.-С. 16-17.
11.Эйхлер В. Яды в нашей пище: Пер. с англ.-М.: Мир, 1985,- 187 с.