CC BY
50
Эколого-гигиеническая оценка
Tussilago farfara L., произрастающей на породном
отвале угольного разреза «Кедровский»
И.Н. Егорова, к.б.н., О.А. Неверова, д.б.н., профессор, Институт экологии человека СО РАН
В Кузбассе в результате угледобычи площадь нарушенных земель составляет 100 тыс. га, что неизбежно сопровождается нарушением природных экосистем. За последние годы было рекультивировано около 20 тыс. га, при этом остальные техногенные земли подвергаются естественному зарастанию вследствие заноса семян с окружающих территорий.
Среди пионерной растительности встречаются и лекарственные растения: Tussilago farfara L., Taraxacum officinale Web., Plantago major L. и др., которые заготавливаются местным населением. В связи с этим является актуальной проблема эколого-гигиенической оценки лекарственных растений, произрастающих на техногенно нарушенных землях.
Среди техногенных загрязнителей почвы и растений особое место занимают тяжёлые металлы (ТМ) за счёт широкого распространения и большой токсичности. ТМ способны включаться в биологический круговорот и аккумулироваться в организме человека [1].
В настоящее время содержание ТМ в лекарственных растениях, в том числе дикорастущих, до сих пор не нормируется, поэтому многие исследователи для гигиенической оценки лекарственного растительного сырья используют показатели, принятые для биологически активных добавок к пище на растительной основе [1, 2].
Цель и методика исследований. Цель данной работы — изучить содержание девяти (свинца, кадмия, меди, цинка, марганца, никеля, кобальта,
железа, хрома) ТМ в Tussilago farfara, произрастающей на породном отвале «Южный» угольного разреза «Кедровский».
Общая площадь «Южного» железнодорожного отвала составляет 599,3 га, высота — 58 м, он имеет равнинно-наклонный рельеф. Его основание представлено преимущественно суглинками лессовидными, а породы отвала — песчаником (60%), алевролитом (20%), аргиллитом (15%), суглинками и глинами (5%) [3].
Исследования проведены на двух разновозрастных участках. Участок №1 — возраст 5 лет. Участок №2 — возраст 15 лет.
Объекты исследования — образцы подземных органов и листьев Tussilago farfara, а также эм-бриозёмов из мест заготовки сырья, собранных в период 2010—2011 гг.
Лабораторные исследования эмбриозёмов и растений проводили в аккредитованном испытательном центре агрохимической службы «Кемеровский» по методикам, включённым в перечни нормативных документов для станций и центров агрохимслужбы. Элементный анализ образцов эмбриозёмов и лекарственного растительного сырья определяли атомно-абсорбционным методом в пламени ацетилен-воздух на приборах AAS-30 фирмы Karl Zeiss Jena. Анализ выполнялся в трёхкратной повторности, данные обрабатывались с использованием стандартных статистических методов.
Результаты исследований. Анализ полученных результатов показал, что исследуемые образцы эмбриозёмов характеризуются значительными колебаниями элементного состава. Из полученных данных видно, что подвижные формы
Содержание тяжёлых металлов в эмбриозёмах и в Tussilago farfara L. (средние данные, мг/кг) и коэффициент биологической подвижности (Вх)
Содержание элементов Вх Вх
Элемент № участка *почва листья **п.о. для для
п.ф. листьев **п.о.
1 склон 3,69 2,67 1,20 0,72 0,32
Pb впадина 2,80 2,27 1,68 1,17 0,60
2 склон 2,72 1,14 0,79 0,42 0,29
впадина 2,82 1,21 0,84 0,43 0,28
1 склон 0,10 0,80 0,27 2,70 2,70
Cd впадина 0,07 0,64 0,27 1,88 3,86
2 склон 0,03 0,05 0,04 1,43 1,33
впадина 0,06 0,04 0,03 0,67 0,50
1 склон 0,72 9,27 12,8 12,89 17,78
Cu впадина 0,56 7,75 9,74 13,84 17,39
2 склон 0,30 5,28 2,85 17,60 9,50
впадина 0,34 3,52 3,31 10,35 9,73
1 склон 3,48 5,12 18,2 1,47 5,23
Zn впадина 3,39 9,45 25,1 2,79 7,40
2 склон 1,21 18,30 4,60 15,12 3,80
впадина 0,90 14,50 8,04 16,11 8,93
1 склон 194,0 40,40 30,42 0,21 0,16
Mn впадина 103,0 28,10 48,1 0,27 0,47
2 склон 28,6 49,10 28,3 1,79 0,99
впадина 29,60 46,30 36,70 0,16 1,24
1 склон 3,29 6,03 7,85 1,83 2,39
Ni впадина 3,06 4,88 5,04 1,59 1,65
2 склон 2,87 0,53 0,36 0,18 0,12
впадина 3,47 0,42 0,47 0,01 0,13
1 склон 2,43 3,87 3,90 1,59 1,60
Co впадина 2,40 3,79 4,56 1,58 1,90
2 склон 0,31 0,55 0,20 1,77 0,64
впадина 0,61 0,94 0,25 1,54 0,41
1 склон 160,0 186,0 333,0 1,16 2,08
Fe впадина 176,5 230,0 434,0 1,30 5,67
2 склон 50,40 58,60 205,0 1,16 4,07
впадина 51,11 47,60 241,0 0,93 4,71
1 склон 1,89 1,05 2,30 0,55 1,22
Cr впадина 1,40 1,06 2,90 0,76 2,07
2 склон 0,87 0,33 0,32 0,38 0,37
впадина 1,94 0,21 0,60 0,11 0,31
Примечания: ошибка средних значений не превышает 5%; * почва п.ф. — подвижные формы; ** п.о. — подземные органы
почти всех элементов в образцах эмбриозёмов имеют концентрации ниже ПДК. Результаты исследования представлены в таблице.
Результаты анализа, также показали, что на более старых участках (15 лет), содержание ТМ ниже, чем на молодых (5 лет). Так, содержание Mn, Cu, Co и Fe на участке № 1 превосходит их содержание на участке № 2 в 5, 2 , 2, 4, и в 3 раза соответственно.
Анализ фитомассы Tussilago farfara выявил, что листья и подземные органы растения в большей степени аккумулируют Mn (49,1—28,1 мг/кг для листьев; 48,1—28,3 мг/кг для подземных органов), Zn (18,3—5,12 мг/кг для листьев; 25,1—4,6 мг/кг для подземных органов) и Cu (12,8—3,31 мг/кг для листьев и 16,6—10,35 мг/ кг для подземных органов) независимо от места сбора. Вероятно, это объясняется прежде всего
потребностями растений и связано с синтезом биологически активных соединений.
Кроме того, было установлено, что содержание ТМ в растениях разновозрастных участков неодинаковое. На более молодых участках содержание ТМ в растениях выше, чем на более старых (более 15 лет), что согласуется с содержанием ТМ в эмбриозёмах исследуемых участков.
Анализ коэффициентов биологической подвижности (Вх) или аккумулятивного индекса показал, что у Тшз1^о /аг[ага он максимален для Си (17,89—9,50) на участках № 1 и 2 и 7и (15,12—16,11) — на участке № 2 [4].
Сопоставление показателей Вх с содержанием подвижных форм ТМ в прикорневом слое эмбриозёмов позволило выявить, что преимущественно низким значениям подвижных форм ТМ в эмбриозёмах соответствуют
высокие показатели Вх. Это говорит о том, что с повышением содержания ТМ в почвах включаются механизмы регуляции избирательного поглощения их растениями, которые достаточно сложны и, по-видимому, определяются видовой спецификой растений.
Несмотря на особенности избирательного поглощения ТМ Tussilago farfara, их содержание в исследуемом лекарственном растительном сырье (листьях) не превышает ПДК и их фактическое содержание в несколько раз меньше нормируемого [2]. Поэтому данное лекарственное растительное сырьё не представляет опасности для здоровья человека.
Выводы. Рекомендации. 1. Исследуемые образцы эмбриозёмов характеризуются значительными колебаниями элементного состава.
2. На более молодых отвалах (возраст 5 лет) содержание ТМ в эмбриозёмах и растениях выше,
чем на более старых породных отвалах (возраст 15 лет).
3. Содержание ТМ в растительном сырье — листьях Tussilago farfara, произрастающей на территории породного отвала угольного разреза «Кедровский», — находится в пределах допустимых значений, принятых для биологически активных добавок к пище на растительной основе СанПиН 2.3.2.560-2002.
Литература
1. Гравель И.В., Петров Н.В., Самылина ИЛ. и др. Определение содержания тяжёлых металлов в лекарственном растительном сырье // Фармация. 2008. № 7. С. 3-5.
2. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.3.2.1078-01. М.: Минздрав России, 2002. С. 74.
3. Проект горно-транспортной части разреза «Кедровский». Т. 1. Кн. 2. Кемерово, 1996.
4. Панин М.С. Эколого-биогеохимическая оценка техногенных ландшафтов Восточного Казахстана. Алматы: Эверо, 2000. 338 с.
