Токсичность дна Енисея оценили с помощью репчатого лука

Ученые из ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН» впервые исследовали вредоносный потенциал техногенных загрязнителей, содержащихся в донных отложениях реки Енисей, с помощью репчатого лука. На основе результатов биотестирования планируется разработать нормативы уровня загрязнения донных отложений природных водоемов, которых пока в России не существует. Результаты работы опубликованы в Сибирском экологическом журнале.

По росту корней лука ученые оценивали токсичность, а по количеству клеток с нарушениями хромосом — мутагенность. Биотестирование показало отсутствие повышенной токсичности в большинстве проб донных отложений, однако была выявлена повышенная мутагенность проб донных отложений из Абаканской протоки.

«На дне любого водоема, река не исключение, формируются отложения, в состав которых входят различные органические и минеральные частицы. Потенциально токсичные вещества, которые попадают в воду из-за хозяйственной деятельности человека, накапливаются в донных отложениях и могут причинить вред обитателям водоемов, а также представляют потенциальную опасность для людей. Такие вещества ранее были обнаружены учеными и в донных отложениях Енисея», — пояснили исследователи.

Уровень загрязнения донных отложений естественных водоемов в России пока не регламентируется, в отличие от почв. Чтобы оценить вредоносный потенциал токсичных веществ, недостаточно просто измерить их содержание, нужно посмотреть также на их биологическое действие. Для этого во всем мире ученые разрабатывают различные методы биотестирования.

Красноярские исследователи впервые использовали биотест на основе репчатого лука, чтобы оценить вредоносное влияние потенциально токсичных веществ, содержащихся в донных отложениях Енисея, на живые организмы. Пробы донных отложений были взяты в десяти точках на участке Енисея протяженностью около ста километров от Красноярска и ниже, который находится под влиянием коммунального комплекса миллионного города и промышленных предприятий. После подготовки луковицы высаживали в емкости с донными отложениями, через несколько дней измеряли длину корней и брали пробы их кончиков для последующего анализа под микроскопом.

«Несмотря на выявленное в пробах донных отложений Енисея повышенное содержание тяжелых металлов, нефтепродуктов и техногенных радионуклидов, уровень их токсичности был невысоким, так как длина корней лука, выросших на всех пробах донных отложений, была примерно одинаковой», — говорится в исследовании.

Повышенный процент клеток с нарушениями хромосом в корнях лука был зарегистрирован на пробе донных отложений, содержащей смесь органических и минеральных загрязнителей, отобранной в Абаканской протоке. Результаты совпали с выполненным ранее биотестированием проб донных отложений Енисея, в котором в качестве индикатора использовали водное растение элодея канадская. Ученые сделали вывод, что луковый тест можно применять для оценки качества донных отложений наряду с другими биотестами.

«Биотестирование — это тот инструмент, который позволяет сразу оценивать вредоносный потенциал всего комплекса загрязняющих веществ, накопленных в донных отложениях, — прокомментировала соавтор статьи старший научный сотрудник Института биофизики ФИЦ КНЦ СО РАН кандидат биологических наук Татьяна Зотина. — Нам не удалось зарегистрировать высоких показателей токсичности и мутагенности донных отложений Енисея на луковом тесте. Это может свидетельствовать об относительно невысоком уровне техногенного загрязнения донных отложений Енисея. Ведь в большинстве проб мы не обнаружили органических загрязнителей, обладающих высокой мутагенностью. Другая возможная причина — недостаточная чувствительность лука к типу и уровню загрязнения исследованных проб донных отложений».

По словам Зотиной, данное исследование — это результат системной работы, в ходе которой красноярские ученые ищут и разрабатывают более чувствительные биотесты. Например, предложенный ими недавно тест на основе водного растения элодея канадская показал более высокую чувствительность к токсичным и мутагенным веществам, присутствующим в донных отложениях Енисея.