RU2746764C1 - Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants - Google Patents

Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants Download PDF

Info

Publication number
RU2746764C1
RU2746764C1 RU2020128698A RU2020128698A RU2746764C1 RU 2746764 C1 RU2746764 C1 RU 2746764C1 RU 2020128698 A RU2020128698 A RU 2020128698A RU 2020128698 A RU2020128698 A RU 2020128698A RU 2746764 C1 RU2746764 C1 RU 2746764C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seeds
leaves
experimental
phytotoxicity
suspensions
Prior art date
Application number
RU2020128698A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Юрьевна Глинянова
Валерий Тарасович Фомичев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ)
Priority to RU2020128698A priority Critical patent/RU2746764C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2746764C1 publication Critical patent/RU2746764C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)

Abstract

FIELD: toxicology.
SUBSTANCE: method relates to toxicology and can be used to determine the toxic effects of organic and inorganic chemical compounds that make up the atmospheric air. The method can also be used for environmental assessment of the state of populated areas. The method for determining the toxicity of air by the germination of seeds of higher plants is carried out in several stages: at the first stage, leaves are collected from the same type of woody plants in dry weather on the experimental territory under study and in a conditionally clean zone; at the second stage, one-type water suspensions are prepared from selected leaves of woody plants. After that 100 leaves from the experimental area and 100 leaves from a conditionally clean zone are placed in beakers with distilled water for solution preparation. The volume of each beaker is 1000 ml. The leaves are mixed for 2-3 minutes. Then the plant leaves are taken from beakers with tweezers. At the third stage, sterilized Petri dishes with a diameter of 10 cm are taken for research. After that filter paper is laid on their bottom. An aqueous pulverized suspension from the experimental zone with a volume of 5 ml is poured into one of the Petri dishes, and a 5 ml aqueous pulverized suspension from a conditionally clean zone is poured into the other Petri dish. 50 seeds of plant test biocultures are carefully and evenly placed on filter paper in each Petri dish with tweezers. The Petri dishes are covered with coverslips and placed in a thermostat for germinating seeds. At the fourth stage, the degree of seed germination of test crops is determined by the length of the roots of germinated seeds and then the level of phytoxicity is calculated on the substrate of aqueous pulverized suspensions from the experimental territory according to the formula: Tph = (Lcav.-Leav. / Lcav.) ×100%, where Lcav. is the average value of the length of the roots of seeds (mm), which grew on the substrate of aqueous pulverized suspensions from a conditionally clean zone, and Leav. is the average value of the length of the roots of seeds (mm), which grew on the substrate of aqueous pulverized suspensions from the experimental zone.
EFFECT: invention is aimed at increasing the efficiency of the method for determining the toxicity of air by the reaction of germination of seeds of higher plants in aqueous pulverized suspensions containing organic and inorganic substances.
1 cl, 4 dwg, 1 tbl

Description

Заявляемый способ относится к токсикологии и может быть использован для определения токсического воздействия органических и неорганических химических соединений, входящих в состав атмосферного воздуха и экологической оценке состояния населенных пунктов. The inventive method relates to toxicology and can be used to determine the toxic effects of organic and inorganic chemical compounds that make up the atmospheric air and environmental assessment of the state of settlements.

Известен способ определения токсичности воздуха по реакции тестовой биокультуры. Способ осуществляют путем улавливания и растворения органических и неорганических веществ-токсикантов из воздушной среды, используя солевой раствор Лозина-Лозинского. В качестве биологического объекта для определения токсичности воздуха используют инфузории Paramecium caudatum. Оценку токсичности полученных образцов производят на основе способности инфузорий Paramecium caudatum реагировать на присутствие в этом растворе веществ, представляющих опасность для их жизнедеятельности, и направленно перемещаться по градиенту концентраций этих веществ (хемотаксическая реакция), избегая их вредного воздействия и по этой реакции нфузорий Paramecium caudatum судят о степени токсичности воздуха [Патент РФ № 2335770, опубликован 10.10.2008-прототип].A known method for determining the toxicity of air by the reaction of a test bioculture. The method is carried out by capturing and dissolving organic and inorganic toxic substances from the air using a saline solution of Lozin-Lozinsky. Infusoria Paramecium caudatum is used as a biological object to determine air toxicity. The toxicity of the obtained samples is evaluated on the basis of the ability of the ciliates Paramecium caudatum to respond to the presence in this solution of substances that pose a danger to their vital activity, and to move directionally along the concentration gradient of these substances (chemotactic reaction), avoiding their harmful effects, and by this reaction the nfusoria Paramecium caudatum is judged about the degree of air toxicity [RF Patent No. 2335770, published 10.10.2008-prototype].

Недостатком способа является сложность его осуществления с использованием различных технических средств и химических реактивов, аспирационного оборудования, поглотителей Рыхтера с солевым раствором Лозина-Лозинского, фотометра, 5% раствора поливинилового спирта и др., а также дополнительных мероприятий в виде подготовки образцов тестовых культур к проведению эксперимента, а именно промывки тестовых образцов от продуктов метаболизма и корма, проверки их на чувствительность раствором CuSO4 c концентрацией 0,1 мг/дм3 и др., что требует также определенных профессиональных навыков.The disadvantage of this method is the complexity of its implementation using various technical means and chemical reagents, aspiration equipment, Rykhter absorbers with a saline solution of Lozin-Lozinsky, a photometer, a 5% solution of polyvinyl alcohol, etc., as well as additional measures in the form of preparing samples of test cultures for carrying out experiment, namely, washing test samples from metabolic products and feed, testing them for sensitivity with a CuSO 4 solution with a concentration of 0.1 mg / dm 3 , etc., which also requires certain professional skills.

Технический результат – повышение эффективности способа определения токсичности воздуха по реакции прорастания семян высших растений в водных пылевидных суспензиях с содержанием в них органических и неорганических веществ. The technical result is an increase in the efficiency of the method for determining the toxicity of air by the reaction of germination of seeds of higher plants in aqueous dust-like suspensions containing organic and inorganic substances in them.

Задачей заявляемого изобретения – повышение эффективности способа определения токсичности воздуха по реакции прорастания семян высших растений в водных пылевидных суспензиях с содержанием в них органических и неорганических веществ за счет упрощения способа, исключающим мероприятия по пробоподготовки тестовых биокультур с использованием реактивов и различных технических средств при одновременном снижении трудовых и экономических затрат на осуществление способа.The objective of the claimed invention is to increase the efficiency of the method for determining the toxicity of air by the reaction of germination of seeds of higher plants in aqueous pulverized suspensions containing organic and inorganic substances in them by simplifying the method, excluding measures for sample preparation of test biocultures using reagents and various technical means, while reducing labor costs. and the economic costs of implementing the method.

Решение технической задачиSolution of a technical problem

Способ определения токсичности воздуха по прорастанию семян высших растений, включающий улавливание из воздушной среды органических и неорганических веществ-токсикантов, растворение их с получением исследуемых водных растворов и определение оценки загрязнения воздуха по реакции тестовых биокультур в исследуемых растворах с определением индекса токсичности воздушной среды, в котором для улавливания из воздушной среды органических и неорганических веществ-токсикантов используют листовые пластинки древесных растений одного вида, произрастающих в экспериментальной зоне и в условно чистой зоне, а в качестве тестовых биокультур используются семена высших растений, при этом способ осуществляется в несколько стадий: на первой стадии в сухую погоду на исследуемой экспериментальной территории и в условно чистой зоне, выбранной в качестве контрольной, производят сбор листьев с одинакового вида древесных растений с предполагаемыми на них пылевидными частицами с содержанием органических и неорганических веществ, с одного древесного растения отбирается 10 листьев и с не менее 10 древесных растений, каждая выборка включает по 100 листьев, как с экспериментальной территории, так и из условно-чистой зоны, на второй стадии готовят из отобранных листьев древесных растений одного вида водные суспензии - смыв пыли с листьев растений, для приготовления раствора собранные листья в количестве 100 шт. с экспериментальной территории и 100 шт. листьев из условно-чистой зоны помещают в химические стаканы с дистиллированной водой, объемом по 1000 мл, перемешивают их в течение 2-3 минут и получают две водные суспензии с содержанием пылевидных частиц, затем листья растений пинцетом отбирают из химических стаканов, на третьей стадии для исследований берут чашки Петри диаметром 10 см, которые стерилизуют в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 1часа или кипячением в воде в течение 40 минут, после чего укладывают на дно чашек Петри фильтровальную бумагу, в одну из чашек Петри наливают водную пылевидную суспензию из экспериментальной зоны объемом 5 мл, а в другую - 5 мл водную пылевидную суспензию из условно-чистой зоны, в каждую чашку Петри аккуратно и равномерно пинцетом укладывают на фильтровальную бумагу по 50 штук семян растительных тестовых биокультур, при чем уровень жидкости в чашках Петри должен быть ниже поверхности семян, чашки Петри закрывают покровными стеклами и помещают в термостат при температуре 20 °С для проращивания семян, время проращивания семян в термостате обусловлено выбором растительных тестовых культур высших растений, на четвертой стадии испытаний определяют степень прорастания семян тестовых культур, измеряя длину корней проросших семян тестовых растительных биокультур как в контрольной так и в экспериментальной группах и затем рассчитывают уровень фитоксичности на субстрате водных пылевидных суспензий с экспериментальной территории по формуле: Тф= (Lкср.–Lэср./ Lкср.) х 100%, где Lкср.- среднее значение длины корней семян в мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны, а Lэср.- среднее значение длины корней семян мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из экспериментальной зоны, по уровню фитотоксичности пылевидных суспензий оценивается экологическое состояние воздушной среды территории, при фитотоксичности - Тф= 90 -100 % (5-ый уровень фитотоксичности), что соответствует очень сильному загрязнению атмосферы воздуха, при токсичности Тф=75-90%, (4-ый уровень фитотоксичности), что соответствует сильному загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф=50-75%, (3-ий уровень фитотоксичности), соответствует среднему загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф= 25 -50 %, (2-ой уровень фитотоксичности), соответствует слабому загрязнению атмосферы и токсичности воздуха и фитотоксичности Тф<25 % - 1-ый уровень фитотоксичности, который соответствует очень слабому загрязнению атмосферы и фитотоксичности воздуха или отсутствием загрязняющих веществ в воздухе.A method for determining air toxicity by germination of seeds of higher plants, including capturing organic and inorganic toxic substances from the air, dissolving them to obtain the investigated aqueous solutions and determining the assessment of air pollution by the reaction of test biocultures in the test solutions with determining the toxicity index of the air, in which for capturing organic and inorganic toxic substances from the air, leaf blades of woody plants of the same species growing in the experimental zone and in a conditionally clean zone are used, and seeds of higher plants are used as test biocultures, while the method is carried out in several stages: at the first stage in dry weather, in the experimental area under study and in a conditionally clean area selected as a control area, leaves are collected from the same species of woody plants with dust-like particles supposed to contain organic and inorganic natural substances, 10 leaves are selected from one woody plant and from at least 10 woody plants, each sample includes 100 leaves, both from the experimental territory and from the conditionally clean zone, at the second stage, aquatic plants are prepared from the selected leaves of woody plants of the same species suspensions - washing off dust from plant leaves, for preparing a solution, collected leaves in an amount of 100 pcs. from the experimental area and 100 pcs. leaves from a conditionally clean zone are placed in beakers with distilled water, 1000 ml in volume, mixed for 2-3 minutes and two aqueous suspensions containing dust-like particles are obtained, then plant leaves are taken from beakers with tweezers, at the third stage for studies, Petri dishes with a diameter of 10 cm are taken, which are sterilized in an oven at 130 ° C for 1 hour or by boiling in water for 40 minutes, after which filter paper is placed on the bottom of the Petri dishes, an aqueous pulverized suspension is poured into one of the Petri dishes. the experimental zone with a volume of 5 ml, and in the other - 5 ml of an aqueous pulverized suspension from the conditionally clean zone, in each Petri dish, 50 pieces of seeds of plant test biocultures are carefully and evenly placed on filter paper with tweezers, and the liquid level in the Petri dishes should be below the surface of the seeds, the Petri dishes are covered with coverslips and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C for germination of seeds, the time of germination of seeds in a thermostat is determined by the choice of test plant cultures of higher plants, at the fourth stage of testing, the degree of germination of seeds of test crops is determined by measuring the length of the roots of germinated seeds of test plant biocultures both in the control and in the experimental groups and then the level of phytoxicity on the substrate is calculated water dusty suspensions from the experimental territory according to the formula: T f = (Lc avg. –Le cf. / Lc avg .) X 100%, where Lc avg. - the average value of the length of the roots of seeds in mm, which grew on the substrate of aqueous dusty suspensions from a conditionally clean zone, and Le cf. - the average value of the length of the roots of seeds mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from the experimental zone, according to the level of phytotoxicity of dust-like suspensions, the ecological state of the air environment of the territory is estimated, with phytotoxicity - T f = 90 -100% (5th level of phytotoxicity), which corresponds to very strong air pollution, with toxicity T f = 75-90%, (4th level of phytotoxicity), which corresponds to severe air pollution, with phytotoxicity T f = 50-75%, (3rd level of phytotoxicity), corresponds to the average air pollution, with phytotoxicity Т ф = 25 -50%, (2nd level of phytotoxicity), corresponds to low air pollution and air toxicity and phytotoxicity Т ф <25% - 1st level of phytotoxicity, which corresponds to very low pollution atmosphere and phytotoxicity of the air or the absence of pollutants in the air.

Осуществление способа Implementation of the method

Способ определения токсичности воздуха и оценка экологического состояния воздушной среды территории заключается в том, что он осуществляется в несколько стадий. The method for determining the toxicity of air and assessing the ecological state of the air environment of the territory consists in the fact that it is carried out in several stages.

На первой стадии в сухую погоду на исследуемой экспериментальной территории и в условно чистой зоне, выбранной в качестве контрольной, производят сбор листьев с одинакового вида древесных растений с предполагаемыми пылевидными частицами и с содержанием органических и неорганических веществ на поверхности листовых пластинок. С одного древесного растения отбирается 10 листьев и с не менее 10 древесных растений одного вида, каждая выборка включает по 100 листьев, как на экспериментальной территории, так и в условно-чистой зоне. На второй стадии готовят из отобранных листьев древесных растений одного вида пылевидные водные суспензии (смыв пыли с листьев растений). Для приготовления раствора собранные листья в количестве 100 шт. с экспериментальной территории и 100 шт. листьев из условно-чистой зоны помещают в химические стаканы с дистиллированной водой, объемом по 1000 мл, перемешивают их в течение 2-3 минут и получают две водные суспензии с содержанием пылевидных частиц с содержанием в них органических и неорганических веществ. Затем листья растений аккуратно пинцетом отбирают из химических стаканов и получают водные пылевидные суспензии, готовые для исследований. На третьей стадии для исследований берут чашки Петри диаметром 10 см. Чашки Петри стерилизуют в сушильном шкафу при температуре 130 °С в течение 1 ч или кипячением в воде в течение 40 мин. Затем укладывают на дно чашек Петри фильтровальную бумагу. В одну из чашек Петри наливают водную пылевидную суспензию (смыв пыли с листьев растений с экспериментальной территории) объемом 5 мл, а в другую - 5 мл водной пылевидной суспензии с условно-чистой зоны. В каждую чашку Петри аккуратно и равномерно пинцетом укладывают на фильтровальную бумагу по 50 штук семян растительных тестовых культур. Уровень жидкости в чашках Петри должен быть ниже поверхности семян. Чашки Петри закрывают покровными стеклами и помещают в термостат при температуре 20 °С для их проращивания. Время проращивания семян в термостате обусловлено выбором растительных тестовых культур высших растений (Приложении №1 ГОСТ 120 3 8 -8 4 С. 10). На четвертой стадии испытаний определяют степень прорастания семян тестовых культур, измеряя длину корней проросших семян тестовых растительных культур как в контрольной так и в экспериментальной группах и затем рассчитывают уровень фитотоксичности (способность химических веществ, растворенных в воде, угнетать (ингибировать) прорастание семян высших растений) водных пылевидных суспензий по формуле: Тф= (Lк - Lэ / Lк) х 100 %.At the first stage, in dry weather, in the experimental area under study and in a conditionally clean area selected as a control, leaves are collected from the same species of woody plants with suspected dust particles and containing organic and inorganic substances on the surface of the leaf blades. 10 leaves are selected from one woody plant and from at least 10 woody plants of the same species, each sample includes 100 leaves, both in the experimental territory and in the conditionally clean zone. At the second stage, dust-like aqueous suspensions are prepared from the selected leaves of woody plants of the same species (washing away dust from plant leaves). To prepare the solution, the collected leaves in the amount of 100 pcs. from the experimental area and 100 pcs. leaves from a conditionally clean zone are placed in beakers with distilled water, 1000 ml each, mixed for 2-3 minutes and two aqueous suspensions are obtained containing dust-like particles containing organic and inorganic substances. Then the leaves of the plants are carefully selected from the beakers with tweezers and aqueous pulverized suspensions are obtained, ready for research. At the third stage, Petri dishes with a diameter of 10 cm are taken for research. Petri dishes are sterilized in an oven at 130 ° C for 1 hour or by boiling in water for 40 minutes. Then, filter paper is placed on the bottom of the Petri dishes. In one of the Petri dishes, an aqueous pulverized suspension is poured (washing away dust from plant leaves from the experimental area) with a volume of 5 ml, and into the other - 5 ml of an aqueous pulverized suspension from a conditionally clean zone. In each Petri dish, 50 pieces of test plant seeds are carefully and evenly placed on filter paper with tweezers. The liquid level in the Petri dishes should be below the surface of the seeds. Petri dishes are covered with coverslips and placed in a thermostat at 20 ° C for germination. The germination time of seeds in a thermostat is determined by the choice of test plant cultures of higher plants (Appendix No. 1 GOST 120 3 8 -8 4 C. 10). At the fourth stage of testing, the degree of germination of seeds of test crops is determined by measuring the length of the roots of germinated seeds of test crops both in the control and in the experimental groups and then the level of phytotoxicity is calculated (the ability of chemicals dissolved in water to inhibit (inhibit) the germination of seeds of higher plants) aqueous dust suspensions according to the formula: Тф = (Lк - Le / Lк) x 100%.

По уровню фитотоксичности пылевидных суспензий оценивается экологическое состояние атмосферы территории. The level of phytotoxicity of dusty suspensions is used to assess the ecological state of the territory's atmosphere.

При фитотоксичности - Тф= 90 -100 % и более (5-ый уровень фитотоксичности), что соответствует очень сильному загрязнению атмосферы воздуха, при токсичности Тф= 75 -90 %, (4-ыйуровень фитотоксичности), что соответствует сильному загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф= 50-75 %, (3-ий уровень фито токсичности), соответствует среднему загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф= 25 -50 %, (2-ой уровень фитотоксичности), соответствует слабому загрязнению атмосферы и токсичности воздуха и если фито токсичность Тф<25 %, это 1-ый уровень фитотоксичности, который соответствует очень слабому загрязнению атмосферы и токсичности воздуха или отсутствием загрязняющих веществ и токсичности воздуха.With phytotoxicity - Т ф = 90 -100% or more (5th level of phytotoxicity), which corresponds to very strong air pollution, with toxicity Т ф = 75 -90%, (4th level of phytotoxicity), which corresponds to severe air pollution air, with phytotoxicity T f = 50-75%, (3rd level of phytotoxicity), corresponds to the average air pollution, with phytotoxicity T f = 25 -50%, (2nd level of phytotoxicity), corresponds to low air pollution and air toxicity and if phytotoxicity T f <25%, this is the 1st level of phytotoxicity, which corresponds to very low air pollution and air toxicity or the absence of pollutants and air toxicity.

Пример конкретного исполнения An example of a specific execution

В соответствии с изложенной сущностью приводится пример осуществления способа. In accordance with the stated essence, an example of implementation of the method is given.

Фитотоксичность - способность химических веществ, в том числе поверхностно активных веществ (ПАВ), растворенных в воде, угнетать (ингибировать) прорастание семян высших растений. Phytotoxicity is the ability of chemicals, including surfactants (surfactants), dissolved in water, to inhibit (inhibit) the germination of seeds of higher plants.

В качестве образцов для получения водных суспензий были использованы листья ивы белой (Salixalba L.), обладающие наибольшей способностью адсорбировать из атмосферы воздуха органические и неорганические химические соединения. Отбор образцов листьев ивы белой (Salixalba L) производился в населенном пункте Киляковка в Среднеахтубинском районе Волгоградской области, расположенном на берегу реки Ахтуба, территории тектонических разломов, характеризующейся природным источником загрязняющих веществ (экспериментальная территория) и в коттеджном поселке «Прибрежный» (условно чистая зона), располагающемся на берегу реки Волга. Способ определения токсичности воздуха и оценки экологического состояния атмосферы территории, осуществлялся в несколько стадий. Leaves of white willow (Salixalba L.), which have the greatest ability to adsorb organic and inorganic chemical compounds from the air, were used as samples for preparing aqueous suspensions. Sampling of leaves of white willow (Salixalba L) was carried out in the village of Kilyakovka in the Sredneakhtubinsky district of the Volgograd region, located on the banks of the Akhtuba river, the territory of tectonic faults characterized by a natural source of pollutants (experimental territory) and in the cottage village "Pribrezhny" (conditionally clean zone ), located on the banks of the Volga River. The method for determining the toxicity of air and assessing the ecological state of the atmosphere of the territory was carried out in several stages.

Примеры конкретного осуществления способа проиллюстрированы на фотографиях:Examples of specific implementation of the method are illustrated in the photographs:

- на фиг.1 представлены фотографии образцов группы чашек Петри с субстратом водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны с семенами кресс-салата ДУКАТ;- Fig. 1 shows photographs of samples of a group of Petri dishes with a substrate of aqueous dusty suspensions from a conditionally clean zone with seeds of watercress DUKAT;

- на фиг.2 представлена фотография проростков семян кресс-салата ДУКАТ с субстратом из условно-чистой зоны;- figure 2 shows a photograph of seedlings of seeds of watercress DUCAT with a substrate from a conditionally clean zone;

- на фиг.3 представлена фотография проростков семян кресс-салата ДУКАТ с субстратом из экспериментальной зоны;- figure 3 shows a photograph of seedlings of seeds of watercress DUCAT with a substrate from the experimental zone;

- на фиг.4 представлены в сравнении два проростка по длине корней из семян кресс-салата ДУКАТ, которые культивировались с субстратом водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны и с субстратом из экспериментальной зоны.- Fig. 4 shows a comparison of two seedlings along the length of the roots from the seeds of watercress DUCAT, which were cultivated with a substrate of aqueous dust-like suspensions from a conditionally clean zone and with a substrate from the experimental zone.

На первой стадии в сухую погоду на исследуемых территориях производили сбор листьев с ивы белой (Salixalba L.) с предполагаемыми пылевидными частицами на поверхности листовых пластинок. С одного древесного растения - ивы белой (Salixalba L.) отбирали по 10 листьев, каждая выборка включала по 100 листьев с 10 древесных растений, произрастающих на экспериментальной территории и 100 листьев с 10 древесных растений того же вида, произрастающих в условно-чистой зоне. At the first stage, in dry weather, in the study areas, leaves were collected from the white willow (Salixalba L.) with putative dust particles on the surface of the leaf blades. 10 leaves were taken from one woody plant - white willow (Salixalba L.), each sample included 100 leaves from 10 woody plants growing in the experimental territory and 100 leaves from 10 woody plants of the same species growing in a conditionally clean zone.

На второй стадии из листьев ивы белой (Salixalba L.) с экспериментальной территории (Э) и из условно-чистой зоны (К) готовили пылевидные водные суспензии (смыв пыли с листьев) . Для этого листья ивы белой (Salixalba L.), в количестве 100 шт., с экспериментальной территории и листья в количестве 100 шт. из условно-чистой зоны помещали в химические стаканы с дистиллированной водой объемом по 1000 мл, перемешивали их в дистиллированной воде в течение 2-3 минут, затем аккуратно пинцетом листья отбирали из химических стаканов и получали две водные суспензии с содержанием пылевидных частиц. At the second stage, from the leaves of the white willow (Salixalba L.) from the experimental territory (E) and from the conditionally clean zone (C), we prepared dust-like aqueous suspensions (washing off the dust from the leaves). For this, white willow leaves (Salixalba L.), in the amount of 100 pcs., From the experimental territory and leaves in the amount of 100 pcs. From a conditionally clean zone, they were placed in beakers with distilled water with a volume of 1000 ml, they were stirred in distilled water for 2-3 minutes, then the leaves were carefully taken from beakers with tweezers and two aqueous suspensions containing dust-like particles were obtained.

На третьей стадии исследования брали 8 чашек Петри диаметром 10см и стерилизовали их кипячением в воде 40 мин. Укладывали на дно чашек Петри фильтровальную бумагу. В четыре чашки Петри наливали приготовленные водные пылевидные суспензии с экспериментальной территории объемом по 5 мл, а в другие четыре чашки Петри наливали по 5 мл водной пылевидной суспензии из условно-чистой зоны. В каждую чашку Петри аккуратно и равномерно пинцетом укладывали на фильтровальную бумагу по 50 штук семян растительных тестовых биокультур, при этом соблюдалось условие, чтобы уровень жидкости в чашках Петри был ниже поверхности семян. В качестве тестовой биокультуры применяли семена кресс-салат ДУКАТ (производитель: ООО «ЦЕНТР-ОГОРОДНИК»). Всего было задействовано восемь чашек Петри: 4 чашки Петри с субстратом водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны и 4 чашки Петри с субстратом с экспериментальной территории. Чашки Петри закрывали покровными стеклами и помещали в термостат при температуре 20 °С на 72 часа (ГОСТ 120 38 - 84 С. 10 (Приложение №1).At the third stage of the study, 8 Petri dishes with a diameter of 10 cm were taken and sterilized by boiling in water for 40 min. Filter paper was placed on the bottom of the Petri dishes. Four Petri dishes were poured into prepared aqueous dust-like suspensions from the experimental area with a volume of 5 ml, and into the other four Petri dishes, 5 ml of an aqueous dust-like suspension from a conditionally clean zone were poured. In each Petri dish, 50 pieces of plant test bioculture seeds were carefully and evenly placed on filter paper with tweezers, while observing the condition that the liquid level in the Petri dishes was below the surface of the seeds. The seeds of watercress DUKAT (manufacturer: LLC "CENTER-OGORODNIK") were used as a test bioculture. In total, eight Petri dishes were used: 4 Petri dishes with a substrate of aqueous dust-like suspensions from a conditionally clean zone and 4 Petri dishes with a substrate from the experimental territory. Petri dishes were covered with coverslips and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C for 72 hours (GOST 120 38 - 84 C. 10 (Appendix No. 1).

На четвертой стадии - через 72 часа измеряли длину корней в мм проростков как в контрольной так и в экспериментальной группах, в которых семена кресс-салата Дукат дали различную длину корней проростков, и затем рассчитывали уровень фитотоксичности водных пылевидных суспензий по формуле: Тф= (Lк - Lэ / Lк) х 100 %, гдеAt the fourth stage - after 72 hours, the length of the roots in mm of seedlings was measured both in the control and in the experimental groups, in which the seeds of watercress Dukat gave different lengths of seedling roots, and then the phytotoxicity level of aqueous dust-like suspensions was calculated using the formula: Тф = (Lк - Le / Lk) x 100%, where

ср.- среднее значение длины корней семян в мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны, Lэср.- среднее значение длины корней семян в мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из экспериментальной зоны.Lk Wed - the average value of the length of the roots of seeds in mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from the conditionally clean zone, Le cf. - the average value of the length of the roots of seeds in mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from the experimental zone.

Результаты измерений через 72 часа длины корней проросших семян кресс-салата ДУКАТ в водных пылевидных суспензиях в чашках Петри (№1, №2, №3, №4) из условно-чистой зоны (К) и в чашках Петри (№5, №6, №7, №8) из экспериментальной территории (Э) представлены в таблице 1. У проростков семян, выращенных в субстрате из условно-чистой зоны, длины корней значительно больше, чем у проростков семян, выращенных в субстрате из экспериментальной территории.The results of measurements after 72 hours of the length of the roots of germinated seeds of watercress DUKAT in aqueous dust-like suspensions in Petri dishes (No. 1, No. 2, No. 3, No. 4) from the conditionally clean zone (K) and in Petri dishes (No. 5, No. 6, No. 7, No. 8) from the experimental territory (E) are presented in Table 1. In seedlings of seeds grown in a substrate from a conditionally clean zone, the length of the roots is much longer than in seedlings of seeds grown in a substrate from an experimental territory.

Таблица 1 Table 1

Показатель фитотоксичностиPhytotoxicity index Средние значения показателя фитотоксичности водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоны
(Lк)
Average values of the phytotoxicity index of aqueous dusty suspensions from a conditionally clean zone
(L to )
Среднее значение показателя
из 4-х проб
(Lкср.)
Average value of the indicator
from 4 samples
(Lk Wed )
Средние значения показателя фитотоксичностиводных пылевидных суспензий с экспериментальной территории
(Lэ)
Average values of the phytotoxicity indicator of water dusty suspensions from the experimental territory
(L uh )
Среднее значения показателя в пробах
(Lэср.)
Average value of the indicator in samples
(Le Wed )
Уровень фито
токсичности
ф)
Phyto level
toxicity
(T f )
Оценка экологического состояния атмосферы территорииAssessment of the ecological state of the atmosphere of the territory
№1# 1 №2# 2 №3Number 3 №4# 4 №5No. 5 №6# 6 №7# 7 №8No. 8 Длина корешка (Lх), ммSpine length (L x ), mm 35,36+2,1135.36 + 2.11 40,58+1,76 40.58 + 1.76 39,18+1,83 39.18 + 1.83 38,32+2,1438.32 + 2.14 38,36+0,9938.36 + 0.99 11,98+0,9911.98 + 0.99 10,44+0,69 10.44 + 0.69 10,30+0,7010.30 + 0.70 11,2+0,3811.2 + 0.38 11,19+0,3911.19 + 0.39 33 «среднее загрязнение»"Average pollution"

Тф-уровень фитотоксичности (%) водных пылевидных суспензий определяли по формуле: T f - the level of phytotoxicity (%) of aqueous dusty suspensions was determined by the formula:

Тф= (Lкср.–Lэср./ Lкср.) х 100%, гдеT f = (Lc avg. -Le avg. / Lc avg .) X 100%, where

ср.- среднее значение длины корней семян, мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из условно-чистой зоныLk Wed - the average value of the length of the roots of seeds, mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from a conditionally clean zone

ср.- среднее значение длины корней семян, мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий с экспериментальной территории.Le Wed - the average value of the length of the roots of seeds, mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from the experimental territory.

Используя приведенную выше формулу и результаты опытных данных определяли фитотоксичность в экспериментальной зоне (Э) в населенном пункте Киляковка, которая составила Тф=(38,36–11,19/38,36)х100%=70,83%. Поученное значение находится в диапазоне Тф= 50-75 %, что соответствует 3-му уровню фитотоксичности или среднему загрязнению и токсичности воздуха территории, то есть в пылевидных частицах на листьях ивы белой (Salixalba L.) содержатся вещества - токсиканты, которые могут представлять опасность для окружающей среды.Using the above formula and the results of experimental data, the phytotoxicity in the experimental zone (E) in the village of Kilyakovka was determined, which was T f = (38.36–11.19 / 38.36) x100% = 70.83%. The obtained value is in the range T f = 50-75%, which corresponds to the 3rd level of phytotoxicity or average pollution and toxicity of the air of the territory, that is, dust particles on the leaves of white willow (Salixalba L.) contain substances - toxicants that can represent danger to the environment.

Claims (1)

Способ определения токсичности воздуха по прорастанию семян высших растений, включающий улавливание из воздушной среды органических и неорганических веществ-токсикантов, растворение их с получением исследуемых растворов и определение оценки загрязнения воздуха по реакции тестовых биокультур в исследуемых растворах с определением индекса токсичности, отличающийся тем, что для улавливания из воздушной среды органических и неорганических веществ-токсикантов используют листовые пластинки древесных растений одного вида, произрастающих в экспериментальной зоне и в условно чистой зоне, а в качестве тестовых биокультур используются семена высших растений, при этом способ осуществляется в несколько стадий: на первой стадии в сухую погоду на исследуемой экспериментальной территории и в условно чистой зоне, выбранной в качестве контрольной, производят сбор листьев с одинакового вида древесных растений с предполагаемыми на них пылевидными частицами с содержанием органических и неорганических веществ, с одного древесного растения отбирается 10 листьев и с не менее 10 древесных растений, каждая выборка включает по 100 листьев как на экспериментальной территории, так и в условно чистой зоне, на второй стадии готовят водные суспензии, для приготовления растворов собранные листья в количестве 100 шт. с экспериментальной территории и 100 шт. листьев из условно чистой зоны помещают в химические стаканы с дистиллированной водой, объемом по 1000 мл, перемешивают их в течение 2-3 мин, затем листья растений аккуратно пинцетом отбирают из химических стаканов и получают две водные суспензии с содержанием пылевидных частиц, на третьей стадии для исследований берут чашки Петри диаметром 10 см, которые стерилизуют в сушильном шкафу при температуре +130 °С в течение 1 ч или кипячением в воде в течение 40 мин, после чего укладывают на дно чашек Петри фильтровальную бумагу, в одну из чашек Петри наливают водную пылевидную суспензию - смыв пыли с листьев растений из экспериментальной зоны объемом 5 мл, а в другую - 5 мл водную пылевидную суспензию из условно чистой зоны, в каждую чашку Петри аккуратно и равномерно пинцетом укладывают на фильтровальную бумагу по 50 шт. семян растительных тестовых биокультур, причем уровень жидкости в чашках Петри должен быть ниже поверхности семян, чашки Петри закрывают покровными стеклами и помещают в термостат при температуре 20 °С для проращивания семян, время проращивания семян в термостате обусловлено выбором растительных тестовых культур высших растений, на четвертой стадии испытаний определяют прорастание семян тестовых биокультур, измеряя длину корней проросших семян тестовых растительных биокультур как в контрольной, так и в экспериментальной группах, и затем рассчитывают уровень фитоксичности на субстрате водных пылевидных суспензий с экспериментальной территории по формуле: Тф = (Lкср.–Lэср. / Lкср.) × 100 %, где Lкср. - среднее значение длины корней семян, мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий из условно чистой зоны, Lэср. - среднее значение длины корней семян, мм, которые выросли на субстрате водных пылевидных суспензий с экспериментальной территории, по уровню фитотоксичности пылевидных суспензий оценивается экологическое состояние воздушной среды территории, при фитотоксичности Тф = 90-100 % - 5-й уровень фитотоксичности, что соответствует очень сильному загрязнению атмосферы воздуха, при токсичности Тф = 75-90 % - 4-й уровень фитотоксичности, что соответствует сильному загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф = 50-75 % - 3-й уровень фитотоксичности, соответствует среднему загрязнению атмосферы воздуха, при фитотоксичности Тф = 25-50 % - 2-й уровень фитотоксичности, соответствует слабому загрязнению атмосферы и токсичности воздуха и при фитотоксичности Тф<25 % - 1-й уровень фитотоксичности, который соответствует очень слабому загрязнению атмосферы и фитотоксичности воздуха или отсутствию загрязняющих веществ в воздухе. A method for determining air toxicity by germination of seeds of higher plants, including capturing organic and inorganic toxic substances from the air, dissolving them to obtain test solutions and determining the assessment of air pollution by the reaction of test biocultures in test solutions with determining the toxicity index, characterized in that for For capturing organic and inorganic toxic substances from the air, leaf blades of woody plants of the same species growing in the experimental zone and in a conditionally clean zone are used, and seeds of higher plants are used as test biocultures, while the method is carried out in several stages: at the first stage in dry weather in the experimental area under study and in a conditionally clean area selected as a control area, leaves are collected from the same species of woody plants with supposed dust particles containing organic and inorganic substances TV, 10 leaves are selected from one woody plant and from at least 10 woody plants, each sample includes 100 leaves both in the experimental territory and in a conditionally clean zone, at the second stage, aqueous suspensions are prepared, for the preparation of solutions, collected leaves in the amount of 100 PC. from the experimental area and 100 pcs. leaves from a conditionally clean zone are placed in beakers with distilled water, 1000 ml each, mixed for 2-3 minutes, then plant leaves are carefully taken from beakers with tweezers and two aqueous suspensions containing dust particles are obtained, at the third stage for research, take Petri dishes with a diameter of 10 cm, which are sterilized in an oven at a temperature of +130 ° C for 1 hour or by boiling in water for 40 minutes, after which filter paper is placed on the bottom of the Petri dishes, water powder is poured into one of the Petri dishes. suspension - washing off dust from plant leaves from the experimental zone with a volume of 5 ml, and in the other - 5 ml of an aqueous pulverized suspension from a conditionally clean zone, in each Petri dish, 50 pieces are carefully and evenly placed on filter paper with tweezers. seeds of plant test biocultures, and the liquid level in the Petri dishes should be below the surface of the seeds, the Petri dishes are covered with coverslips and placed in a thermostat at a temperature of 20 ° C for germination of seeds, the time of germination of seeds in a thermostat is determined by the choice of test plant cultures of higher plants, on the fourth The test stages determine the germination of seeds of test biocultures by measuring the length of the roots of germinated seeds of test plant biocultures both in the control and in the experimental groups, and then calculating the level of phytoxicity on the substrate of aqueous dusty suspensions from the experimental territory according to the formula: T f = (Lc cf. - Le av. / Lc avg. ) × 100%, where Lc avg. - the average value of the length of the roots of seeds, mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from a conditionally clean zone, Le cf. - the average value of the length of the roots of seeds, mm, which grew on the substrate of aqueous dust-like suspensions from the experimental territory, according to the level of phytotoxicity of dust-like suspensions, the ecological state of the air environment of the territory is estimated, with phytotoxicity T f = 90-100% - the 5th level of phytotoxicity, which corresponds to very strong air pollution, with toxicity T f = 75-90% - the 4th level of phytotoxicity, which corresponds to strong air pollution, with phytotoxicity T f = 50-75% - the 3rd level of phytotoxicity, corresponds to the average air pollution , with phytotoxicity T f = 25-50% - the 2nd level of phytotoxicity, corresponds to low air pollution and air toxicity, and with phytotoxicity T ph <25% - the 1st level of phytotoxicity, which corresponds to very low pollution of the atmosphere and phytotoxicity of air or the absence pollutants in the air.
RU2020128698A 2020-08-31 2020-08-31 Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants RU2746764C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128698A RU2746764C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020128698A RU2746764C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2746764C1 true RU2746764C1 (en) 2021-04-20

Family

ID=75521255

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020128698A RU2746764C1 (en) 2020-08-31 2020-08-31 Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2746764C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039825C1 (en) * 1992-03-25 1995-07-20 Дмитрий Олегович Виноходов Method of toxicity evaluation of environment objects
RU2335770C2 (en) * 2006-10-27 2008-10-10 Государственное учреждение Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Method of determination of air toxicity on reaction of infusorians paramecium caudatum
AU2008258252A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Innovotech Inc. Methods and compositions comprising high valency silver for increasing seed germination
RU2712945C1 (en) * 2019-06-03 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of assessing environmental pollution

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2039825C1 (en) * 1992-03-25 1995-07-20 Дмитрий Олегович Виноходов Method of toxicity evaluation of environment objects
RU2335770C2 (en) * 2006-10-27 2008-10-10 Государственное учреждение Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания Сибирского отделения Российской академии медицинских наук Method of determination of air toxicity on reaction of infusorians paramecium caudatum
AU2008258252A1 (en) * 2007-06-07 2008-12-11 Innovotech Inc. Methods and compositions comprising high valency silver for increasing seed germination
RU2712945C1 (en) * 2019-06-03 2020-02-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) Method of assessing environmental pollution

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GOST R ISO 22030-2009, Biological methods. Chronic phytotoxicity to higher plants, Date of introduction 01.01.2011. *
Textbook: "Resistance of plants to chemical pollution", Perm. state un-t. 2010.151 s. Tutorial: BIOMONITORING OF THE ENVIRONMENTAL STATE, FSBEI HPE "Kuban State Agrarian University", 2014. *
Учебное пособие: "Устойчивость растений к химическому загрязнению", Перм. гос. ун-т. 2010. 151 с. Учебное пособие: БИОМОНИТОРИНГ СОСТОЯНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ, ФГБОУ ВПО "Кубанский государственный аграрный университет", 2014. ГОСТ Р ИСО 22030-2009, Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений, Дата введения 01.01.2011. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Osono et al. Abundance, diversity, and species composition of fungal communities in a temperate forest affected by excreta of the Great Cormorant Phalacrocorax carbo
CN104745672A (en) Method for rapidly identifying black shank resistance of tobaccos
Vosatka et al. The role of different arbuscular mycorrhizal fungi in the growth of Calamagrostis villosa and Deschampsia flexuosa, in experiments with simulated acid rain
CN103621332A (en) Method for rapidly identifying resistance of Chinese roses to powdery mildew
RU2746764C1 (en) Method for determining air toxicity by the reaction of germination of seeds of higher plants
CN104357333A (en) Fusarium oxysporum single spore isolation method for soybean root rot
Ravichandra Methods and techniques in plant nematology
CN109370956A (en) Slow-growing Soybean rhizobia bacterial strain, composition and purposes
Velicevici et al. Evaluation of some indirect indices to identify drought tolerance in barley.
Lian et al. In-vitro and in-planta Botrytis cinerea Inoculation Assays for Tomato
Reynolds Methods of culturing epiphytic algae
CN1687774A (en) Method for measuring virulence of bactericide to bacterium of downy mildew of cucumber
Joko et al. Identification of soil properties and organophosphate residues from agricultural land in Wanasari sub-District, Brebes, Indonesia
Beales Detection of fungal plant pathogens from plants, soil, water and air.
Fribourg et al. An improved latex agglutination test for routine detection of potato viruses
Makhniova et al. Quality of scots pine pollen depending on the aerotechnogenic pollution level with emissions from Reftinskiy GRES power plant
Gaur et al. Research methods in arbuscular mycorrhizal fungi
CN113549566B (en) Cadmium-resistant providencia retartii strain and application thereof
CN113403224B (en) Cadmium-resistant growth-promoting Acinetobacter oleaginous strain and application thereof
Rotem Quantitative assessment of inoculum production, dispersal, deposition, survival and infectiousness in airborne diseases
Liu et al. Amino acids in watermelon root exudates and their effect on growth of Fusarium oxysporum f. sp. nevium.
CHESTER et al. Serological detection of ryegrass mosaic virus and ryegrass seed‐borne virus
Norazliza et al. Comparison and relationship between water parameters and abundance of insects in field and irrigation system of paddy area of Sungai Burong, Tanjung Karang, Selangor, Malaysia
CN105176910A (en) Superior dry-land willow tree pollen in-vitro germination culture medium and method for determining viability of dry-land willow pollen
TARASENKO et al. The viral diseases of the Corilus spp. Biotechnology of production of improvement plant material