Накопление токсикантов в ягодной и грибной продукции

• Слабонакапливающие: калина, ежевика, малина.
• Средненакапливающие: рябина, земляника.
• Сильнонакапливающие: голубика, брусника, черника, клюква.

 В лесах у которых  плотность загрязнения почвы  до 2 Ки/км² допускается сбор дикорастущих лесных ягод, при этом обязательно проверять ягоды на наличие в них радионуклидов.

 При сборе и переработке лесных ягод нужно знать, что: приготовление компота и варенья из ягод не меняют общего содержания ¹³⁷Cs. Уменьшается лишь удельное содержание ¹³⁷Cs из-за того, что объем увеличивается при добавлении воды и сахара [11].

Когда плотность загрязнения почвы одинакова накопление ¹³⁷Cs в ягодах происходит больше тогда, когда они произрастают во влажных условиях, чем, когда в сухих.

Когда плотность загрязнения почв одинакова накопление ¹³⁷Cs в ягодах меньше – в смешанных сосновых лесах с лиственными древесными породами, больше в лесах, состоящих из одних сосен. Самое маленькое накопление ¹³⁷Cs отмечают в лиственных лесах [15].

 Если концентрация радионуклидов в собранных ягодах незначительно превышает нормы РДУ, их можно использовать для приготовления компотов с выбраковкой ягод. Предлагаемый способ заготовки компотов заключается в следующем: ягоды кипятятся в сахарном сиропе, смесь процеживается, жидкость закатывается в банки, а ягоды отбрасываются. Приготовление джемов и варенья из лесных ягод с концентрацией радионуклидов выше допустимых норм не разрешается. Такие ягоды следует исключать из употребления и заменять их альтернативными продуктами питания, например, садовыми ягодами.

Потери ягодной продукции  можно компенсировать за счет их культивирования  на ягодных плантациях на незагрязненных участках лесных комплексов. Переход  на возделывание клюквы, черники, брусники, голубики, ежевики, малины на дачных и  приусадебных участках также позволяет  получать экологически чистую ягодную  продукцию. Например, содержание ¹³⁷Cs в садовой землянике при плотности загрязнения почвы 15 Ки/км² составляет 40 Бк/кг, что значительно ниже установленных норм. За рубежом ягоды успешно культивируются давно и в широком масштабе.

Таким образом, в настоящее  время для радиоактивно загрязненных лесных территорий Беларуси дикорастущие грибы и ягоды являются критическим  звеном в пищевой цепочке человека с точки зрения возможных дозовых  нагрузок. Содержание радионуклидов  в дарах леса увеличивается с  ростом уровня радиоактивного загрязнения  почвы. В качестве наиболее значимого  фактора, влияющего на поступления  радионуклидов в ягоды и грибы, можно также выделить условия  увлажнения почвы: степень перехода радионуклидов в лесную пищевую  продукцию в условиях повышенного  влагосодержания может возрастать в 3-4 раза. Большое влияние на накопление радионуклидов в грибах и ягодах оказывает их видовая принадлежность [12].

В настоящий период сбор грибов и ягод на загрязненной территории весьма ограничен и практически  полностью запрещен на территориях  с плотностью выпадения более 2 Ки/км² по ¹³⁷Cs. Однако, уровень содержания радионуклидов в пищевой продукции леса со временем будет уменьшаться за счет естественного радиоактивного распада и миграции радионуклидов в глубь почвы. Предварительные прогнозные расчеты показывают, что в 2015 году концентрация ¹³⁷Cs в лесной продукции уменьшится до уровня допустимых норм там, где плотность радиоактивного загрязнения в 1991 году составляла: 4 Ки/км² – для черники, 8 Ки/км² – для земляники, 5 Ки/км² – для группы слабонакапливающих грибов [1].

Следует также отметить, что к настоящему времени разработано  множество рекомендаций по выходу из создавшегося кризисного положения  в отношении использования даров  леса. Перспективным способом является искусственное культивирование  экологически чистых грибов и ягод, что позволит снизить поступление  радионуклидов в организм человека, а, следовательно, и риск для здоровья населения [11].

 

 

2.2 Накопление тяжелых металлов в ягодной продукции

 

Растения накапливают  соединения тяжелых металлов преимущественно  в корнях. Но поступают тяжелые  металлы в растения не только через  корни, но и через листья. Степень  накопления металлов в органах растений уменьшается в следующем порядке: корни – стебли – листья – плоды (семена). Что касается плодов, то от 38 до 59 % тяжелых металлов сосредоточивается в кожице, от 15 до 30% – в мякоти (жмыхе) и 16% – в соке [25].

Своевременно собранные  лесные ягоды и правильно хранимые практически не накапливают тяжелых  металлов в себе.

При одинаковых условиях выращивания  в листьях земляники и малины кадмия накапливается в 3-4 раза больше, чем в листьях смородины и  вишни (в среднем около 0,04 мг/кг), а свинца в этих же культурах – приблизительно одинаковое количество (в среднем около 0,5 мг/кг), за исключением земляники, в листьях которой его обнаружили в 2 раза меньше по сравнению с другими культурами.

При выборе ключевых участков для исследования содержания тяжелых  металлов в ягодах, а также грибах необходимо учитывать следующие  условия: выбранный район должен принадлежать к типичным для региона  эколого-географическим зонам; выделенные участки должны быть подвержены антропогенному загрязнению промышленными выбросами в различной степени. Мера токсичности воздействия может быть определена по содержанию соединений металлов в почвах или в атмосферных осадках (снежный покров); участки должны располагаться вблизи населенных пунктов, население которых активно использует естественные ресурсы. Степень загрязнения природной среды на выбранных участках характеризуется концентрациями приоритетных поллютантов в подстилке и величине рН [16].

Уровни накопления металлов определяются как видовой спецификой, так и удалением от источника  загрязнения. На загрязненных участках средние уровни кадмия и свинца могут  быть выше ПДК у шиповника (в 1,2-3,2 раза), брусники (в 1,2-4,8 раза), черники (в 1,4-1,7), малины (в 1,2-5,6 раза), костяники (в 2,3-5,9 раза) и земляники (в 1,3-11 раз).  У костяники, земляники и малины с незагрязненных территорий средние концентрации также по некоторым данным превышают ПДК по кадмию (в 2,8-5 раз) и свинцу (в 1,2-1,3 раза) [24].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Рационы населения малых  городов и сельских поселений  основаны на продуктах местного производства (в том числе плодово-овощной продукции из личных подсобных хозяйств, сборах дикорастущих ягод и грибов), санитарный контроль над которыми практически отсутствует. Приоритетными загрязнителями являются тяжелые металлы и радионуклиды. Токсиканты отличаются способностью длительно аккумулироваться в природных депонирующих средах (почва, лесная подстилка) и оказывать хроническое воздействие на растительность и животных. В окрестностях действующих предприятий это воздействие постоянно возрастает вследствие поступления и длительного накопления в объектах окружающей среды токсикантов.

Растения накапливают  соединения тяжелых металлов преимущественно  в корнях. Но поступают тяжелые  металлы и другие токсиканты в растения не только через корни, но и через листья. Степень накопления токсикантов в органах растений уменьшается в следующем порядке: корни – стебли – листья – плоды (семена). Таким образом, из рассматриваемых в данной работе объектов наибольшую опасность для человека представляют грибы.

Элементный состав базидиом грибов разных видов, развивающихся в сходных условиях природных экосистем, не испытывающих существенного техногенного загрязнения, существенно отличается (для некоторых элементов на порядки). Он определяется в первую очередь биологическими особенностями представителей отдельных видов, среди которых выявлены виды-накопители изученных химических элементов.

Способность к накоплению поллютантов грибами по-разному выражена у представителей различных эколого-трофических групп. Максимальная способность к биоабсорбции свинца, цинка и мышьяка отмечена для группы гумусовых сапротрофов, марганца – для симбиотрофов. Содержание тяжелых металлов и мышьяка в базидиомах снижается с возрастом последних.

По способности ингибировать рост и развитие мицелия грибов в чистой культуре химические элементы можно расположить в следующем порядке: хром – свинец – мышьяк.

Для определения влияния  тяжелых металлов и мышьяка на базидиальные макромицеты в чистой культуре наиболее информативным является комплексный подход, при котором воздействие химических элементов оценивается не только по ростовым характеристикам мицелия, но и по интенсивности образования продуктов окислительной деструкции липидов.

Можно сделать вывод, что  употребление в пищу ягод из зон  сильного и умеренного загрязнения не оказывает существенного влияния на формирование дополнительной токсической нагрузки, тогда как грибная продукция вносит значительный вклад.

При всей условности проводимых оценок, связанных, прежде всего, с неопределенностью  состава и объема пищевых рационов, очевидна необходимость организации экологического и санитарно-гигиенического мониторинга за уровнем загрязнения природной среды и дикорастущих видов съедобных ягод и грибов. Это позволит снизить риск заболеваемости населения, использующего в пищу эти продукты.

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Алексахин, Р.М. Крупные радиационные аварии: последствия и защитные меры / Р.М. Алексахин, Л.А. Булдаков, В.А. Губанов. – М., 2001. – 192 с.

2. Бурова, Л.Т. Загадочный мир грибов / Л.Т. Бурова. – М., 1991. –      150 с.

3. Банников, А.Г. Основы экологии и охрана окружающей среды / А.Г. Банников, А.А. Вакулин, А. К. Рустамов. – М.: Колос, 1996. – 303 с.

4. Беккер, З.Э. Влияние внешних воздействий на плодоношение грибов / З.Э. Беккер // Успехи современной биологии. – 1936. – № 3. – С. 491–508.

5. Беккер, 3.Э. Физиология и биохимия грибов / З.Э. Беккер. – М.: Изд-во Моск. ун.-та. – 1988. – 230 с.

6. Бухало, А.С. Высшие съедобные базидиомицеты в чистой культуре / А.С. Бухало. – Киев: Наукова думка, 1988. – 144 с.

7. Горленко, Н.В. Грибы как источник пищевых белков / Н.В. Горленко // Микология и фитопатология. – 1983. – Т. 17. – Вып. 3. – С. 177–181.

8. Денисова, Г.В. Об отзывчивости различных штаммов Agaricus bisporus на обработку селеном / Г.В. Денисова // Тез. докл. молодых учёных. – Пенза: РИО ПГСХА, 1998. – С. 102–103.

9. Денисова,  Г.В. Влияние неорганических соединений селена на рост и развитие базидиальных макромицетов / Г.В. Денисова // Дис. канд. биол. наук. – М., 1999. –130 с.

10. Денисова, О.Н. Особенности микроэлементного состава растений придорожной зоны в условиях остаточного загрязнения свинцом /              О.Н. Денисова // Автореф. дис. . канд. хим. наук. Казань, 2006. – 22 с.

11. Зеленин, К.Н. Что такое химическая экотоксикология /                 К.Н. Зеленин // Соросовский образовательный журнал. – М., 2000. – № 6. –          С. 32–36.

12. Зырянова, У.П. Влияние экологических факторов на содержание тяжелых металлов и Cs-137 в микобиоте лесных экосистем / У.П. Зырянова // Автореф. дис. канд. биол. наук. – Ульяновск, 2007. – 26 с.

13. Иванов, А.И. О роли базидиальных макромицетов в трансформации ультрамикроэлементов в экосистемах I. Биоабсорбция селена / А.И. Иванов, А.Ф. Блинохватов // Микология и фитопатология. – 2003.  – Т. 37. – Вып. 1. – С. 70–75.

14. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение / В.Б. Ильин. – М., 1991. – 120 с.

15. Ипатьев, В.А. Лес. Чернобыль. Человек. Лесные экосистемы после аварии на Чернобыльской АЭС: состояние, прогноз, реакция населения, пути реабилитации / В.А. Ипатьев, В.Ф Багинский, И.М. Булавик. – Гомель, 1999. – 146 с.

16. Кабата-Пендиас, А. Микроэлементы в почвах и растениях / А. Кабата-Пендиас, Х. Пендиас. – М., 1989. – 96 с.

17. Малеев К.И. Использование растений и грибов для индикации загрязнения среды металлами / К.И. Малеев, Л.Е. Механошин // Экологическая безопасность зон промышленных агломераций Западного Урала.: Тез. докл. семин. – Пермь, 1983. – С. 50–51.

18. Поддубный, А.В. Оценка качества среды по содержанию тяжелых металлов в опенке осеннем Armillaria mellea И Микология и фитопатология / А.В. Поддубный, Н.К. Христофорова. – 1999. – Т. 33. – Вып. 4. – С. 271–275.

19. Рязанов, А.П. Воздействие тяжелых металлов и мышьяка на базидиальные макромицеты / А.П. Рязанов // Дис. канд. биол. наук. – М.: МГУ, 2003. – 109 с.

20. Томсон, А.Э. Биосорбция металлов дереворазрушающим грибом Phellinus Robustus / А.Э. Томсон, И.А. Гончарова, В.Г. Бабицкая, Т.В. Соколова // Природопользование. – 1997. – Вып. 3. – С. 8–9.

21. Фостер, Д. Химическая деятельность грибов / Д. Фостер. – М.: Издательство иностранной литературы. – 1950. – 652 с.

22. Цапалова, И.Э. Экспертиза грибов: учеб.-справ. пособие / И.Э. Цапалова, В.И. Бакайтис, Н.Ф. Кутафьева, В.М. Поздняковский. – Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та. – 2002. – 256 с.

23. Цветнова, О.Б. Накопление радионуклидов и тяжелых металлов грибным комплексом лесных экосистем / О.Б. Цветнов, Н.М. Шатрова, А.М. Щеглов // Науч. тр. Ин-та ядерных исследований. – Киев, 2001. – № 3 (5). – С.171–176

24. Чураков, Б.П. Микоиндикация загрязнения лесных экосистем тяжелыми металлами / Б.П. Чураков, Е.С. Лисов, Н.А. Евсеева // Микология и Фитопатология. – 2000. – Т. 34. – Вып. 2. – С. 57–61.

25. Чураков, Б.П. Тяжелые металлы в представителях различных эволюционных групп грибов / Б.П. Чураков, У.П. Зырьянова, С.В. Пантелеев // Микология и фитопатология. – 2004. – Т. 38. – Вып. 2. – С. 68–77.

26. Щеглов, А.И. Грибы биоиндикаторы техногенного загрязнения / А.И. Щеглов, О.Б. Цветнова // Природа. – 2002. – № 11. – С. 7–16.