Билет № 5

1. Электрохимические и биохимические методы определения загрязняющих веществ в фитоиндикации воздушной среды.

Ценную информацию в анализе вод представляют электрохимические методы анализа: потенциометрия, полярографические и кулонометрические методы.

Биохимические методы фитоиндикации

Нарушение фотосинтеза и дыхания растений даже на первых этапах действия загрязнителей вызывает изменения их химизма, которые проявляются в первую очередь через изменения углеродного и азотного метаболизма. Наряду с этим поллютанты приводят к нарушению синтеза и окисления некоторых вторичных метаболитов, имеющих важное зна-чение для толерантности клеток. Анализ специфических и неспецифических реакций отдельных видов растений или типов тканей на действие определенных стрессоров позволил выявить ряд изменений в характере метаболических процессов, сопровождаемых накоплением тех или иных соединений, имеющих значение для фитоиндикации.

Специфическими или неспецифическими биохимическими индикаторами антропогенного и техногенного стресса могут служить концентрации отдельных соединений: углеводов, белков, аминокислот, фенолов. Биохимические аспекты фитоиндикации разработаны в большей степени приме-нительно к оценке состояния наземных экосистем.

Углеводы Для древесных растений, особенно вечнозеленых, наибольшую опасность представляют воздушные загрязнения, непосредственно воздействующие на ассимиляционный аппарат. Это в первую очередь отражается на количестве и составе ассимилятов углеводной природы, что дает основание рассматривать их в качестве возможных индикаторов интенсивности воздушных загрязнений. В большинстве случаев промышленные загрязнители воздуха, в том числе S02, 03, кислые дожди, вызывают снижение содержания полимерных углеводов (крахмал, олигосахара - сахароза и рафиноза), но увеличение количества глюкозы и фруктозы. Последнее рассматривается как возможный механизм самозащиты растений при действии стрессоров.

Белки и аминокислоты Общим индикаторным признаком стрессового воздейст-вия на растительный организм считается уменьшение содержания растворимых белков, обусловленное понижением их ресинтеза и/или повышением распада до аминокислот. Однако исследования, выполненные в Донбассе с использованием разных древесных расте-ний (дуб, клен, липа, тополь, белая лжеакация, конский каштан) обнаружили зависимость изменений этого показателя также от периода вегетации, интенсивности загрязнения, степени устойчивости различных видов.

Вне зависимости от типа стресса неспецифическим био-химическим индикатором стрессового воздействия на растение может быть также синтез стрессовых белков.

Биохимическим показателем, имеющим значение для ин-дикации техногенного стресса, является увеличение общего содержания свободных аминокислот у расте-ний, зафиксированное при обследовании различных пород деревьев в разных географических зонах.

Липиды Установлено, что с ростом загрязнения среды газодымовыми выбросами (лес < парк < городской центр) происходят значительные изменения состава жирных кислот омыляемых липидов, проявляющиеся в снижении содержания полинасыщенных кислот (пальмитиновой, лауриновой) и значительном увеличении концентрации полиненасыщенных кислот, в частности линолевой и линоленовой. Повышение процентного содержания линоленовой кислоты в качестве стрессового эффекта описано также в стареющих листьях растений, что указывает на возможное ускоряющее действие стрессоров на процессы старения у растений. Сравнение эффектов воздействия на растения S02 и автомобильных выхлопов показало, что выхлопы оказывают большое влияние на содержание жирных кислот, а углеводы реагируют преимущественно на S02, что предложено взять за основу специфической биоиндикации.

2. Определение и использование фоновых условий и фонового состояния биосистемы при изучении антропогенного воздействия. Проблема выбора референтных станций.