Введение к работе
Актуальность темы. Б условиях индустріального Донбасса ме-аллургическая, машиностроительная и другие отрасли промышленности анимают ведущее место по объему производства и количеству промыга-енных выбросов. Среди разнообразных ингредиентов загрязнения зна-ительное место занимает промышленная пшп>, содержание которой в ыбросах предприятий металлургической промышленности составляет г 10,7 до 87,4$ (Дехтярьов, 1970). По своему химическому составу плевые выбросы металлургических предприятий представлены в основ-ш тяжелыми металлами (Тарабрин, 1973). Из различных компонентов інтропогенной пшш по относительной опасности распространения и оксичносги тяжелые металлы представляют наибольшую угрозу для ок~ jyxannet среды. Среди тяжелых металлов - основных компонентов про-(ышленной пыли - шестивалентний хром относится к числу наиболее Цитотоксичних. Симптомы повреждения растений отмечены при накопле-ши хрома 1,3 мг/кг, в то время как фитотоксичность других тяжелых металлов проявляется при накоплении в десятки и даже сотни раз выла ( Cottenie е.а. , 1976).
Литературные сведения о различных аспектах действия тяжелых металлов на растительные организмы довольно многочисленны. Однако адаптивные механизмы растений, к повышенным концентрациям металлов в среде изучены еще недостаточно. В связи с этим важное значение имеет изучение механизмов толерантности растений к избыточному содержанию шестивалентного хрома в среде, исследование возможных путей снижения его фитотоксического действия.
Цель и задачи исследований. Целью работы являлось изучение эколого-физиологических основ устойчивости растений к шестивалентному хрому, исследование возможных, путей повышения устойчивости . растений к данному металлу. В связи с этим предусматривалось решение следующих задач: '
-
Изучить распространенность шестивалентного хрома, как экологического фактора загрязнения среды.
-
Определить специфику и уровень токсического накопления фитотоксиканта различными видами декоративных растений.
-
Выявить степень, устойчивости растений к повышенным кон- . ценграциям хрома при корневом и внекорневом его поглощении.
. 4. Исследовать адаптивные механизмы растений к избыточному содержанию шестивалентного хрома в среде на молекулярном, клеточном, органном, организменном и видовом уровнях.
5.. Разработать практические предложения по повышению устой-
чивооти к шестивалентному хрому, а также приемы, обеспечивающие снижение фитогоксическ'ого действия металла путем использования антагонистических взаимоотношений с элементами минерального питания. Научная новизна. Установлена распространенность шестивалентного хрома как экологического фактора загрязнения окружающей средь Исследовано 38 видов древесных, кустарниковых, декоративных и сель скохозяйотвенных раетений на устойчивость к шестивалентному хрому. Определены токсические уровни накопления металла декоративными рас тениями при внекорневом его поглощении. Впервые изучены адаптивные механизмы растений к избыточному содержанию шестивалентного хрома. Еысказывается предположение, что в детоксикапии поглощенного металла принимают участие белковые соединения, аминокислоты и аскорбиновая кислота. На молекулярном уровне обнаружены изменения в изо ферментных спектрах оксидоредуктаз, играющих важную роль в приспособлении растений к изменяющимся условиям среды. Установлена возможность уменьшения токсического действия избытка металла путем ис пользования антагонистических взаимоотношений его с элементами минерального питания. Предложен эффективный прием повышения устойчивости растений в условиях загрязнения среды хромом.
Практическая, значимость работы. В результате исследований выявлен ассортимент растений, обладащий устойчивостью к шестивалентному хрому. В промышленном озеленении создание зеленых зон с учатом видовой устойчивости растений позволит повысить их долговечность, декоративность, эффективность эксплуатации, улучшить - экологическое 'состояние : Григории промпредприятий. Разработаны приемы повышения устойчивости растений в условиях избыточного содержания шестивалентного хрома в срэде.
Адгобашя работы. Основные положения диссертационной работы были изложены на Республиканской конференции молодых ученых "Ускоренные методы химического контроля в промышленности" (Донецк,1980), советско—американском симпозиуме по проекту 02.03.21 "Ззаимодейст-' вне мазкду лесными экосистемами и загрязнителями" (Таллин, 1982), Всесоюзном научно-практическом совещании "Влияние промышленного загрязнения на лесныэ экосистемы и мероприятия по повышают их устойчивости" (Каунас,'1984), Всесоюзной конференции "Экологические и физиолого-биохшичэшшв аспекты антропотолерантности растений." (Таллин, IS86), УШ съезде УБО (Киев, 1987), первой Всесоюзной научной конференции "Растения и промышленная среда" (Днепропетровск, 1930), Республиканское научной, конференции "Промышленная ботаника: состояние .і чэротзкт'лтш 'развития" (Донэцк, 1990). Материалы работы
't
Осуждались на ежегодных итоговых научных конференциях Донецкого осуниверситета (I98O-I990).
Публикации. Основные положения диссертации изложены в II пе-атных работах.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 166 страни-;ах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, общих вы-одов и практических рекомендаций. Работа содержит 18 таблиц, ил-лстрирована 30 фотографиями и рисунками. Слисок использованной: ли-, ературы включает 208 источников, в том числе 105 иностранных.' В ршжение вошли результаты статистической обработки эксперимен-'альных данных.