Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Егорова И.Н. 1 Неверова О.А. 1, 3 Григорьева Т.И. 2

---

1 ФГБУН Институт экологии человека СО РАН

2 ФГБОУ ВПО «Кузбасский государственный политехнический университет им. Т.Ф. Горбачева»

3 ФГБОУ «Кемеровский технологический институт пищевой промышленности» (университет)

В работе изучено содержание радионуклидов в эмбриоземах и плодах рябины сибирской (Sorbus sibirica Hedl.) в условиях угольного разреза «Кедровский» Кузбасса. Экспериментально установлено, что содержание естественных и искусственных радионуклидов в эмбриоземах выше, чем в плодах рябины. В общей радиоактивности эмбриоземов и плодов рябины основная доля приходится на естественные радионуклиды, особенно K-40. Вклад в общую радиоактивность K-40 составляет 91% в эмбриоземах и 74% в плодах рябины. На долю техногенных радионуклидов - Sr-90 и Cs-137 приходится менее 1% в эмбриоземах и около 9% в плодах рябины. Анализ коэффициентов накопления радионуклидов (КН) показал, что наиболее интенсивно из эмбриоземов в плоды рябины перемещаются искусственные радионуклиды - Sr-90 и Cs-137, однако их КН <1. Это говорит об отсутствии аккумуляции данных радионуклидов в плодах. Полученные результаты свидетельствуют об отсутствии загрязнения эмбриоземов отвалов искусственными радионуклидами – содержание Sr-90 и Cs-137 существенно ниже среднего регионального уровня накопления для почв данного региона, уровень естественных радионуклидов находится в пределах фоновых величин радиоактивных элементов в земной коре. Гигиеническая оценка плодов рябины (Sorbus sibirica Hedl.) показала отсутствие превышения в содержании радионуклидов ПДК, принятых для биологически активных добавок на растительной основе и регионального фона экологически чистых зон Кузбасса. В работе делается вывод о том, что плоды рябины, произрастающей в условиях породного отвала угольного разреза «Кедровский» являются экологически безопасными по таким экотоксикантам, как радионуклиды.

Статья в формате PDF

126 KB

отвалы угольных разрезов

радионуклиды

плоды рябины

1. Егорова И.Н., Неверова О.А. Оценка радионуклидного загрязнения плодов Hippophae rhamnoides L., произрастающей на породном отвале угольного разреза «Кедровский» // Материалы международной научной конференции «Природно-техногенные комплексы: рекультивация и устойчивое функционирование». 10-15 июня 2013.Новосибирск-Новокузнецк. Новосибирск, 2013.-С.100-102.

2. Ивлев А.М. Дербенева, А.М. Деградационные почвы и их рекультивация (Учебное пособие) .- Владивосток: Изд-во ДГУ, 2002.– 64 с.

3. Лекарственные средства растительного происхождения: справочное пособие /А.С. Васильев, Г.И. Калинкина, В.Н. Тихонов [под ред. проф. С.Е. Дмитрука]. – Томск, 2004. – 124 с.

4. ОФС 42-0011-03 «Определение содержания радионуклидов в лекарственном растительном сырье. Стронций-90, Цезий-137. Отбор проб, анализ, оценка результатов». – М., 2003. – 27 с

5. Остроумов Л.А., Кригер О.В., Карчин К.В., Щетинин М.П. Исследование химического состава плодов рябины обыкновенной (Sorbus sibirica), произрастающей в Кемеровской области // Техника и технология пищевых производств.2014.; 4.С.38-41

6. Рихванов Л.П. Электронный учебник: Общие и региональные проблемы радиобиологии.– ИГНД, ГэГх, – 2004.

7. СанПиН 2.3.2.1078-01. Продовольственное сырье и пищевые продукты. - М., 2002

8. Титаева Н. А. Геохимия радиоизотопов радиоактивных элементов (U, Th, Ra): автореф. дис. на соиск. учен. степени д-ра наук. - М., 2002. -39 с.

9. Olga Alexandrovna Neverova and Irina Nikolaevna Egorova (Eds.). Assessment of radionuclide pollution Rosa majalis Herrm. Fruits in the circumstances of the anthropologically disordered Kznetsk basin areas// Andvaces in Environmental Biology,8(13) August 2014,Pages:414-418.

10. Irina Nikolaevna Egorova, Olga Alexandrovna Neverova & Lyubov Sergeevna Dyshlyuk. Assessment of Rosa majalis Herrm - Fruits Contamination with Heavy Metals in Open-Pit Coal Mine Waste Dumps. Modern Applied Science$ Vol. 9, No. 4$ 2015. P 270-275.

Рябина,  наряду с сосной обыкновенной, березой повислой, относится к ценным фитомелиоративным древесным растениям. В Кузбассе на породных отвалах встречается часто, преимущественно  на транспортных и бестранспортных отвалах в составе мелколиственных и смешанных лесов, а также на склонах в стадии инициального зарастания.

Рябину издавна используют как в народной, так  и в традиционной медицине [4].  В плодах содержатся витамин С, флавоноиды, органические кислоты, сахара, спирт-сорбит, дубильные вещества, аминокислоты (цистин, цистеин, лизин, гистидин и т.д.), соли калия, натрия, кальция, магния и др. Среди плодово-ягодных культур, рябина по содержанию Р-активных веществ занимает одно из первых мест.

В медицинской практике высушенные плоды рябины  используются,  главным образом, как поливитаминное средство, в народной медицине применяют свежие плоды как мочегонное, кровоостанавливающее и слабительное средство [4].

Плоды рябины используют в пищевой и кондитерской промышленности для приготовления варенья, пастилы, соков, плодово-ягодных напитков, начинок, уксуса. Зрелые плоды служат сырьем для получения каротина, а зеленые - для получения яблочной кислоты [7].

Учитывая широкое распространение рябины сибирской в сформированных фитоцинозах породных отвалов угольных разрезов, актуальными являются исследования по эколого-гигиенической оценке ее плодов.

Отходы угледобычи (отвалы, терриконы и т.д.) могут являться источником повышенного радиационного фона. Одним из путей поступления РН в организм человека являются  пищевые и лекарственные растения.

Представленная работа является продолжением ранее опубликованных исследований по гигиенической оценке лекарственных растений, произрастающих на отвалах угольных разрезов Кузбасса [1,11].

Цель и методика исследований

Цель настоящей работы - оценка радионуклидного (РН) загрязнения лекарственного сырья (плодов) Sorbus sibirica Hedl., произрастающей на породном отвале угольного разреза «Кедровский» и сопряженных эмбриоземов по содержанию естественных (K-40, Th-232, Ra-226) и искусственных (Sr-90 и Cs-137) радионуклидов.

Объекты и методы исследований

Исследования проводились на породном отвале «Южный» угольного разреза «Кедровский». Общая площадь отвала «Южный» составляет 599,3 га и высотой 58 м., с равнинно-наклонным рельефом. Породы, слагающие отвалы, в основном представлены песчаниками (60%), с большой долей алевролитов (20%), и аргиллитов (15%), суглинками и глинами (5%). Эмбриоземы представлены преимущественно тяжелыми, среднеобеспеченными суглинками (гумус 3,5 %), характеризующимися щелочной реакцией почвенного раствора (рН водной вытяжки 7,1-7,7), низкой обеспеченностью фосфором и азотом (1,7-7,0) и содержанием немного ниже нормы обменного калия (125 мг/кг) [11].

Объектами исследования являлись плоды S. sibirica Hedl. и сопряженные эмбриоземы, собранные в сентябре 2013-2014 гг.

Заготовку сырья проводили в сухую солнечную погоду, согласно общепринятым правилам. Собирали сырье без видимых признаков повреждений. Среднюю пробу  готовили методом квартования в соответствии с ГОСТ 24.027.0-80. Допустимые отклонения в массе средней пробы не превышали ± 10 %.

Сопряженные с растениями эмбриоземы отбирали из корнеобитаемого слоя (А  0-15 см) по общепринятой методике.

Лабораторные исследования эмбриоземов и растительных образцов проводили на базе аккредитованного испытательного центра агрохимической службы «Кемеровский». Радиоактивность в исследуемых образцах определяли по "Методике измерения радиоактивности в счетных образцах с использованием программного обеспечения "Прогресс" утв. ВНИИФТРИ 22.12.03 г. на комплекс спектрометрический для измерений активности альфа -, бета- и гамма-излучающих нуклидов "Прогресс" .

Для оценки перемещения Sr-90 и Cs-137 в системе почвы - ЛРС рассчитывали коэффициент накопления (КН) - отношение концентрации элемента в растении к содержанию элемента в почве. Анализы выполнялись в трехкратной повторности, данные обработаны с использованием стандартных статистических методов с применением программы Statistica 6.0. Расчеты приведены на абсолютно сухую массу.

Результаты и их обсуждение

Анализ полученных экспериментальных данных показывает, что содержание естественных и искусственных РН в эмбриоземах выше, чем в лекарственном сырье. Причем в общей радиоактивности эмбриоземов основная доля приходится на естественные РН, особенно К-40 - его вклад в общую радиоактивность составляет  91 %. Доля искусственных РН в эмбриоземах составляет около 1 % (табл.). Полученные результаты показывают отсутствие загрязнения эмбриоземов отвалов искусственными РН - содержание Sr-90 и Cs-137 существенно ниже среднего регионального уровня накопления для почв юга Томской области - прилегающих к Кемеровской области. Уровень естественных РН находится в пределах фоновых величин радиоактивных элементов в земной коре (табл.).

Установлено, что плоды рябины  характеризуются относительно высокими величинами средневзвешенной (по массе) удельной активности К-40. Доля К-40 от общей радиоактивности составляет - 74 % (табл.). Это подтверждает факт, что К-40, как и его стабильные изотопы необходимы растениям для их нормального развития.

Абсолютные величины удельной активности остальных естественных РН (Th-232, Ra-226) плодов рябины  меньше чем у К-40 (табл.). Известно, что Th-232, Ra-226 в отличии от радиоизотопов калия не являются жизненно необходимыми элементами для растений [10].

Экспериментально установлено, что содержание техногенных РН в плодах рябины меньше, чем естественных и находится в пределах 0,742...0,977 Бк/кг, что составляет около 9 % от общей радиоактивности (таблица).

Содержание РН в плодах Sorbus sibirica  Hedl., сопряженных эмбриоземах (средние данные, Бк/кг) и коэффициент накопления  (КН)

Анализ коэффициентов накопления (КН) плодами рябины  РН показал, что они в большей степени накапливают РН техногенной группы - Sr-90 и Cs-137 (табл.). Однако их КН меньше единицы и находятся в пределах 0,75... 0,38. Это говорит об отсутствии аккумуляции данных РН  растениями.

Анализ удельной активности Sr-90 и Cs-137 в плодах рябины не показал превышения гигиенических нормативов (табл.). Это характерно и для других видов лекарственных растений, произрастающих на породных отвалах Кузбасса. Проведенные ранее исследования показали отсутствие накопления искусственных РН - Sr-90 и Cs-137 и тяжелых металлов в плодах Rosa majalis Herrm. и Hippophae rhamnoides L, произрастающих на породных отвалах угольного разреза «Кедровский» [1,11]. 

Заключение

Таким образом, экспериментально установлено, что плоды Sorbus sibirica  Hedl., произрастающей на породных отвалах угольного разреза «Кедровский» являются экологически безопасными по таким экотоксикантам, как радионуклиды. Для возможности дальнейшего их использования в качестве пищевого и лекарственного сырья, биологической активной добавки при производстве продуктов функциональной направленности необходимы исследования по содержанию в плодах тяжелых металлов и соответствию требованиям качества фармакопейной статьи «Fructus Sorbi».

Рецензенты:

Блинова  С.В., д.б.н., профессор кафедры зоологии и экологии ФГБОУ  ВПО «Кемеровский государственный университет», г. Кемерово;

Давыденко Н.И., д.т.н., профессор  технологии и организации общественного питания ФГБОУ ВО «КемТИПП» (университет), г. Кемерово.

Библиографическая ссылка