«Химия және биология» кафедрасы
Дипломдық жұмыс
Техногендік факторлардың өсімдіктегі биомассаның жинақталуына әсері
АННОТАЦИЯ
Дипломдық жұмыс «Техногендік факторлардың өсімдіктердің биомассасының жинақталуына әсері» тақырыбына орындалған. Дипломдық жұмыста ауыр метал иондарының астық тұқымдас өсімдіктердің тұқымдарының өнгіштігіне әсері және олрадың заладық қасиеттері зерттелген.
Жұмыстың жалпы көлемі бет. Жұмыстың құрылысы кіріспе, негізгі бөлім, қорытынды, ұсыныстар, жұмыстың экономикалық тиімділігі, еңбек қорғау, қоршаған ортаны қорғау бөлімдерінен тұрады. Соңында 62 тұратын пайдаланылған әдебиеттер тізімі келтірілген.
Дипломдық жұмыс 10 суреттермен көркемделген. Эксперименттік деректер 4 кестелерде көрсетілген.
АНЫҚТАМАЛАР
- поллютанттар – тірі ағзаларға заладық әсер көрсететін заттардың жалпы атауы.
- мембрана — өсімдік жасушасының құрамындағы арнайы, жартылай өткізгіштік қасиетке ие ақуыздық қабат.
- ризосфера – тамыр іргесіндегі кеңістік.
- гемицеллюлоза — өсімдік жасушасын құрайтын басты материал.
- фиторемедиация – ластанған экожүйені өсімдіктер арқылы сауықтыру.
ҚЫСҚАРТУЛАР ТІЗІМІ
UNESCO- Unіted Natіons Educatіonal, Scіntіfіc and Cultural Organіzatіon
ЖЭО- Жылу электр орталығы
ИСҚ- Индолил сірке қышқылы
МТ- Металлотионеиндер
ФХ- Фитохелатиндер
ФС- Фитосидерофорлар
МҚ- Мугеин қышқылы
ГМҚ- Гидрооксимугеин қышқылы
епиГМҚ- епи-гидрооксимугеин қышқылы
епиГДМҚ- епи-гидрооксидеоксимугеин қышқылы
ПТР- полимеразалық тізбек реакциясы
APRT- аденинфосфорибозилтрансфераза
НОРМАТИВТІК СІЛТЕМЕЛЕР
Жасалған диссертациялық жұмыста келесі реактивтер мен қондырғылар пайдаланылды:
- Тұз қышқылы. Техникалық жағдайы. ГОСТ 4.204–77
- Күкірт қышқылы. ГОСТ 14262-78
- Натрий гидрооксиді ГОСТ 4328-77
- Молибден үшоксиді ГОСТ 215-204-7
- Темір хлориді ГОСТ 4147-74
- Натрий орто фосфоры ГОСТ 5-3139
- Магний хлориді ГОСТ 13446-34-9
- Мырыш күкірт қышқылы ГОСТ 7446-20-0
- Кадмий күкірт қышқылы ГОСТ 4456-75
- Мыс күкірт қышқылы ГОСТ 4165-78
- Қорғасын азот қышқылы ГОСТ 7446
- рН- метр Метрум-744 20293 2000 ж.
- Спектрофотометр СФ26, ГОСТ 15150-69 1991г
- Спектрофотометр Genesys 10uv SN 2Y1E217001 USA 2001
- Центрифуга Eppendorf 5417 2001 ж.
- Вакуумный насос МО-5, №К 11895, 1984 г.
МАЗМҰНЫ
Аннотация ……………………………………………………………………………………………….
Анықтамалар…………………………………………………………………………………………….
Қысқартулар…………………………………………………………………………………………….
Нормативтік сілтемелер …………………………………………………………………………..
Кіріспе……………………………………………………………………………………………………..
1.Аналитикалық шолу……………………………………………………………………………….
1.1 Ауыр металдардың өсімдіктерге сіңірілуі және жинақталуына
клетка қабығының рөлі………………………………………………………
1.2. Ауыр металдардың (Cu, Cd) өсімдіктерге тигізетін улы әсері ………………………………………………………………………………………………………………….
- Негізгі бөлім
2.1. Зерттеу жұмыстарының әдістемелері……………………………………………………
2.2.Зертте жұмыстарының материалдары……………………………………………………
2.3. Зерттеу жұмыстарының нәтижелері……………………………………………………..
- Еңбек қорғау қағидалары……………………………………………………………………
- Қорошаған ортаны қорғау……………………………………………………………………
Қорытынды……………………………………………………………………………………….
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі……………………………………………………….
КІРІСПЕ
Алғаш рет қоршаған ортаға химиялық элементтердің түсуі мен таралуы, және олардың тірі ағзаларға зиянды әсерін жүйелі түрде зерттеу өзекті мәселелер қатарынан орын алды [1].
Қазіргі кездегі дүние жүзі ғалымдарының басты мәселелердің бірі-пестицидтерден кейін ауыр металдардың тірі ағзаларға әсерін әлсірету болып табылады. Ауыр металдардың қоршаған ортаға таралуы тек табиғи жағдайда ғана емес, сонымен қатар антропогенді жолмен де қарқынды түрде жүзеге асуда. Олардың қатарына өндіріс қалдықтары, тау-кен өндірісі, транспорт, түсті және қара металл өндіру, құрамында ауыр металдар кездесетін тыңайтқыштарды ретсіз пайдалану, жылу-электр орталықтары (ЖЭО) немесе жалпы урбанизацияны жатқызуға болады.
Овчаренко М. М. (1995) мәліметтері бойынша жоғарыда келтірілген түсті металл балқыту заводтардан әр жыл сайын қоршаған ортаға — 154650 т. мыс, 121500 т. мырыш, 89000 т. қорғасын, 12000 т. никель, 765 т. кобальт, 1500 т. молибден, 30,5 т. сынап, ал көмір және мұнай өнімдерін жағудан 1600 т. сынап, 3600 т. қорғасын, 2100 т. мыс, 700 т. мырыш, 3700 т. никель және автотранспорт газынан 260000 тонна қорғасын бөлінеді [2], ал Новосибирскідегі Қоршаған ортаны қорғау комитетінің анықтауы бойынша ауаның ластануының 70 %-дан көбі автотранспорттан болса, 11 %-дайы ЖЭО үлесіне тиеді [3].
Ауыр металдармен ауаның, судың және топырақтың ластануы Қазақстанның ірі өндірістік орталықтарында да экологиялық өзекті мәселе болып саналады. Мысалы, Семей қаласының өндірістік орындарына жақын маңдағы топырақ құрамындағы кейбір ауыр металл концентрациялары қалыпты жағдайдағы топырақпен салыстырғанда мырыш-7,4, қорғасын-9,9, мыс-3,8, кадмий-13,3, марганец-1,3, кобальт-2,4 есеге жоғарылаған. Ауыр металдардың топырақтағы мөлшері, таяу маңдағы өсірілетін ауылшаруашылық өсімдіктері мен бау-бақша дақылдарында бақылағанда 2-3,5 есеге дейін жоғарылаған [4].
Осыған байланысты қоршаған ортаны қорғау мамандардың алдына қойылып отырған бірінші мәселе-ауыр металдардың қоршаған ортадағы жалпы және белсенді мөлшерін анықтау. Екінші мәселе-табиғи объектілердің ластану деңгейін болжау мақсатында ластаушы заттардың таралуына қарапайым және айтарлықтай сенімді модельдерін жасау. Үшінші кезекте ластанудың келеңсіз әсерлеріне жол бермеу мақсатында ауыр металдарды ғылыми негізделген түрде залалсыздандыру және нормалау тұр [5].
Әртүрлі жолдармен ауаға тараған ауыр металдардың шаң түріндегі жалпы фракцияларында өте ұсақ бөлшектері (0,001-0,005 мкм) және орташа деңгейдегі фракциялары әр жерде ірі көлемдегі фракцияларына қарағанда 34-54 %-дай мөлшерін құрайды. Осындай ұсақ деңгейдегі фракциялар Дж. Уэсти (1988) мәліметтері бойынша адам тыныс алу жолдарындағы қан тамырлары мен тыныс алу жүйелері үшін ең қауіпті болып саналады [6].
Ғылыми деректерге сай, трофикалық байланыстар арқылы адам ағзасы тағам өнімдерінен 40-50 %, судан 20-40 %, ауадан 20-40 % улы заттарды қабылдайды [7].
Осындай жолмен түскен ауыр металл иондары адам ағзасында әртүрлі аурулардың қозуы мен пайда болуының басты себебі. Техногенді ластанған аудандарда асқазан ауруы бірінші орында, тыныс алу жүйелері аурулары екінші орында, қан айналу жүйелері аурулары үшінші орында тұр [8, 9].
Сондықтан қоршаған ортаны ауыр металл иондарынан тазарту және оны сақтау, кезек күттірмейтін өзекті мәселе болып саналады.
Ластанған қоршаған ортаны қайта қалпына келтірудің физикалық, химиялық және биологиялық жолдары белгілі. Олардың ішінде химиялық немесе физикалық әдістермен топырақты тазарту өте қымбатқа түседі. Мысалы, АҚШ-та жоғарыдағы әдіспен бір тонна топырақты тазартуда 50-ден 1000 долларға дейін қаржы шығатындығы есептелген. Жалпы есептегенде 1 гектар жерді тазартуға 750 000 доллар шығын кетеді [10, 11].
Қоршаған ортаны қайта қалпына келтіру, әсіресе топырақты ауыр металдардан мұндай жолдармен тазарту өте тиімсіз. Жоғарыда келтірілген әдістердің ішіндегі ең тиімдісі-биологиялық әдіс. Әсіресе, ластанған ортаны өсімдіктер көмегімен қайта қалпына келтіру жолдарын жасау соңғы жылдары аса қарқынды дамуда.
1.ТАҚЫРЫПҚА АНАЛИТИКАЛЫҚ ШОЛУ
1.1 Ауыр металдардың өсімдіктерге сіңірілу және жинақталу процестеріне тамыр клетка қабығының атқаратын рөлі
Өсімдіктердің клетка қабығының негізі-целлюлоза. Одан басқа оның құрамында пектинді заттар, гемицеллюлоза, белоктар, бейорганикалық катиондар және тағы басқа заттар бар. Бұл заттар бір-бірімен байланысқан және кристалды құрылысты целлюлозалы-микрофибрилдермен клетка қабығының алғашқы қуыстарын түзеді. Өсімдік клетка қабығының биохимиялық компоненттері өсімдіктің түріне байланысты әртүрлі қатынаста. Бірінші кезекте иондарды сіңіретін, катион алмастыратын пектинді және гемицеллюлозалар қатынасы. Қосжарнақты өсімдіктердің тамырының клетка қабығында пектинді заттардың көп болуы еківалентті катиондармен жоғары байланыста болуымен, ал даражарнақты өсімдіктерде пектинді заттардың аз болуы гемицеллюлозаның көп болуы бірвалентті катиондармен байланысының артық болуында [13].
Тамыр клеткасы қабығының негізгі ион алмастырушы теріс зарядталған функционалдық топтар (карбоксилдер, гидроксилдер, фосфаттар) полисахаридтер және гликопротеидтер, сонымен қатар аз мөлшерде оң зарядталған белоктардың аминтоптары болады [14].
Қоршаған ортадағы ауыр металдардың жоғары концентрациясы өсімдік тамырының клетка қабығына сіңіріліп қана қоймай әртүрлі қосылыстар түрінде оның бетіне шөгіп қалады. Мысалы, мырыштың концентрациясы жоғарылаған жағдайда пияз өсімдігінің тамыр клеткасы қабығының бетіне онымен байланысқан гранула формасындағы көптеген преципитаттар мөлшері артатындығы туралы мәліметтер кездеседі [15]. Қорғасынды бос ион күйінде пайдаланғанда клетка қабығының бетінде көп кездескен, ал Pb-ЭДТА күйінде қолданғанда мүлде болмаған [16]. Хлорелла клетка қабығында қорғасын мен мырыш фосфатты комплекс түрінде байқалған [17], ал алюминий гидроксид түрінде кездескен [18].
Ауыр металдардың клетка қабығымен байланысы біртекті емес. Бұршақ, атбұршақ, жүгері және т. б. өсімдіктерде клетка қабығымен мырыш, темір, молибденнің жинақталған байланысы жоғары болса, бұл кезде марганецтің мөлшері төмен кездескен. Әртүрлі өсімдіктердің тамыр клетка қабығымен жоғары байланыста болатын кадмий, қорғасын, мырыш, сынап, алюминий болса, бұл кезде литий элементінің өте төмен екендігі байқалған [19].
- T. Clarcson және І. B. Hanson (1980) зерттеулерінде арпа өсімдігінің жекеленген тамыр клетка қабығында екі валентті негізінен үш валентті иондар байланысы бір валентті иондарға қарағанда жоғары кездескен [20].
Клетка қабығының функционалдық топтарымен ауыр металдар арасындағы өзара байланысы константты тұрақтылық шамасымен түсіндірілуі мүмкін. Өсімдіктердің клетка қабығындағы полисахаридтермен олардың бетіндегі ауыр металдардың реакциялық байланысын зерттеу жұмыстарында константы тұрақтылық шамасы (Log K) мыс үшін 5,4, мырыш үшін 4,7 болатындығы көрсетілген. Осы зерттеулер нәтижесінің қорытындысы бойынша мыстың клетка қабығымен байланысы мырышқа қарағанда жоғары. Қорғасынның өсімдік клетка қабығымен байланысы кадмийге қарағанда жоғары, ол 6,4 және 4,9-ға сәйкестігі анықталған [21].
Сонымен қатар, кейбір зерттеушілердің алған нәтижелері бойынша металдардың клетка қабығымен берік байланысы олардың арасындағы өзара байланыс типтеріне де тәуелді. Металл мен клетка қабығындағы бос карбоксил және аминдік топтармен коваленттік байланыс түзуі мүмкін және металдар өсімдік клетка қабығының құрамына кіретін белоктар, сульфигидридтер және карбоксил топтарымен иондық байланысқа түседі [22]. Металдар клетка қабығымен байланысып қоймай оның құрылысына, функциясының түзілуінде негізгі роль атқаратындығын айта кеткен жөн [23]. Мысалы, темір, мыс, марганец элементтері клетка қабығында белок көпіршелері құрамына кіріп, фибрилдер мен целлюлозалардың бір-бірімен байланысын қамтамасыз етеді [24]. Клетка қабығының серпінділік қасиетінің айтарлықтай төмендеуі, қатаюы және өткізгіштігінің азаюы клетка қабығындағы пектинді заттар мен пиктаттардың түзілуі алюминий және бірқатар ауыр металдармен бір-бірімен байланысында болуы мүмкін [25].
Қазіргі кезде өсімдік тамырының клетка қабығына сіңірілген ауыр металдардың бос карбоксил топтармен байланыс барлығын дәлелдейтін көптеген фактілер жинақталуда. H. Krausz және E. Broda (1965) зерттеулерінде хлорелланың клетка қабығындағы полисахаридтердегі карбоксил топтардың мырыш элементімен байланысын анықтаған [26]. Ал, С. Д. Давыдовтың (1982) еңбектерінде мырышты адсорбциялайтын пектинді заттардағы карбоксил топтар ғана емес, белоктардың да үлесі бар екендігі туралы мәліметтер келтірілген [27].
Көптеген ізденістер нәтижелері және олардың авторларының тұжырымдары бойынша клетка қабығының құрамына кіретін пектинді заттармен алюминийдің және тағы басқа элементтердің бір-бірімен өзара байланысы әртүрлі химиялық байланыстар жүйесімен іске асатындығын көрсетеді. 1) Бос карбоксил топтар мен макромолекулалардың металл тұздары көпіршелері арқалы байланысы (иондар әрекеті); 2) Катиондармен ОН—топтары арасындағы байланыс (бұл процесс өздігінен іске аспайды, полисахаридтердегі карбоксил топтардың болуына байланысты); 3) Координациялық байланыстардың түзілуі (алюминий мен клетка қабығының пектинді макромолекулалардың ассоциациялық шартты байланысы). Полисахаридтердің алюминиймен жоғары қабілетті байланысы туралы мәліметті W. І. Horst (1970) еңбектерінде кездестіруге болады [28].
Металдар клетка қабығының катион алмастырушы бөлігімен өте берік байланысқан, оларды азайту немесе бөліп шығару үшін ұзақ және жақсы гидролиз қажет [29]. J. Daіnty және A. B. Hope (1952) өсімдіктердің клетка қабығындағы функционалдық топтарды жүйелі түрде жою арқылы жүргізген тәжірибелерінде келесідей тоқтамға келді. Олардың ұйғарымынша тек бос карбоксил топтардың болмауы металдардың сіңірілуін төмендетеді [30]. Осы байламның дұрыстығын жүгері және бұршақ өсімдіктері тамыры сіңірген мырышты зерттеу барысында екі өсімдікте де негізгі ион адсорбциялаушы сайт карбоксил топтар ал, оларды жою 79-87 %-ға иондардың сіңірілуі төмендегенін көрсеткен [31].
Әртүрлі әдістердің көмегімен анықталғандай (жарық және электронды микроскоп, дифференциалды центрифугалау, потенциометрия т.б.) тек тамыр клеткасы ғана емес өсімдіктердің жер үсті мүшелері де металл иондарын сіңіріп жинақтай алады [32]. Металл иондарының жоғары мөлшері саңырауқұлақ, ашытқы, балдырлар, көптеген жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктер-суоты (Agrostis L. ), үйбидайық (Lolium L.), бидай (Triticum L.), жүгері (Zea L.), қызанақ (Lycopersicon L.), бұршақ (Pisum), пияз ( Allium L.) тағы басқа өсімдіктерде кездескен [33]. Сонымен қатар ауыр металдардың қосжарнақты және даражарнақты өсімдіктерде жинақталуы әртүрлі. Мысалы, жоңышқаның (Medicago L.) клетка қабығында мыс және марганец элементтері көп кездессе, райграс (Arrhenatherum L.) өсімдігінде мырыш және темір элементтері жоғары болған [34].
Көптеген зерттеушілердің тұжырымдары бойынша ауыр металдар өсімдік клетка қабығымен берік байланыста болады [35]. Дегенмен, кейбір зерттеушілердің көзқарасы бойынша клетка қабығының әлсіз байланысы салдарынан ауыр металдар клетка цитоплазмасында жинақталады деген мәліметтер де бар [36].
Клетка қабығы ауыр металдардың шоғырланатын негізгі көзі, ол цитоплазмаға түсетін ауыр металдардың улы әсерін біртіндеп төмендетеді, осыған байланысты ауыр металдар клетка деңгейіндегі метаболиттік сайттарға қосылмайды [37].
Көптеген авторлар төзімді өсімдіктердің тамырының клетка қабығы ауыр металдарды жинақтайтын жүйе ретінде және төзімділік механизімін анықтайтындығы туралы мәліметтер келтіреді [38].
- Brookes (1981) қызметтестерімен өсімдіктердің клетка қабығы ауыр металдарға төзімділіктің рөлін атқара алмайды деген тұжырым жасаған [39]. Олар төзімді және төзімсіз генотиптерде көде селдірек (Deschampsia P. B.) және жұпарбас (Anthoxanthum L.) өсімдіктерінің клетка қабығы фракцияларында бірдей мөлшерде мырыштың болатындығымен түсіндірген. Бірақ, жұпарбас өсімдігінің тек қорғасынға төзімділік механизмі клетка қабымен анықталатындығы туралы мәліметтер бар [40]. Сонымен қатар Turner R. G. және Marshall C. (1972) әртүрлі популяциядағы суоты өсімдіктерінің төзімділік индексі мен клетка қабығындағы мырыштың шоғырлануы арасындағы корреляциялық коэффицентін шығарған. Олар ауыр металдарға төзімділік әртүрлі генотиптердің клетка қабығындағы иондардың жоғары мөлшерде шоғырлануымен анықталады деген тұжырымға келген [41].
Ауыр металдардың өсімдік тамырының клетка қабығында шоғырлануы және клеткада жинақталуы өсімдіктердің жер үсті мүшелерін улы иондар әсерінен қорғайтын төзімділік механизмі болып табылады [42]. Ауыр металдардың тамырда жинақталуы жер үсті мүшелеріне қорғасынның [43], мыстың [43], кадмий мен мырыштың [44] және т. б. ауыр металдардың аз тасымалдануы өсімдіктердің төзімділігі екендігін бірқатар зеттеушілер көрсетті. C. D. Foy [45] қызметтестерімен ауыр металдардың клетка қабында шоғырлануын, өсімдік тамырында жинақталуын төзімділік механизміне жатқызуға болады, бірақ ауыр металдардың өсімдіктердің жер үсті мүшелеріне тасымалдануына жеткіліксіз дәлел екендігін айтады.
Өсімдіктердің бір ауыр металға төзімділігі басқа металдарға төзімділігін анықтамайды, ол өсімдік түріне, ауыр металдардың қасиетіне байланысты [46,].
1.2 Ауыр металдардың (Cu, Cd) өсімдіктерге тигізетін улы әсері
Ауыр металдардың топырақта көп мөлшерде болуы оларға сезімтал өсімдік түрлерінің жойылуына және белгілі бір аймақтағы өсімдіктердің азайып кетуіне әкеледі. Ауыр өндірістік орындардың дамуына байланысты табиғатта “техногенді аймақтар” пайда болады [47]. Табиғатта ауыр металдардың көп мөлшерде болуынан өсімдік түрлерінің осы жағдайға тек төзімділері ғана қалады. Қоршаған ортадағы химиялық төтенше жағдайларға өсімдіктердің бейімделуі мен табиғи сұрыпталуын популяциялар ішіндегі организмдердің биохимиялық және физиологиялық өзгергіштігі анықтайды. Ауыр металдармен ластанған аймақтарда өсімдіктердің төзімділігі арта түседі де, төзімсіз және сезімтал түрлері толығымен құрып кетеді [48].
Ауыр металдардың өсімдіктерге әсерінің алғашқы және жалпы белгілері-өсімдіктің өсуі және биомасса жинақтауының төмендеуі, хлороз, некроз пайда болуы және осының салдарынан өсімдіктің өнімі мен сапасы төмендейді. Ауыр металдар өсімдіктердің тамыры мен жер үсті мүшелерінің өсуін тежейді. Көптеген зерттеушілердің мәліметтеріне қарағанда тамырдың өсуі көбірек тежеледі, тамыр түктерінің саны және биомассасы азаяды.
Ауыр металл әсерінен алдымен тамырдың меристема аймағы, содан кейін созылу және тамыр түктерінің түзілуі жүретін аймағының клеткалары бұзылады. Ауыр металдар әсері күшті және ұзақ болса өсімдіктің тіршілік қабілеті жойылады. Тамырдың қоректік заттарды сіңіру қабілетінің төмендеуі бара-бара өсімдіктің өсуін, дамуын тежеп тіршілігін тоқтатуға дейін әкеледі [49]. Ауыр металдар өсімдіктердің жер үсті мүшелерінің де өсуін тежейді, мұның салдарынан ассимиляциялаушы мүшелердің дамуы бұзылып, өсімдіктің құрғақ биомассасы төмендейді [50]. Атмосфераның металдармен ластануында және металға бай биогеохимиялық аймақтарда өскен өсімдіктерде жапырақ тақтасының ұсақтығы, қыртыстануы және деформациялануы сияқты морфологиялық өзгерістер байқалады [51]. Мұндай морфологиялық өзгерістер өсімдіктегі метаболизм процесінің бұзылуына байланысты. Ауыр металдар барлық физиологиялық процестерге әсер етеді, бірақ жеке процестердің металдарға сезімталдығы айтарлықтай әр түрлі. Қазір олардың белгілі бір процеске әсері тікелей немесе жанама екендігі анық емес. Клетка метаболизмінің металл әсерінен туған өзгерісінің маңызды бір белгісі-бірқатар ферменттердің белсенділігінің өзгеруі болып табылады [52].
Кадмий. Ауыр металдардың ішінде ең улы және қоршаған ортаға кеңінен таралғаны кадмий болып есептеледі . Қоршаған ортаның кадмиймен ластануы кейінгі жылдары Швецияда, Америка Құрама Штаттарында бірнеше есе жоғарылаған [53].
Кадмийдің айтарлықтай бөлігі топыраққа және суға жауын-шашын арқылы түседі. Жыл сайын Балтық теңізіне 200 тонна кадмий түссе, оның 45% ауадан келеді [54].
Бұл элемент тірі ағзаларға қауіптілігі жағынан бірінші класқа жатқызылады. Кадмий адам және жануарлар ағзасына жиналуға қабілетті және жүрек, қан тамыры әрекетіне басқа да аурулардың пайда болуына себепші [55]. Адам ағзасына 10 мг кадмийдің жиналуы улану белгілерін білдіреді.
Кадмийдің басқа ауыр металдармен салыстырғанда өсімдік тіршілігіне қажеттілігі әлі толық дәлелденбеген, бірақ осы металмен ластанған ортада оның өсімдікке түсуі жоғары. Зерттеушілердің көрсетуі бойынша өсімдіктің құрғақ салмағына шаққанда 0,1-1 мкг/кг Cd-дің болуы қалыпты деп есептеледі, ал кейбір зерттеушілер өсімдік ұлпасында 0,05-0,2 мг/кг кадмийдің болуы қалыпты деп қарастырады және 3 мг/кг мөлшері жоғары деңгей деп болжам жасайды [56].
Кадмийдің өсімдіктердегі улы әсерінің алғашқы белгілері болып: өсімдіктің өсуінің баяулауы, биомасса жинауының кемуі, хлороз, түсімнің азаюы тағы басқа физиологиялық процестер жатады [57].
Cd-дің өсімдіктерге сіңірілуі. Өсімдікке кадмийдің сіңірілуіне топырақ ертіндісінің қышқылдануының әсері бар екендігі анықталған. Өз кезегінде топырақтың қышқылдануына қышқыл жауын-шашын мен физиологиялық қышқыл тыңайтқыштың әсері бар. Топырақтың қышқылдануының жоғарылауы, кадмийдің өсімдікке сіңірілуін арттыратыны анықталған. Осыған байланысты кадмиймен ластанған топырақтың қышқылдық ортасы (рН) 6-6,5 төмен болмауын ұсынады [58]. Табиғи жағдайда топырақтағы кадмийдің деңгейі негізінен 1 мг/кг-ға жуық (0,08 ден 10 мг/кг-ға дейін ауытқиды). Бірақ, кадмийдің топырақтағы өсімдікке оңай сіңетін жылжымалы формасы көп емес (топырақ ерітіндісіндегі еріген формасы 0,07 % шамасында). Бұл кадмийдің топырақпен өте тығыз байланысқа түсетіндігін көрсетеді . Кадмийдің өсімдікке сіңуіне және мүшелер арасына таралуына осы элементтің биологиялық ерекшелігі негізгі фактор болып табылады [59].
Өсімдіктердің табиғи жағдайда кадмийді сіңіруі әртүрлі. Оларды үш топқа бөледі: Бірінші топқа бұл элементтің салыстырмалы төменгі мөлшерін сіңіретін бұршақ тұқымдастар (Legumіnosae Juss) жатса, екінші топқа орташа мөлшерін сіңіретіндер астық, (Gramіneae Juss) асқабақ тұқымдастар (Cucurbіtaceae Hall), шатыргүлділер (Umbellіferae Morіs), лилия (Lіlіum) тұқымдастары, ал үшінші топқа бұл элементтің жоғары концентрациясын сіңіретін крестгүлділер, (Crucіfera Juss) күрделігүлділер (Asteraceae), алабұталар (Chenopodіaceae) жатады. Бұл тұқымдастардың ішінде кадмийдің төменгі немесе жоғары концентрациясын жақсы сіңіретіндер немесе сезімтал түрлері де кездеседі . Мысалы, бірдей жағдайда өсірілген бидай және қарабидай өсімдіктерін салыстырғанда, бидай кадмийді өзіне көп жинауы осы фактіні айғақтай түседі . Кадмийге төзімді қызанақ және қырыққабат болса, оған сезімтал салат, шпинат және тағы басқа жапырақты, жемісті өсімдіктер жатады [60].
Cd-дің өсімдіктерде таралуы. Сәбіз, қызылша өсімдіктері және жапырақты жемісті өсімдіктер топырақтан кадмийді көп сіңіре алады, және осы сіңірілген металдың жартысы өсімдік тамырында байланысқан күйде қалса, жарты бөлігі өсімдік сабағы арқылы басқа мүшелерге таралады. Кадмийдің өсімдіктерге сіңірілуімен тасымалдануы даражарнақты және қосжарнақты өсімдіктерде де әр түрлі.
Кадмий өсімдіктерде жалпы мынандай ретпен таралады. Ең көп мөлшері тамырда, жер үсті мүшелеріне (сабақ, жапырақ) аз, жеміс пен ұрықта ең төмен. Азықтық өсімдіктерде және астық тұқымдас өсімдіктердің дәніндегі қалыпты жағдайдағы кадмийдің мөлшері 0,07-0,27 мг/кг және 0,13-0,22 мг/кг (құрғақ затқа шаққанда) сәйкес [61].
Техногенді ластанған аудандардағы өсімдіктер мен өсімдік өнімдерінде кадмийдің мөлшері кең деңгейде ауытқиды. Бұған Ресейдің Москва облысындағы “Михайловка” тәжірибе алаңында жүргізілген зерттеулер дәлел бола алады. Бұл талдауларда өсімдік дәніндегі кадмий мөлшері қалыпты жағдайдан көп ауытқуы көрсетілген. Жоғары сапалы қара топырақта өсірілген өсімдіктерді өзара салыстырғанда арпа өсімдігі дәнінде Cd-дің мөлшері жоғары, ал бидай дәнінде қалыпты жағдайда болған. Ал, кейбір жағдайда картоп түйнегінде Cd-дің мөлшері 0,27-0,60 мг/кг-арасында ауытқыса, енді бірде оның мөлшері қалыптағыдан едәуір жоғарылап кеткен. Осыған сәйкес кейбір зерттеушілердің көзқарасы бойынша ауыр металдардың, соның ішінде кадмийдің өсімдік дәнінде қалыптан тыс жоғарылайтынын атап кетеді.
С. Анталова (1990) мен басқалардың тәжірибесінде Cd -ауылшаруашылық өсімдіктер өнімін 10-15 пайызға төмендететіндігі көрсетілген.
Зерттеушілердің мәліметтері бойынша кадмийдің топырақ-өсімдік арасындағы таралуы көптеген факторларға байланысты. Ол өсімдік түріне, сортына, топырақтың физикалық, химиялық қасиетеріне, климат жағдайына, және қолданылған тыңайтқыш түріне байланысты өзгеріп отырады.
Кадмийді қорғасынмен салыстырғанда топырақ-өсімдік жүйесінде қасиетінің өзгеше екендігі анықталған. Төрт жыл бойы жасанды жолмен ластанған ортада жүргізілген тәжірибе нәтижелерінің қорытындысы бойынша, бірінші жылы қорғасынның өсімдікке түсуі жоғары болған, бірақ төртінші жылы оның өсімдіктердегі мөлшері қалыпты деңгей мөлшеріне (2-3 мг/кг құрғақ затқа шаққанда) дейін төмендеген. Ал кадмийдің мөлшері төртінші жылы да жоғары (5-8 мг/кг) деңгейде сақталған. Бұл алынған көрсеткіш кадмийдің топырақ-өсімдік жүйесіндегі жылжымалы-белсенді күйі ұзақ уақыт сақталатынын көрсетеді [61].
Cd-дің өсімдіктерге әсері. Бұршақ өсімдігімен жүргізілген тәжірибеде қоректік ортадағы кадмийдің мөлшері 10 мг/кг болғанда өсімдіктер бақылау вариантымен қатар биомасса жинап гүлдеген, бірақ олардың жеміс түзу қабілеті күрт төмендеген. Бұл тәжірибеде өсімдіктің бүрлену кезінде тамыр және жерүсті мүшелерінде кадмийдің мөлшері жоғарылаған, бұдан кейін төмендеп кеткен. Ал қоректік ортадағы кадмийдің концентрациясын жоғарылатқанда өсімдіктің өсуі мен дамуы баяулап, жеміс түзілмеген.
С. Атабаева мен әріптестерінің ізденіс жұмысында бидай өсімдігінде (8-күндік Омская-9 с.) Cu мен Cd-дің әсері салыстырмалы түрде зерттелген. Бұл тәжірибеде кадмийдің 10-20-40-80 мг/кг концентрациялары дәл осындай мыстың концентрацияларына қарағанда өте улы әсер ететіні анықталған. Мысалы, өсімдік сабағы бойынша мыстың 10 мг/кг концентрациясы бидай өсімдігінің өсуін 3 %-ға тежесе, кадмийдің дәл осы концентрациясы 10 %-ға төмендеткен. Ал, 40 мг/кг концентрацияда мыс 20 % -ға төмендетсе, кадмий 75 %-ға тежеген. Осы тәжірибеде өсімдіктің биомасса жинауы сабағы бойынша 10 мг/кг мыста 4 %-ға, 40 мг/кг мыста 15 %-ға дейін төмендесе, дәл осы концентрациядағы кадмий оны (биомасса жинақтау процесін) 13 және 33 %-ға дейін төмендеткен. Ал, тамырдың биомасса жинауы 10 мг/кг мыста 4 %-ға жоғарылап, 40 мг/кг мыста 37 %-ға төмендесе, кадмийдің осы концентрациясында 3 және 77 % -ға дейін төмендеген. Бұл кадмийдің басқа элементтермен салыстырғанда өте улы екендігінің тағы бір дәлелі.
Арпа өсімдігінің жас өскіні кадмийді жақсы жинақтайды. Ал қарқынды өсу кезінде бұл металдың мөлшері төмендейді, бірақ өсімдіктің онтогенезі соңында бұл металдың мөлшері қайта жоғарылайды. Сонымен қатар кадмийдің көп бөлігі астық тұқымдас және мәдени жеміс өсімдіктердің онтогенезі соңында көп жинақталатынын айта кеткен жөн [62].
Cd-дің физиологиялық және биохимиялық процестерге әсері. Кадмий өсімдіктердің мембрана өткізгіштігіне кедергі келтірумен қатар тыныс алу, фотосинтез және бірқатар ферменттердің белсенділігіне кері әсерін тигізеді. Кадмий жүгерінің тамыры меристемалық клеткасының митоздық бөліну кезінде ядроның бөлінуіне кедергі келтіреді. Бұл кедергі қайтымсыз және клетканың өлуіне әкеледі. Кадмийдің 6х10-6 М концентрациясы күнбағыс өсімдігінің нитратредуктаза және глутаминсинтетаза ферменттерінің белсенділігін жоғарылатқан, ал оның 1-ден 25 мМ концентрациясы 2 апталық жүгері өсімдігінің малатдегидрогеназа, глюкоза-6-фосфатдегидрогеназа және гваякол-пероксидаза ферменттерінің белсенділігін тежеген. Сонымен қатар кадмий күріш тамырының пероксидаза ферментінің белсенділігін жоғарылатып, ондағы пролиннің жинақталуына әкелген [63].
Бидайдың (8-күндік Омская-9 с.) АТФ-аза ферментінің белсенділігі кадмийдің 10 мг/кг, 20 мг/кг, 40 мг/кг концентрацияларында бақылаумен салыстырғанда 19, 61, 63 %-ға дейін төмендеген. Кадмий іn vіtro жағдайында АТФ-аза ферментінің белсенділігін жоғарылатса, іn vіvo жағдайында Н+/К+ иондарының тасымалдануын тежеген.
Ю. П. Мельничук (1979) қызметтестерімен бірге ауыл шаруашылық өсімдіктері тұқымдарының алғашқы өсу кезінде кадмийдің төменгі концентрациясымен өңдегенде оң әсер беретіндігін көрсетеді. Ол қант қызылшасы тұқымы үшін 1 х10-4 М, асбұршақ өсімдігі үшін 5х10-5М, 2,5х10-5 М, күріш өсімдігі үшін 2,5х10-5М концентрациялары. Кадмийдің хлорлы тұзы ерітіндісінің 2,5х10-5М концентрациясы асбұршақ өсімдігінің тамыр меристемасы клеткасының митоздық бөлінуінің G1-кезеңінде белок биосинтезі мен РНҚ синтезін жоғарылатқан. Бұл мәліметтер кадмийдің 2,5х10-5 концентрациясы асбұршақ өсімдігінің тамыр меристемасы клеткасының митоздық бөлінуінің G0-G1 кезеңдерін тежемейді, керісінше оны тұрақтандыратын әсер беретіндігін жорамалдайды .
Мыс. Мыс-өсімдік тіршілігінде ауыстырылмайтын микроэлементтер қатарына жатса, оның қоршаған ортадағы жоғары концентрациясы улы ауыр металл болып саналады [64]. Бұл элементтің таралуының негізгі көзі мыс-никель балқыту заводтары (50%), жанар-жағар май (22%), ағаш жағу (11%) және темір өңдеу орындары (11%) болып табылады. Сонымен қатар кейбір мәдени өсімдіктерді зиянкес, ауру қоздырғыштардан қорғауда (темекі, жүзім, күріш, мақта, томат) құрамында мыс секілді ауыр металдар кездесетін фунгицидтерді қолдануда, ауыр металдар топырақ бетіне көп шоғырланады. Өсімдіктерді бүрку арқылы өңдеу олардың жер үсті мүшелеріне тікелей әсер етеді.
А. В. Кузнецов (1997) мәліметтері бойынша мұндай аймақтар Ресейде 1416 мың гектар жерді алып жатыр.
Өсімдіктердің белсенді өсіп-даму кезеңі мысқа өте сезімтал келеді. Мыстың улы әсеріне өсімдіктердің морфологиялық белгілері: жапырақ тақтасының кішіреюі, бұралуы, өсіп-дамуының баяулауы және хлороз, некроз ауруларының пайда болуы.
Мыстың әсерінен өсімдік жапырағының паренхима клеткалары үлкейіп саны азаяды, олардың арасындағы қуыстары кеңейеді.
В. В. Демидчик (2001) қызметтестерімен жүргізген тәжірибелерінің нәтижелері бойынша мыстың негізгі шоғырланатын орны хлоропластар, ядро, вакуольдер және клетка қабығы болып есептелді.
Мыстың улы концентрациясы жоғары және төменгі сатыдағы өсімдіктердің хлорофилл биосинтезін төмендетеді. Сондықтан оның әсеріне фотосинтез процесі өте сезімтал келеді, жұмысы бұзылады. Бірақ, мыстың әсерінен болатын фотосинтездің биохимиялық, фотохимиялық реакциялары әлі толық зерттелмеген [129, 130]. Тек, протохлорофиллидредуктазалар жұмысының тежелетіндігі туралы болжам жасалған [131]. Мыстың жоғары концентрациясы әсерінен фосфоенолпируваткарбоксилаза және рибулоза-1,5-дифосфаткарбоксилаза ферменттері белсенділігі тежеледі [132, 133].
Мыстың әсерінен хлоропластардың белоктық құрамы өзгеріске ұшырайды [134, 135]. Мысалы, 30-күндік күріш өскініне мыстың 4х10-6 моль/л ден жоғары концентрациясымен әсер еткенде тилакоид мембранасының полипептидтік құрамы өзгерген. Мыстың көбеюінен кейбір полипептидтердің пайда болуымен қатар, қайсыбір полипептидтер жоғалып кеткен [134].
Мыс фотосинтезге әсер ететін концентрациядан төмен мөлшерінің өзінде өсімдіктердің тыныс алуына кері әсерін тигізеді [136, 137]. А. В. Косицин (1983) жұмыстарында мыстың жоғары концентрациясы азоттың айналымын, белок биосинтезін және көмірсулар жұмысын бұзатындығы туралы мәліметтер келтірілген [138]. Осы процестерге жауапты NO3-NO2-редуктазалар, малатдегидрогеназалар, глюкоза-6-фосфатдегидрогеназалар, изоцитратдегидрогеназалар белсенділігін мыстың 10-6 моль/л концентрациясында тежелген [139].
Мыстың өзіндік физиологиялық рөлі кіші диометрлігі, жоғары атомдық салмағы, валенттілігін жеңіл өзгертуге қабілеттілігі, тұрақты кешенді қосылыстар түзуге қабілеттілігімен анықталады [120].
Мыс металдар арасында ионды формасымен (Cu+2 – Cu+) химиялық қасиетіне байланысты ерекше орын алады. Сонымен қатар мыс басқа ауыр металдармен салыстырғанда оттегімен, азотпен және құрамында күкірт бар қосындылармен жақсы байланысқа түседі, сондай-ақ екі валентті металдардың кешенді байланыс түзу қабілетті мына ретке қарай төмендейді Cu+2 >Zn+2 >Nі+2 >Co+2 >Fe+2 >Mn+2 >Mg+2 >Ca+2 [128, 142].
Мысқа төзімділігі немесе сезімталдылығы бойынша өсімдіктерде бір тұқымдасқа жататын түрлер арасында да ерекшеліктер бар. Бұл элементке сезімтал жоңышқа, шпинат, қант қызылшасы т. б. өсімдіктер болса, төзімділігімен райграсc, қарабидай, бидай ерекшеленеді [120, 122].
- НЕГІЗГІ БӨЛІМ
2.1. Зерттеу жұмыстарының материалдары
Ауыр металдардың табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің дәнінің өнуіне, өсіп-дамуына және биомасса жинақтауына әсерін салыстырмалы зерттеу үшін Алматы (2000-2002 жж) және Алтай (2003-2004 жж) ботаника бағынан келесі өсімдік дәндері жиналды.
Agropyron repens L-Жатаған бидайық. Биіктігі 50-100 см. Тамырсабағы жатаған ұзын өскінмен. Сабағы жасыл, тегіс, түксіз. Жапырақ қынабы тегіс түксіз, кей жағдайда төмен шашақталған. Тілшесі қысқа, жапырағы тегіс немесе бұралыңқы, ені 5-10 мм. Төменгі жағы тегіс жоғарғы жағы бұдырлы. Масағы тік, ұзындығы 7-15 см. Масақтары тік кейде қисық орналасқан, ені 10-20 мм. Жасыл немесе күлгін түсті 5-7 гүлдері бар. Масақ қабыршағы сүйірленген ұзындығы 5-12 мм. Маусым, тамыз айларында гүлдейді. Құрғақшылыққа, суыққа және тұздануға төзімді. Қалыпты жағдайда 25-30 ц/г және одан жоғары өнім береді. 1000 дәннің салмағы 2,5±0,9 г. Жаңа жиналған дәннің лабораториядағы өнгіштігі 80 % және 5-7 жылға дейін сақталады. Қазақстанның барлық аймағында кездеседі. Құнарды мал азықтық көпжылдық шөптесін өсімдік.
Phleum pratense L— Шалғын атқонақ. Биіктігі 60-100 см. Сабағы тік, түксізбуын аралығы қысқа кейде толық ұзын болып келеді. Жапырақ қынабы жылтыр, түксіз, Тілше ұзындығы 4 мм. Жапырағы тегіс, өткір бұдырланған, ені 8 мм. Гүлі 6-12 см цилиндр тірізді. Масағы ұзынша бүйірінен сығылған. Гүл қабыршағы 2 есе масақ қабыршағынан қысқа өтпейтін тісшелері бар. Құрғақ алаңқайларда өседі. Аймақтарға байланысты мамыр, маусым айларында гүлдейді. Құнарлы, көпжылдық малазықтық шөптесін өсімдік.
Zerna іnermіs— Қылтанақсыз арпабас. Биіктігі 40-100 см. Сабағы тік, жалқы немесе топтасқан, түксіз. Тамырсабағы жатаған өскінмен. Тілшесі 1-2мм тарамдалған. Жапырағы тегіс, аздап бұралыңқы. Түксіз, ұшынан төмен иілген, шеттері жіпшелермен бұдырланған. Ені 4-9 мм. Шашағы 10-15 см тік, жиі сабақшасы тік бағытталған 3-7 ден. Масағы түзу, ұзын өткір 1,5-3 см, гүлі 5-12-ден жасыл немесе сұрғылт-күлгін. Масақ қабыршағы ұзын, өткір, жалаңаш және жіпшелермен бедерлі. Төменгілері 6-7 жоғарғысы 9-11 мм. Маусым, тамыз айларында гүлдейді. Аязға, суыққа және құрғақшылыққа төзімді. Жоғары температураға төзімділігімен көптеген астық тұқымдастарының алдында тұрса, топырақтың тұздануына Жатаған бидайықтан (Agropyron repens L) кейінгі орында тұрады. Көптеген асық тұқымдастарына қарағанда кейін гүлдегенмен көп мөлшерде қор затын жинайды. Ылғалды жақсы жағдайда 50 ц/г-ға дейін өнім береді. Қазақстанның барлық аймағында кездеседі. Әсіресе жазық далаларда, тау бөктерлерінде. Жоғары өнімді. Мал азықтық шөптесін өсімдік.
2.2. Өсімдік мүшелеріндегі ауыр металдарды анықтау әдісі.
Кепкен өсімдік мүшелерін (тамыр, сабақ) ұнтақтап жоғары температураға төзімді пробиркаларға 20 мг-нан өлшеніп салынды. Әр пробиркаға 100 мл концентірленген күкірт қышқылына 8 мл 57 % хлор қышқылы қосылған қоспадан 1 мл-ден құйылды. Пробиркалар қақпағын жауып түнге қалдырылды. Келесі күні ылғал күйдіру жұмысы ауа сорғыш шкафтың астында, электрлік плиткаға асбест төсеніші үстінде жүргізілді. Толық түссізденуді біліп отыру үшін, бақылау варианты ретінде қышқылды жеке пробиркада 1 мл көлемде күйдірдік. Толық түссіздену процесі аяқталған соң, салқындатып көлемін 10 мл-ге дейін дистилденген сумен жеткізілді. Пробиркалар қақпағы жабылған күйде тоңазытқышта сақталды. Ондағы ауыр металл иондары инверсиондық вольтамперметрлік тәсіл көмегімен анықталды.
Өсімдіктердің төзімділігін Уилкинс коэффиценті бойынша анықтау Wilkins D. S. (1978) әдісі бойынша жүргізілді.
2.3. Зерттеу жұмыстарының нәтижелері
2 3.1 Ауыр металдардың кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің
құрғақ биомасса жинауына әсері
Көптеген зерттеушілердің мәліметтеріне қарағанда ауыр металдардың әсерінен тамырдың өсуі сабаққа қарағанда көбірек тежеледі, тамыр түктерінің саны және биомассасы азаяды. Ауыр металл әсерінен алдымен тамырдың меристема аймағы, содан кейін тамыр түктерінің түзілуі жүретін созылу аймағының клеткаларында күрделі өзгерістер орын алады. Өсу корреляциясы бұзылып, апикальды өсу мен латеральды өсу үйлесімділігі жойылады. Соның салдарынан тармақталуы, бойлай өсуі тежеліп қысқа жуан тамырлар түзіледі. Нәтижесінде өсімдік тамырының жалпы және адсорбциялағыш бетінің көлемі кішірейеді, осыдан барып өсімдік біртіндеп тіршілігін тоқтатады. Тамырдың қоректік заттарды сіңіру қабілетінің төмендеуі бара-бара өсімдіктің өсуін, дамуын тежеп тіршілігін тоқтатуға дейін әкеледі [86,85].
Ауыр металдар өсімдіктердің жер үсті мүшелерінің де өсуін тежейді, бұның салдарынан ассимиляциалаушы мүшелердің дамуы бұзылып, өсімдіктің жалпы құрғақ биомассасы төмендейтіндігі туралы деректер келтіреді [86, 87].
Келтірілген мәліметтерді ескере отырып ауыр металдардың әртүрлі концентрацияларының өсімдіктердің биомасса жинақтауына әсерін қарастырайық. Тәжірибеге ілінген өсімдіктердің биомасса жинақтау қарқыны ауыр металдардың концентрациясына тәуелді екендігі және ауыр металдардың 1-ші классқа жатқызылатын өте улы (Cd, Pb) түрлерінің тәжірибеге алынған концентрацияларында өсімдіктердің сезімтал түрлерінің өсіп-дамуының мүлд
2-кесте Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің құрғақ биомасса жинақтауына мыстың әсері (мг)
Варианттар |
A. repens |
Z. inermis |
Ph. pratense |
A. gigantea |
||||||||||
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
|||
Бақылау |
1,4±0,08 |
0,5±0,01 |
1,9±0,1 |
2,1±0,0 |
1,0±0,04 |
3,0±0,2 |
0,5±0,0 |
0,2±0,0 |
0,7±0,0 |
0,19±0,01 |
0,14±0,01 |
0,33±0,01 |
||
3,2 мг/кг |
1,2±0,09 |
0,3±0,01 |
1,5±0,1 |
1,9±0,1 |
1,0±0,00 |
2,9±0,1 |
0,5±0,0 |
0,1±0,0 |
0,60±0,0 |
0,15±0,00 |
0,07±0,0 |
0,22±0,01 |
||
6,4 |
1,1±0,03 |
0,2±0,01 |
1,3±0,1 |
1,8±0,1 |
0,9±0,03 |
2,7±0,2 |
0,4±0,01 |
0,1±0,0 |
0,50±0,0 |
0,17±0,01 |
0,09±0,0 |
0,26±0,01 |
||
12,8 |
1,0±0,05 |
0,1±0,01 |
1,1±0,1 |
1,7±0,0 |
0,7±0,01 |
2,4±0,1 |
0,4±0,01 |
0,08±0,0 |
0,50±0,0 |
0,15±0,01 |
0,06±0,0 |
0,21±0,01 |
||
25,6 |
0,6±0,01 |
0,1±0,01 |
0,7±0,1 |
1,6±0,0 |
0,5±0,03 |
2,1±0,1 |
0,3±0,01 |
0,01±0,0 |
0,31±0,0 |
0,10±0,00 |
0,06±0,0 |
0,16±0,01 |
||
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің мысқа төзімділігі |
||||||||||||||
3,2 мг/кг |
0,52 |
1,08 |
0,68 |
0,50 |
||||||||||
6,4 |
0,43 |
0,89 |
0,62 |
0,64 |
||||||||||
12,8 |
0,20 |
0,71 |
0,50 |
0,42 |
||||||||||
25,6 |
0,15 |
0,55 |
0,06 |
0,42 |
||||||||||
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің төзімділік қатары (25,6 мг/кг)
- Z. іnermіs > gigantea >A. repens>Ph. pratens
тежелетіндігі анықталды. Ауыр металдардың әсеріне өсімдіктердің негізінде тамыр жүйесі сабаққа қарағанда көп зардап шегетіндігі байқалды. Бұндай нәтижелерді 2-5 кестелерден көре аласыздар.
Ауыр металл мыстың әсеріне тәжірибеге ілінген барлық өсімдіктер өсіп-дамығанымен концентрацияға байланысты олардың биомассасы тәуелді түрде азайып отырды (кесте 2).
Екінші кестеде келтірілгендей мыстың концентрациясы артқан сайын өсімдіктердің биомассасы тәуелді түрде төмендеген. Дегенмен, Z. іnermіs өсімдігін тәжірибедегі басқа өсімдіктермен салыстырғанда (бір тамыр, сабақ немесе тұтас бір өсімдіктің құрғақ салмағы) биомассасы жоғары. Тіпті басқа өсімдіктердің бақылау вариантымен салыстырғанда Z. іnermіs өсімдігінің ең жоғары концентрациядағы сабақ, тамыр және бір өсімдік бойынша құрғақ биомасса жинау қарқыны көрсеткіші жоғары екендігін көруге болады. Ал, ең төмен көрсеткішті A. gigantea өсімдігі көрсетіп тұр. Мысалы, Z. іnermіs өсімдігінің сабағының биомассасы бақылау вариантында 2,1 мг-ды құраса, концентрация 3,2 мг/кг, 6,4 мг/кг болғанда 1,9 мг, 1,8 мг-ға ғана төмендеген. Ал, 12,8 мг және 25,6 мг/кг концентрацияда 1,7 мг, 1,6 мг-ды құрады. Бұл көрсеткіштер A. repens өсімдігінде бақылау вариантында 1,4 мг-нан концентрация артқанда 1,2 мг, 1,1 мг, 1,0 мг және 0,6 мг-ға дейін төмендеген. Ph. pratense өсімдігінің сабағының биомассасы бақылау вариантында 0,5 мг болса, 3,2 мг/кг төменгі концентрацияда бақылау деңгейінде 0,5 мг қалып, басқа концентрацияда 0,4 мг және 0,3 мг-ға дейін азайған. Сондай-ақ A. gigantea өсімдігінде бақылау варианты сабағының биомассасы 0,19 мг болса, концентрация артқанда бұл көрсеткіш 0,15 мг, 0,17 мг және 0,10 мг-ға дейін төмендеген. Бұндай көрсеткіштер тәжірибедегі өсімдіктердің тамыр биомасса жинақтау қарқынынанда байқалады. Мысалы Z. іnermіs өсімдігінің ең жоғары 25,6 мг/кг концентрациядағы тамырының құрғақ биомассасы 0,5 мг-ды құраса A. repens өсімдігінің бақылау вариантындағы тамыр салмағымен 0,5 мг тең, қалған өсімдіктердің бақылау варианттарындағы көрсеткіштері 0,2 мг және 0,14 мг. Ал, ең жоғары концентрацияда A. repens өсімдігінің тамырының салмағы 0,7 мг-ға, Ph. pratense өсімдігінің тамыр салмағы 0,01 мг-ға, A. gigantea өсімдігінің тамыр салмағы 0,06 мг-ға дейін төмен болғаны байқалды. Сонымен қатар өсімдіктердің тұтас бір өсімдікке шаққандағы көрсеткіштеріне көз жіберсек бақылау варианты Z. іnermіs өсімдігінің тұтас салмағы 3,0 мг тәжірибедегі басқа өсімдіктер A. repens 1,9 мг, Ph. pratense 0,63 мг, A. gigantea 0,33 мг-нан салыстырғанда жоғары екендігі байқалады. Бұл көрсеткіш B. іnermіs өсімдігінде мыстың концентрация артқанда 2,9 мг, 2,7 мг, 2,4 мг және 2,1 мг –ды құраса. A. repens өсімдігінде 1,5 мг, 1,3 мг, 1,1 мг және ең жоғары концентрацияда 0,7 мг-ға дейін төмендеген. Ph. pratense өсімдігінде 0,6 мг, 0,5 мг және 0,31 мг-ға азайды. Ал, A. gigantea өсімдігінде бұл көрсеткіштер 0,22 мг, 0,26 мг, 0,2 мг және 0,16 мг-ға дейін төмендегені көрсетілген.
Жалпы алып қарағанда мыстың әсеріне тәжірибедегі өсімдіктердің биомасса жинау қарқыны бойынша Z. іnermіs өсімдігінің төзімділігі байқалады. Негізінен өсімдіктердің ауыр металадарға төзімділігі Уилкинс коэффиценті бойынша анықталатындығы ескерсек 2-кестеде көрсетілгендей мысқа төзімділік барлық концентрацияда Z. іnermіs өсімдігі екендігі күмәнсіз. Негізінен ауыр металдың ең жоғары концентрациясымен есептесек екінші орынға A. alba өсімдігі тұрса, үшінші орынға A. repens өсімдігі қойылады. Мысқа сезімтал Ph. pratense өсімдігі болып табылды. Сонымен мысқа төзімділік қатарын 25,6 мг/кг концентрациядағы көрсеткіштермен қойсақ Z. іnermіs> A. gigantea >A. repens>Ph. pratense болып табылады.
Қорыта келгенде, тәжірибедегі өсімдіктердің биомасса жинау қарқыны мыстың концентрациялар әсеріне тәуелді. Өсімдіктердің тамыр жүйесі сабаққа қарағанда көп зардап шегеді. Тәжірибедегі өсімдіктердің сабақ, тамыр және тұтас өсімдіктің құрғақ биомасса жинақтау қарқыны бойынша B. іnermіs өсімдігі ең төзімді деп саналады. Ең сезімтал Ph. pratense өсімдігі болды.
Осындай концентрацияда әсер еткен кадмий элементінің улылығы мысқа қарағанда жоғары екендігі оның ешқендай өсімдікке төменгі концентрацияда оң әсер бермеуінен және кейбір өсімдіктердің жоғары концентрацияларда өсімдіктің мүлде өспеуінен байқауға болады. Бұндай нәтижелер 3-інші кестеде келтірілген. Үшінші кестеден байқап отырғанымыздай, Z. іnermіs өсімдігінің сабағының биомассасы бақылау вариантында 2,0 мг-ды құраса, 3,2 мг/кг , 6,4 мг/кг концентрацияларда 1,9 мг, 1,7 мг-ға төмендеді. Ал, A. repens өсімдігінің сабағының биомассасы 1,4 мг бақылау вариантымен салыстырғанда 1,2 мг, 0,5 мг-ға азайған болса, Ph. pratense өсімдігінің сабағының биомассасы 0,5 мг бақылау вариантмен салыстырғанда 3,2 мг/кг концентрацияда 0,41 мг-ды құрап, 6,4 мг/кг концентрацияда 0,4 мг-ға төмендеді. A. gigantea өсімдігінің сабағының биомассасы бақылау вариантында 0,19 мг-нан 3,2 мг/кг, 6,4 мг/кг концентрацияларда 0,17 мг, 0,12 мг-ға төмендесе 12,8 мг/кг концентрацияда 0,11 мг-ға төмендеп, ең жоғары концентрацияда тіпті өспей қалған. Сонымен қатар Ph. pratense өсімдігінің биомассасы 12,8 мг/кг концентрацияда 0,2 мг жинақталғанмен 25,6 мг/кг болғанда сабағы мүлде түзілмеген. Бұл көрсеткіштер A. repens 0,5 мг, 0,4 мг-ды ғана құраса, Z. іnermіs өсімдігінде 1,4 мг күйінде қалған. Сондай-ақ өсімдіктердің тамыр жүйесінің биомасса жинақтау қарқыны да концентрацияға тәуелді азайған. Мысалы, Z. іnermіs өсімдігінің тамыр биомассасы бақылау вариантында 1,0 мг-ды құраса, концентрация артқанда 0,9 мг, 0,7 мг, және 0,1 мг-ға дейін төмендеген. A. repens өсімдігінің тамырының биомассасы 0,5 мг-нан 0,3 мг, 0,2 мг, және ең жоғары концентрацияда 0,1 мг-ға төмендегенін көруге болады. Аталған өсімдіктердің тұтас өсімдікке шаққанда ауыр металдың концентрациясына байланысты өсімдіктер биомассасы арасында да айырмашылықтар бар екендігі байқалады. Мысалы, Ph. pratense, A. gigantea өсімдіктерінде бақылау вариантында 0,6 мг, 0,33 мг-ды құраса, төзімділікті есептейтін ең жоғары концентрацияда бұл өсімдіктер мүлде түзілмей қалған. Ал, A. repens өсімдігі биомассасы 1,90 мг болса, концентрация артқанда 1,50 мг, 0,70 мг, және 0,50 мг құрғақ биомассасы сақталған. Сонымен қатар Z. іnermіs өсімдігінің де бақылау вариантында өсімдіктің тұтас биомассасы 3,00 мг болса, концентрация артқанда бұл көрсеткіш 2,80 мг, 2,60 мг, 2,01 мг және 1,5 мг-ға төмендеген.
3-кесте Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің құрғақ биомасса жинақтауына кадмийдің әсері (мг)
Варианттар |
A. repens |
Z. inermis |
Ph. pratense |
A. gigantea |
|||||||||||
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
||||
Бақылау |
1,4±0,1 |
0,5±0,01 |
1,90±0,2 |
2,0±0,2 |
1,1±0,04 |
3,50±0,3 |
0,46±0,03 |
0,10±0,01 |
0,6±0,01 |
0,19±0,0 |
0,14±0,0 |
0,33±0,01 |
|||
3,2 мг/кг |
1,2±0,1 |
0,3±0,02 |
1,50±0,1 |
1,9±0,2 |
0,9±0,03 |
2,80±0,1 |
0,41±0,03 |
0,05±0,00 |
0,4±0,02 |
0,17±0,0 |
0,17±0,0 |
0,34±0,0 |
|||
6,4 |
0,5±0,0 |
0,2±0,01 |
0,70±0,2 |
1,7±0,1 |
0,9±0,02 |
2,60±0,2 |
0,40±0,0 |
0,04±0,00 |
0,4±0,01 |
0,12±0,0 |
0,05±0,0 |
0,17±0,01 |
|||
12,8 |
0,5±0,0 |
0,2±0,05 |
0,70±0,1 |
1,4±0,3 |
0,7±0,04 |
2,01±0,1 |
0,20±0,0 |
0,02±0,00 |
0,2±0,01 |
0,11±0,0 |
0,04±0,0 |
0,15±0,01 |
|||
25,6 |
0,4±0,0 |
0,1±0,0 |
0,50±0,0 |
1,4±0,2 |
0,1±0,01 |
1,50±0,1 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,00 |
|||
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің кадмийге төзімділігі |
|||||||||||||||
3,2 г/кг |
0,60 |
0,90 |
0,41 |
1,20 |
|||||||||||
6,4 |
0,40 |
0,90 |
0,33 |
0,35 |
|||||||||||
12,8 |
0,40 |
0,70 |
0,16 |
0,28 |
|||||||||||
25,6 |
0,20 |
0,10 |
0 |
0 |
|||||||||||
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің төзімділік қатары (25,6 мг/кг)
- repens > Z. іnermіs > gigantea = Ph. pratense.
Жоғарыдағы көрсеткіштерге мән бере қарасақ, тәжірибедегі өсімдіктердің тамыр жүйесі сабаққа қарағанда кадмийдің улы әсеріне көп ұшыраған. A. gigantea, Ph. pratense өсімдіктерінде тамыр биомассасы ең жоғары концентрацияларда мүлде тежелген. Ал, A. repens және B. іnermіs өсімдіктерінде тамыр жүйесінің биомассасы сабақпен салыстырғында азайғанмен, өз тіршілігін сақтап қалған. Бұл көрсеткіш тәжірибедегі басқа өсімдіктермен салыстырғанда аталған өсімдіктердің кадмийдің әсеріне төзімділігі деп айтуға негіз болады. Дегенмен, Ауыр металдарға өсімдіктердің төзімділігі Уилкинс коэффиценті бойынша анықталатындығын ескерсек (3-кесте), төменгі 3,2 мг/кг концентрацияда A. gigantea өсімдігі бірінші тұрса, келесі концентрацияларда оның сезімталдылығы артып ең жоғары концентрацияда үшінші орында тұратындығы байқалады. Ал, Ph. pratense өсімдігі ауыр металға сезімталдылығы кадмий элементінде де байқалады. Өйткені бұл өсімдік барлық концентрацияларда төртінші орында тұрса ең жоғары концентрацияда мүлде түзілмеген. Өсімдіктер арасында Z. іnermіs өсімдігі кадмийдің орташа концентрацияларына төзімділігімен ерекшеленгенімен ең жоғары концентрацияда төзімділік коэффиценті A. repens өсімдігінен кейін тұрғаны анықталды. Сонымен өсімдіктердің кадмийге төзімділігі ең жоғары концентрациямен есептелетін болса төзімділік қатары келесідей болады. A. repens> Z. іnermіs> A. gigantea > Ph. pratense. Ескере кететін жағдай Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің арасында кадмийдің төменгі концентрациясына A. gigantea төзімділік танытса, орташа концентрацияға Z. іnermіs өсімдігін атауға толық негіз бар. Ал, кадмийге ең төзімді өсімдік A. repens.
Ауыр металдардың өсімдіктерге улы әсері олардың концентрациясына байланысты екендігі белгілі. Ол, өсімдіктердің тамыр жүйесінің мүлде тіршілігінің тоқырауынан байқалса, кей жағдайда ауыр металдардың (мырыш, қорғасын) улы әсері өсімдіктердің өсуін мүлде тежейтіндігі анықталды. Бұндай көрсеткіштерді Гармаш 1989 жылғы [95] бидай және бұршақ өсімдіктері мен салыстырмалы жасаған жұмыстарында келтірген болатын.
Тәжірибеге алынған өсімдіктердің өсуіне мырыштың қоректік ортадағы концентрациясы өте улы әсер етті. Төменгі концентрацияның өзінде Ph. pratense және A. gigantea өсімдіктері тіршілігі мүлде жойылды. Бұл көрсеткіш аталған өсімдіктердің мырыштың тәжірибедегі концентрацияларына сезімталдылығы деп есептеуге болады. Ал, мыс және кадмий элементтеріне салыстырмалы төзімділік танытқан A. repens және Z. іnermіs өсімдіктері мырыштың жоғары концентрациясында сабағы сақталғанмен тамыр жүйесі өспей қалған. Мысалы, Z. іnermіs өсімдігі сабағының биомассасы 1,96 мг бақылау вариантымен салыстырғанда төменгі концентрацияның өзінде (100 мг/кг) 1,14 мг-ға азайса, 200 мг/кг және 300 мг/кг концентрацияларда 1,04 мг-нан 0,93 мг-ға дейін төмендеді. Ал тамыр жүйесі биомассасы бақылау вариантында 0,73 мг-ды құрап, төменгі концентрацияда 0,06 мг-ға дейін азайса жоғары концентрацияларда мүлде түзілмей қалған. Мұндай көрсеткіштер тұтас бір өсімдіктің биомассасында да сақталған. Сонымен қатар, A. repens өсімдігі сабағының биомассасы бақылау вариантында 1,26 мг болса, концентрация
4-кесте Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің құрғақ биомасса жинақтауына мырыштың әсері (мг)
Варианттар |
A. repens |
Z. inermis |
||||
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
|
Бақылау |
1,26±0,02 |
0,57±0,01 |
1,83±0,03 |
1,96±0,1 |
0,73±0,03 |
2,69±0,13 |
100 мг/кг |
0,69±0,00 |
0,18±0,01 |
0,87±0,01 |
1,14±0,03 |
0,06±0,00 |
1,20±0,03 |
150 |
0,64±0,02 |
0,04±0,00 |
0,68±0,00 |
1,04±0,02 |
0 |
1,04±0,02 |
200 |
0,63±0,01 |
0 |
0,63±0,01 |
0,93±0,01 |
0 |
0,93±0,01 |
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің мырышқа төзімділігі |
||||||
100 мг/кг |
0,31 |
0,08 |
||||
150 |
0,1 |
0 |
||||
200 |
0 |
0 |
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің төзімділік қатары (25,6 мг/кг)
- repens > Z. іnermіs.
артқанда 0,69 мг, 0,64 мг және 0,63 мг-ға төмендеген кезде тамыр биомассасы 0,57 мг- нан төменгі концентрацияда 0,18 мг-ды құрап, орташа концентрацияда 0,04 мг-биомасса ғана жинақтаған. Мырыштың ең жоғары концентрациясына да A. repens өсімдігінің тамыр жүйесінің түзілуінде тоқыратқаны да байқалды. Өсімдіктердің ауыр металдарға төзімділігін анықтайтын Уилкинс коэффицентіне назар аударсақ мырыштың орташа концентрациясына төзімділігімен A. repens ерекшеленеді. Ал, Z. іnermіs өсімдігі ең төменгі концентрацияның өзінде төзімділік коэффиценті 0,08-ді ғана көрсетті. Жалпы тәжірибе барысында белгілі болғандай, мырыштың ортадағы концентрациялары тәжірибедегі өсімдіктерге өте улы әсер еткендігі анықталды.
Жұмыс барысында белгілі болғандай, қорғасын өсімдіктердің дәнінің өнуіне өте улы болғанымен өсімдіктің әрі қарай өсіп-дамуына басқа элементермен салыстырғанда әлсіз әсер етті. Тек, A. gigantea өсімдігі ғана бұл элементке төтеп бере алмай барлық концентрацияларда тіршілігін жойды. Ал, қалған өсімдіктер концентрацияға тәуелді түрде биомасса жинауы азайғанмен, мүлде тіршілігін жоюы байқалған жоқ (кесте-5). Мысалы, A. repens өсімдігінің сабағының 1,26 мг бақылау вариантымен салыстырғанда биомассасы төменгі концентрацияда 1,24 мг-ға азайса, орташа (300 мг/кг) және жоғары (400 мг/кг) концентрацияда 1,18 мг және 1,11мг-ға дейін төмендеген. Бұл көрсеткіш Z. іnermіs өсімдігінің бақылау вариантының сабағы 1,96 мг болса жоғары концентрацияларда 1,70 мг, 0,74 мг және ең жоғары концентрацияда 0,60 мг- ға төмендеді. Ал, Ph. pratense өсімдігінің сабағының биомассасы 0,68 мг бақылау вариантымен салыстырғанда төменгі концентрацияда 0,55 мг-ға, орташа концентрацияда 0,48 мг-ға және ең жоғары концентрацияда 0,40 мг-ға дейін төмендеген болса, тамыр жүйесі төменгі концентрацияда бақылау варианты деңгейінде 20 мг биомасса жинап, орташа концентрацияда 0,19 мг-ға ғана азайды, тек жоғары концентрацияда 0,1 мг-ға дейін төмендеді. Бұндай көрсеткіш концентрация A. repens өсімдігінде 0,57 мг бақылау вариантымен салыстырғанда төменгі концентрацияда 0,44 мг-ды құраса, концентрация 300 мг/кг болғанда 0,40 және 400 мг/кг болғанда 0,39 мг-ға азайды. Сондай-ақ, Z. іnermіs өсімдігінің тамыр биомассасы 0,73 мг бақылау вариантымен салыстырғанда 0,63 мг-ға азайып, орташа концентрацияда 0,80 мг-ға артқанымен жоғары концентрацияларда 0,67 мг-ға керісінше төмендеді. Тәжірибедегі өсімдіктердің жалпы тұтас өсімдік биомассасына тоқталатын болсақ, Z. іnermіs өсімдігінің бақылау вариантымен (2,69 мг) салыстырғанда жоғары концентрацияларда тәуелді түрде азайып отырып ең жоғары концентрацияда өсімдіктің жалпы биомассасы (1,27 мг) 2 ден жоғары мөлшері азайған. Ал, Ph. pratense өсімдігінің тұтас биомассасы бақылау вариантымен (0,88 мг) салыстырғанда да (0,50 мг) 2 еседей мөлшері кеміген. A. repens өсімдігі тұтас биомассасы 1,83 мг-нан ең жоғары концентрацияда 1,50 мг-ға ғана азайды. Жалпы өсімдіктердің ауыр металға төзімдік коэффицентімен салыстыратын болсақ (5 кесте), өсімдіктер арасында Ph. pratense өсімдігінің төзімділігі концентрацияға байланысты кеміген сайын, керісінше Z. іnermіs өсімдігінің төзімділігі артты. A. repens өсімдігінің төзімділік коэффиценті орта деңгейде сақталып отыр. Сонымен, қорғасынның төменгі (200 мг/кг)
5-кесте Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің құрғақ биомасса жинақтауына қорғасынның әсері (мг)
Варианттар |
A. repens |
Z. inermis |
Ph. pratense |
||||||
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
сабақ |
тамыр |
бір өсімдік |
|
Бақылау |
1,26±0,02 |
0,57±0,01 |
1,83±0,03 |
1,96±0,07 |
0,73±0,04 |
2,69±0,11 |
0,68±0,04 |
0,20±0,003 |
0,88±0,07 |
200 мг/кг |
1,24±0,01 |
0,44±0,01 |
1,68±0,02 |
1,70±0,08 |
0,63±0,01 |
2,33±0,09 |
0,55±0,00 |
0,20±0,001 |
0,75±0,01 |
300 |
1,18±0,10 |
0,40±0,01 |
1,58±0,11 |
0,74±0,01 |
0,80±0,00 |
1,54±0,02 |
0,48±0,01 |
0,19±0,01 |
0,67±0,02 |
400 |
1,11±0,01 |
0,39±0,00 |
1,50±0,01 |
0,60±0,00 |
0,67±0,01 |
1,27±0,01 |
0,40±0,00 |
0,10±0,00 |
0,50±0,00 |
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің қорғасынға төзімділігі |
|||||||||
200 мг/кг |
0,77 |
0,86 |
1 |
||||||
300 |
0,70 |
1,00 |
0,95 |
||||||
400 |
0,68 |
0,91 |
0,50 |
Уилкинс коэффиценті бойынша өсімдіктердің төзімділік қатары (25,6 мг/кг)
- Z. іnermіs > repens > Ph. pratense.
концентрациясына Ph. pratense төзімді болса, жоғары концентрацияға Z. іnermіs өсімдігі төзімділік танытты. Ал, A. repens өсімдігінің қорғасынға төзімділігі орташа қалыпта тұр. Қорыта келгенде, қорғасынға ең жоғары
концентрация бойынша өсімдіктердің төзімділігі бойынша мынандай қатарға жіктеледі Z. іnermіs >A. repens > Ph. pratense.
Қорыта келгенде, ауыр металдар өсімдіктердің биомасса жинақтауына кері әсері өте жоғары. Тәжірибе барысында белгілі болғандай өсімдіктердің тамыр жүйесі сабаққа қарағанда өте қатты зардап шегетіндігі анықталды. Мұндай көрсеткіштер кадмий, мырыш және қорғасынның жоғары концентрацияларында анық байқалды. Дегенмен, төзімділік коэффиценті бойынша анықталғандай, ауыр металдардың әсеріне байланысты өсімдіктер арасынан ең жоғары концентрация бойынша төзімділік қатарын шығаруға болды. Мысалы:
Мысқа (25,6 мг/кг) Z. іnermіs> A. gigantea >A. repens>Ph. ratense
Кадмийге (25,6 мг/кг), A. repens>Z. іnermіs> A. gigantea > Ph. pratense
Мырышқа (200 мг/кг) A. repens>Z. іnermіs
Қорғасынға (400 мг/кг) Z. іnermіs >A. repens > Ph. pratense
Өсімдіктердің жекеленген мүшелерінің биомасса жинақтауы олардың қоректік ортадағы ауыр металдарды сіңіріп басқа мүшелеріне таратуда болуы мүмкін. Өсімдіктердің тамыр жүйесінің сабаққа қарағанда көп зардап шегуі, оның ауыр металдарды көп шоғырландырып қорғанғыштық қызметін атқаруы болуы мүмкін. Сондықтан, тәжірибедегі өсімдіктердің жекеленген мүшелеріндегі ауыр металдардың шоғырлануын қарастырайық.
3.3 Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің жекеленген мүшелерінде ауыр металдардың таралу ерекшеліктері
Ауыр металдардың өсімдіктердің жекеленген мүшелеріне жинақталуы өсімдіктің түріне, сортына, элементтің химиялық қасиетіне байланысты. Зерттеушілердің көрсетулері бойынша ауыр металдар өсімдіктердің тамырында [19, 23, ] негізінде тамыр клетка қабығында шоғырланады [37, 38, 39, 40, 41], олардың өсімдіктің басқа мүшелеріне тасымалдануы әр өсімдік үшін әртүрлі.
Өсімдіктердің мұндай ерекшеленуі олардың қоректік ортадағы ауыр металдарды сіңіруімен, тамырдың басқа мүшелеріне тарату қабілетіне байланысты болуы мүмкін. Сондықтан ауыр металдардың өсімдік мүшелеріне тасымалдануына көңіл аударайық. Ол көрсеткіштерді 7-14 суреттерден көруге болады.
Мыстың таралуы. Жетінші және сегізінші суреттерде келтірілгендей, мыс тәжірибеге ілінген өсімдік мүшелерінде жинақталуы олардың түр ерекшеліктеріне байланысты екендігі байқалды. Мысалы, A. repens өсімдігі сабағында мыстың концентрациясы жоғарылаған сайын (3,2, 6,4, 12,8, 25,6 мг/кг) 50, 160, 155, 160 мг/кг-ға көбейсе, сәйкесінше тамыр жүйесінде 437, 997, 847, 1000 мг/кг дейін артты. Ал, Z. іnermіs өсімдік сабағында орташа концентрацияларда 25 мг/кг бақылау деңгейінен көп ауытқымаса (15, 40, 60 мг/кг) жоғары 25,6 мг/кг концентрацияда 352 мг/кг жеткен. Ал, өсімдік тамырында орташа концентрацияда аз шоғырланып тек 25,6 мг/кг жоғары концентрацияда ғана 932 мг/кг жоғарылады. Бұл, Z. іnermіs өсімдігінің мысты көп қабылдамайтындығын көрсетеді. Ал, Ph. pratense өсімдік сабағында 3 мг/кг
бақылаумен салыстырғанда орташа және жоғары концентрацияларда 61, 160, 184, 230 мг/кг дейін артып, сәйкесінше тамыр жүйесінде 281 мг/кг бақылаумен салыстырғанда 674, 1016, 1409 мг/кг жинақталған, тек 25,6 мг/кг концентрацияда, керісінше 600 мг/кг дейін азайды. Ал, A. gigantea өсімдігі мысты сабағына аз өткізетіндігімен ерекшеленді. Бұл өсімдіктің сабағындағы мыстың мөлшері бақылау вариантында 34 мг/кг мөлшерінде жинақталған болып тәжірибелік үлгілерде 33, 53, 101, 42, мг/кг мөлшерінде жинақталған болса, тамыр жүйесінде 674, 1316, 1256 мг/кг, ал енді мыстың ең жоғары концентрацияда 709 мг/кг-ғана болып едәуір кеміді.
Сонымен, тәжірибедегі нәтижелерге көз жіберсек, мысты сабақ және тамыр жүйелерінде концентрация жоғарылаған сайын біркелкі таратумен A. repens, Ph. pratense ерекшеленсе, Z. іnermіs өсімдігі мөлшерден жоғары қабылдамайтындығымен ерекшеленді. Ал, A. gigantea өсімдігі сіңірілген мысты тамырында шоғырландырып сабағына көп тасымалдамайтындығы белгілі болды.
Өткен ғасырдың 80-інші жылдарында көптеген зеттеушілердің көрсетулері бойынша өсімдікке қажетті тапшы элементтермен кешенді байланыс түзіп, оларды өсімдікке сіңіретін жүйе ашылған болатын .Бұл жүйе алғашында темір иондарының жеткіліксіз жағдайында ашылып, кейіннен басқа бірқатар элементтермен байланысатындығы жорамалданды. Қазіргі кезде бұл тетік физиологияда жалпы фитосидерофорлар деген атпен белгілі. ФС тек астық тұқымдас өсімдіктерге ғана тән және ауыр металдар әсерінен тапшы болатын микроэлементтерді сіңімтал формасына айналдыратын бірден-бір тетік.
Сондықтан жұмысымыздың келесі бөлімінде тәжірибедегі төзімді деп аталған (A. repens, Z. іnermіs) өсімдіктерден ФС бөліп шығару қарқынын қарастыруды жөн көрдік.
- ЕҢБЕК ҚОРҒАУ ҚАҒИДАЛАРЫ
Ауыр металдармен жұмыс атқару кезінде арнайы сақталатын еңбек ережелерін мүлтіксіз сақтау шарт. Ауыр металдардың тұздары улы болып келеді. Оларды тәжірибелерге пайдалану кезінде, бүрку және сумен себелеу немесе топыраққа араластыру кезінде арнайы маска немесе қорғаныш орамалдарды пайдаланады. Жұмыс орны ауа тартқыш шкафтармен және су ағатын бұрандалармен қамтамасыз етілуі қажет. Далада және ыстық аймақтардағы зерттеулік жұмыстарды жүргізу ерекше еңбек шарттары мен ережелерін орындауды талап етеді. Шөл далаға экспедиция ұйымдастыру кезінде оның құрамына кіретін адамдардың денсаулықтары туралы мәліметтер алыуны қажет. Өйткені, далада күн радиациясының қарқыны бірнеше рет артады. Сондықтан, жүрек жұмысының ақауы бар, астма ауруымен ауыратын, көптеген шөптермен тозаңдарға аллергиясы бар, қан қысым жоғары адамдар экспедиция құрамына кіре алмайды. Экспедиция алдында барлық мүшелердің қатысуымен алдын ала техника қауіпсіздігі өткізілуі тиіс. Мұнда тауда кездесетін қауіпті жағдайлар, сақталатын шартты іс-шаралар және қозғалу маршруты мен талап етілетін тәртіптер экспедицияның барлық мүшелеріне түсіндіріледі. Экспедицияның басшысы анықталады. Зерттеулік жұмыстың мақсаты мен атқарылу реті дәрістеледі. Жұмыстар белгілі жоспармен атқарылады. Әр экспедиция мүшесіне оның міндеті мен жауапкершілігі түсіндіріледі.
Улы және беймәлім өсімдіктермен жұмыс атқарудың өзіндік қауіпсіздік ерекшеліктері бар. Мұндай кезде жұмысшылармен немесе ғылыми жұмыстармен айналысатын қызметкерлермен арнайы техника қауіпсіздігі жүргізілуі тиіс. Ол сабақтарды техника қауіпсіздігі жөніндегі инженермен бірге биолгия саласындағы немесе фармацевтика саласының маманы жүргізуі қажет. Бұл кезде жұмысшыларға улы заттардың әсері, олармен уланған кездегі алғашқы симптомдарды, уланған адамға алғашқы медицианлық көмек көрсету шараларын және беймәлім немесе улы өсімдіктермен жұмыс атқарған кездегі қауіпсіздіктерді сақтау ережелері дәрістелуі тиісті.
Ұзақ уақыт ішінде зиянды заттармен жұмыс атқаратын жұмысшылар үшін қосымша төлем ақы мен қысқартылған жұмыс уақыты белгіленеді.
Мұндай кезде жұмысшының жұмыс режимі белгілі нормативпен нақтыланады. Экспедиция басшысының зат құтысында тауда болуы мүмкін жарақаттарға пайдаланылатын және улану, аллергияға қарсы дәрі-дәрмектер болуы тиіс. Сонымен қатар, ғылыми экспедицияның маршруты мен тауда болу уақыт ұзақтығы және базаға қайта оралу мерзімі мекеме басшыларына алдын ала айтылып ескертіледі.
Экспедиция мерзіміне жеткілікті тамақ пен су мөлшері алдын ала есептеліп анықталады. Шөл далада өте улы жәндіктер мен жыртқыш аңдар кездесуі мүмкін. Адам ағзасының қызметі нашарлап медициналық көмек керек болған жағдайда алғашқы медициналық көмекті көрсете алатын адам болуы тиісті және қажетті дәрі дәрмектер жеткілікті болуы қажет. Медикаменттердің құрамы мен мөлшерін медицина маманының кеңесі арқылы анықтап құраған жөн.
Зерттеулік жұмыстарды атқару кезінде арнайы құралдар мен жабдықтар пайдалану керек. Улы шөптерді және беймәлім өсімдіктерді қолмен қол қапсыз ұстауға болмайды. Тамақтанар алдында міндетті түрде қолды таза сумен жуу қажет. Дем алыс кезінде жерге жату және кез келген жерге отыру қауіпті болуы мүмкін. Сондықтан, тамақтану немесе дем алу үшін ашық, шөп жамылғысы жоқ таза жерді пайдаланған жөн.
Ауыр металдар адам ағзасына ауа, су арқылы түседі. Сондықтан, тәжірибе кезінде тамақтану және жеке бас гигиеналарын сақтауға қажетті санитьарлық жағдай жасалуы шарт.
4.ҚОРШАҒАН ОРТАНЫ ҚОРҒАУ
Ауыр металдардың табиғаттағы үлесі жылдан жылға артып келеді, оның себебі метал өндіру мекемелері мен қоғамдағы автотранспорттың санының артуында. Түтін мен, шаңмен ауыр метал иондары атмосфералық ауа құрамына еніп алыс қашықтықтарға дейін таралып көп аймақты заладайды. Ол иондар жаңбыр арқылы және шық арқылы топыраққа жәнек су көздеріне түседі. Соның салдарынан өсімдікке, одан жануар ағзасына ең соңында адам ағзасына енеді. Ол металдар көп уақыт ішінде белгілі мүшелерде жиналып зала келтіреді. Оның салдарынан ісік жәнеде басқа қатерлі аурулар пайда болдафы. Сондықтан, ауыр металдардың адам өмір сүретін ортасында көбеймеуін қамтамасыз ету және олардан тазарту жолдарын іздестіру қазіргі замандағы экологтардың басты мәселелерінің біріне айналып отыр.
Соңғы ғасырдың екінші жартысынан бері қарай, өндірістік технологияның қарқынды дамуына байланысты алғашқы шикізаттарды табиғи танаптардағы өсімдіктерден алу қарқынды жүрді. Көптеген сирек кездесетін және өндіріске қажетті өсімдіктердің қазіргі кездегі нашар экологиялық жағдайына сол себеп болды. Мысалы, 19-20 ғасырларда, синтетикалық каучук пен сабын өндіру технологиялары меңгерілмеген кезде, олөндірістерге қажетті шикізаттарды Қазақстандағы табиғи жағдайда өсетін көксағыз және бозтікен өсімдіктерінің тамырларын жинау арқылы өндірді. Сондықтан, қазіргі кезде, бұл өсімдіктер жойылу қауіпінің қасында деуге болады. Бозтікен өсімдігі ОҚО Қазығұрт ауданында 20 гектардай территорияда ғана сақталып қалды. Ал, Қара ындыз және жауқазын сияқты өсімдіктердің де экологялық жағдай жылдан-жылға нашалап барады.
Бүгінгі күнгі өсімдіктер әлемін қорғау іс – шаралары бұл нашарлау тенденциялы үрдіске лайықты тосқауыл бола алмай отыр десек артық емес. Өйткені, қорғау іс шараларына қарамай, аталған өсімдіктер әлемінің қал ақуалы нашарлау үстінде. Көптеген қорыққа жақын және табиғаты тамаша таулы аймақтардың өсімдіктер әлемі мал жайылымы ретінде пайдалану арқылы күйзелу үстінде.
Бұл үрдістің үдеуіне антропогендік фактордың үлесі мол. жаз күндері ретсіз демалу шылар табиғатқа айтарлықтай зиян келтіруде. Осы мәселелерді жою жолында қарастырылған шаралар әлсіз.
Тағы бір айтарлықтай фактор ретінде атап кететін мәселе, ол жергілікті табиғатты пайдаланатын, дем алу сауығу кезінде табиғатқа баратын адамдардың мәдениеті мен табиғатты қорғау туралы түсініктерінің дәрежесінде. Ақпарат құралдарында экологиялық мәселелерді көтеретін бағдарламалар өте аз. Сонымен қатар, итабиғатты қорғауға деген көңіл әге дейін жеткіліксіз. Қорықтардағы өсімдіктерді тек қорғау емес, олардың көбеюіне жағдай жасайтын зертханалар мен питомниктер саны жеткіліксіз.
Таулы аймақтардағы өсімдіктер флорасы ерекше ботаникалық құрамнан түзілген. Ол мәңгілік тұрақты емес. Шаруашылықтық әрекетерді асыра пайдалану бұл қауымдастықтағы тұрақтылыты бұзуы мүмкін. Әсіресе, қазіргі кездегі экономиканың қарқынды дамуын ескерген кезде, бұл ассоциациялық құрамның жағдайын үнемі зерттеп тұру қажет. Сонымен қатар, пайдалану үшін қажетті ережелер мен қағидаларды түзу керек.
Қазіргі кезде қалалар мен елді мекендердегі жол аймақтары мен гүлзарларджағы топырақтардағы ауыр металдар иондарының концентрациясы шектік мөлшерлік концентрациядан аысп отыр. Бұл өте көңіл аударытын және шешімін күтудегі экологиялық мәселе.
ҚОРЫТЫНДЫ
Қорыта келгенде, ауыр металдар тәжірибеге ілінген өсімдіктер дәнінің өнуіне әрқилы әсер ететіндігі белгілі болды. Яғни, ауыр металдар өсімдіктер тіршілігінің алғашқы кезеңі-өну процесінен бастап-ақ өз әсерін тигізетіні осы тәжірибелер нәтижесінен анықталды. Өскіннің қалыптасуы дәннің өну қарқынына тәуелді екенін ескерсек, бұл өсімдіктің жалпы өсу-даму барысындағы жауапты кезең екені айқындала түседі. Өсімдіктер дәнінің өну қарқыны бойынша өзара салыстыратын болсақ ауыр металдарға (Cu, Cd, Pb, Zn) A. repens өсімдігі салыстырмалы төзімділік танытты. Сондай-ақ кадмий, мыс және мырыш элементтеріне A. gigantea өсімдігі басқа өсімдіктерге қарағанда едәуір төзімді деп айтуға болады. Мұндай нәтижелер келесідей қатармен айқын байқалады.
Мыс бойынша (25,6 мг/кг) A. repens > A. gigantea > Z. inermіs > Ph. pratense.
Кадмий бойынша (25,6 мг/кг) A. gigantea > Z. іnermіs> Ph. pratense.
Мырыш бойынша (200 мг/кг) A. repens> A. gigantea > Z. іnermіs> Ph. pratense.
Қорғасын бойынша (400 мг/кг) A. repens> Z. іnermіs> Ph. pratense> A. gigantea
Жоғарыда келтірілген сипаттамаға сай өсімдіктер арасында A. repens өсімдігінің барлық ауыр металдарға салыстырмалы төзімділігін байқауға болса, Ph. pratense өсімдігі дәннің өнуі бойынша ең сезімтал, ал қалған екі түр ауыр металдар әсеріне байланысты осы екеуінің арасынан кезектесіп орын алатындығы белгілі болды.
ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
- Добров О. П. Техногенез-мощная геохимическая сила биосферы // Природа.- 1987.- №11- С. 87-92.
- Овчаренко М. М. Тяжелые металы в системе почва-растение-удоврение // Химия в сельском хозяйстве.- 1995 г. — С. 4.
- Состояние окружающей природной среды Новосибирской облости 1997 г. Новосибирск, 1998.- 158. с.
- 4. Алексеева Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях // Л.: Агропромиздат, 1987.- 141 с.
- Дж. Уэст. Физиология дыхания // Основы. М.: Мир, 1988.- 200 с.
- Панин М. С. Влияние техногенных факторов и агрохимической деятельности человека на содержание и миграцию тяжелых металлов в системе «почва-растение» // Состояние и рац-ое испол-е почв Респуб. Каз. // Сб. мат-лов. научн. тех. Конф.- Алматы, 1998.- С. 76-79.
- Панин М. С. Формы соединений тяжелых металлов в почвах средной полосы Восточного Казахстана // Издательство «Государственный университет Семей» Семипалатинск, 1999.- 329 с.
- Мукашева М. А. Гигиеническая характеристика экологической нагрузки на организм по микроэлементному анализу (при натуральных и экспериментальных исследованиях. // Автореф. диссер. канд. биол. наук.- Алматы, 1998.- 25 с.
- Жансерикова А. Ж. Гигиеническая оценка и прогнозирование качества почвы в зоне Карашыганакского невтегазоконденсатного месторождения. // Автореф. диссер. кон. биол. наук.- Алматы, 1998.- 26 с.
- Rіtter W. F. and Scarborough R.W. A revіew of bіoremedіatіon of contamіnated soіls and groun-water // J. Envіron . Scі. Health. -1995.- Vol. 30,- P. 333-357.
- Cunnіngham S. D., Ow D.W. Рromіses and prospects of phytoremedіatіon // Plant Physіol.- 1996. -Vol. 110.- P. 715-719.
- Alіkulov Z. A., Boguspaev K. K. The phytoremedіatіon of soіls polluted wіth toxіc metals іn Kazakhstan. // Биотехнология. Теория и практика.- 2000.-№1-2. (13). — С. 5-11.
- Соколов М. С. Возможности получения экологически безопосной продукции растениеводства в условиях загрязнение атмосферы // Агрохимия, 1995. — №6- С. 107-125.
- Солдат И. Е., Нетребенко Н. Н., Шептухова Л. Г., Лукин С. В. Влияние уровия загрязнения почвы тяжелыми металлами на их накопление в зерновых культурах// Зерновые культуры, 1999.- №3 — С. 25-26
- Давидова С. Л. О токсичности ионов металлов // М.: Знание, 1991.- 32 с.
- Кулешов Л. Н., Литвак Ш. И. Научные основы мониторинга земель РФ // М.: АПЭК, 1992. — С. 33-51.
- Оксенгендлер Г. И. Яды и организмы: Проблемы химической опасности. СПб.: Наука, 1991.- 320 с.
- Серегин И. В., Иванов В. Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высших растения// Физиол. Раст. 2001.- Т. 48.- №4.- С. 606-630.
- Кабата-Пендиас, Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях// Пер с анг. М.: Мир, 1989. -439 с.
- Орлов Д. С., Малинина М. С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана: Словарь-справочник // М.: Агропромиздат, 1991.- 303 с.
- Давыдова С. Л. О токсичности ионов металлов. М.: Знание, 1991.- 32 с.
- 2 Панин М.С. Эколого-биохимическая оценка техногенных ландшафтов Восточного Казахстана // Отв. ред. Ж. У. Аханов: МОН РК. Семипалатинский гос. Университет им. Шакарима.- Алматы, 2000.- 338 с№
- Растения в экстремальных условиях минерального питания // Под. ред. Н. Я. Школьника., И. В. Алексеевой- Поповой. Л., 1983. — 176 с.
- Новикова О. В., Кошелева Н. Е. Биогеохимия тяжелых металлов в городских ландшафтах // Тезисы ІІІ Международной научно-практической конференции «Тяжелые металлы, радионуклиды и элементы-биофилы в окружающей средең Семипалатинск-Казахстан, 2004.- С. 404-419
- Truby P. Dіstrіbutіon patterns of heavy metals іn forest frees on contamіnated sіtes іn Germany // Journal of Applіed Botany. Angewandte Botanіk.- 1995. -Vol. 69 — (3/4), september, — Р.135-139.
- Елпатьевский П. В., Аржанова В. С. Баланс и транформация миграционных форм тяжелых металлов в техногеосистеме// Миграция загрязняющих веществ в почвах и определьных средах. Тр. 4 Всесоюз. Совещ. Л.: Гидрометеоздат, 1985.- С. 89-97.
- Экогеохимия городских ландшафтов/ Под. Ред. Н. С. Касимова М.: Изд. МГУ, 1995. — 336 с.
- Bіddappa C. C., Bopaіah M. J. Effect of heavy metals on the dіstrіbutіon of P, K, Ca, Mg and mіcronutrіents іn the cellular constіtuents of coconut leaf // J. Plant. Crops, 1989.- Vol. 17, №1. — P. 1-9.
- Рудакова Э. В., Сидоршина Т. Н., Каракис К. Д., Ермак М. М. Взаимосвязь между катионообменной емкостью корней гороха и кукурузы и их способностью поглащадь микроэлементы// Физ. и биохимия культ. растений.- 1985.- 17- №1.- С. 22-26.
- 30. Климашевский Э. Л., Маркова Ю. А., Полонская Л.Л. Локализация алюминия в некоторых клеточных структурах корней и листьев, определенная химическим методом // Имформ. бюл Сибир. ин-та физиологии и биохимии растений . Иркутск, 1971.- №8.- С. 66-68.
- 31. Власюк П. А., Рудакова Е.В., Климовицкая З. М. и др. Состаяние металлов и их соединении в клетках и органелах растений // Микроэлементы в растениях. Вып. 5. Сер. Биогеохимия –Улан-Удэ, 1969.- С. 3-15.
- 32. Власюк П.А., Климовицкая З. М., Кибаленко А. П. и. др. Функции органоидов клетки растений в связи с содержанием в них микроэлементов// Физиологические основы питания растений – Киев : Наукова Думка, 1971.- С. 5-45.
- 33. Рудакова Э. И., Каракас К. Д., Сидоршина Т.Н. и др. Микроэлементы: поступление, транспорт и физиологические функции в растениях. –Киев: Наукова. Думка, 1987. –184 с.
- 34. Дедов В. М., Климашевский Э.Л. О механизме геотипической специфики устойчивости растений к токсичности Al3. Проницаемость тканей корней гороха для воды под влиянием Al-ионов // Сибир. Вестн, с-х. Науки.-1976.-№2.-С. 45-50.
- 35. Рудакова Э.В., Каракис К. Д., Сидоршина Н.Т. Роль клеточных оболочек растений в поглощении и накоплении ионов металлов // Физ. и. биохим. культ. растений.-1988.- T. 20.- №1 – С. 3-12.
- 36. Некоторые вопросы токсичности ионов металлов // Под ред. Зигель Х., Зигель А. М.: Мир, 1993.- 366 с.
- 37. Іvanov V. B. Root Growth Responses to Chemіcals// Sov. Scі. Rev. Ser. 1994. — 1-70.
- 38. Chaney R.L., Yіn Mіng Lі, Scjtt J. Angle. Іmprovіng metal hyperaccumulator wіld plants to develop commercіal phytoextractіon systems: Approaches and Progress // New York. 1998. — 37 p.
- 39. Ильин В. Б., Гармаш Г. А., Гармаш Н. Ю. Влияние тяжелых металлов на рост, развитие и урожайность // Агрохимия, №6. -С. 90-100
- 40. Скрипиченко И.И., Золотарев Б.Н. Оценка токсического действия тяжелых металлов (свинца) на растения овcа // Агрохимия. 1981. — №1.- С. 103-109
- 41. Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе «почва-растение» // Новосибирск: Наука. 1991.- 150 с.
- 42. Кіршібаев Е. А., Атабаева С. Д., Сәрсенбаев Б. Ә. Мыстың кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің өсіп-дамуына әсері // Биотехнология, теория и практика.- 2000. -№1-2.- Б. 92-96.
- 43. Кіршібаев Е. А., Сәрсенбаев Б. Ә., Сапахова З. Б Кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктерге ауыр металдардың әсері // Биотехнология, теория и практика.- 2004. — №2. — Б. 90-100.
- 44. Кіршібаев Е. А., Сәрсенбаев Б. Ә., Ауыр металдардың кейбір табиғи астық тұқымдас өсімдіктердің жекеленген мүшелерінде таралуы // Биотехнология, теория и практика.- 2004. — №4.- Б. 67-72.
- 45. Демидчик В.В., Соколик А. М., Юрин В. М. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растении // Успехи современной биологии. -2001. — Т. 121.- С. 511-521
- 46. Аникиева И. Д., Ваулина Э. Н., Коган И. Г. Влияние ионов кадмия на хлореллу // Генетика. -1975 .- T. 11. №12. — С. 78-83.
- 47. Добролюбский О. К., Славво А. В. Воздействие микроэлементы кадмия на виноград // Докл. АН. СССР,- 1958.- -№5. -С. 1040-1042.
- 48. Ноздрюхин Л. Р. Биохимическая роль микроэлементов в организме в животных и человека // М.: Наука. 1977. — 182 с.
- 49. Гармаш Н. Ю. Влияние возрастающих доз тяжелых металлов на их накопление пшеницей и бобовыми в онтогенезе // Физиол. и биохим. раст.- 1989. –С. 141-147.
- 50. Абрамова Ж. И. Кадмий и его соединения // В книге.: Вредные вещества в промышленности // М.: 1965.- T. 2.- С. 365-372.
- 51. Ягодин Б.А., Говорина В.В. Виноградова С. Б. и. др. Накопление кадмия и свинца некоторыми с-х культурами на дерново-подзолистых почвах разной степени окультуренности // Известя ТСХА. 1995. — №2.- С. 85-100.
- 52. Анталова С. и др. Исследование поведения кадмия в системе «почва-растение» в полевых экспериментах// Поведение поллютантов в почвах и ландшафтах . Пущино, 1990.- С. 90-96.
- 53. Цемка В. П., Паламарчук И. К., Залуцкая Г. М. Процессы рассеяния микроэлементов в почвах // В книге.: Микроэлементы в окружающей среде. Киев. 1980. — С. 31-34.
- 54. Цаплина М. А. Распределение тяжелых металлов в оснавных компонентах лугового биогеоценоза // Агрохимия, 1992. — №9. — С. 106-108.
- 55. Атабаева С. Д., Сарсенбаев Б. А., Киршибаев Е. А. Влияние тяжелых металлов на ростовые покозатели и АТФ-азную активность корней растении // Известия АН. РК. Серия биологическая и медицинская.- 2000. — №1. — С. 21-25.
- 56. Пербунина., Зырин Н Г. Влияние кадмия на рост и развитие ячменя // Загрязнение атмосферы, почвы и растительного покрова. М. Годрометеоиздат, 1980. — С. 79-85.