Экология/ 2. Экологический мониторинг

К.б.н. Собчак Р.О., к.б.н. Папина О.Н.

Горно-Алтайский государственный университет, Россия

Анатомические показатели хвои – индикаторы на воздействие поллютантов золотодобывающего рудника

Исследования анатомических показателей хвои двух видов семейства Pinaceae (пихта сибирская – Abies sibirica Ledeb. и сосны сибирской – Pinus sibirica Du Tour) были проведены на участке "Черемуховая Сопка" Синюхинского месторождения ОАО "Рудник "Веселый" (Республика Алтай) в зоне действия установки кучного выщелачивания (КВ) по переработке бедных золотосодержащих руд [1, 41].

Главной негативной стороной технологии этого метода является использование химических реагентов второго класса опасности – цианида натрия и хлорсодержащих окислителей для его нейтрализации [2, 88–90; 3, 214]. Пылеунос, газовыделение, испарение, фильтрация и утечки растворов и стоков, образование, размещение и утилизация жидких и твердых отходов производства и др. неизбежны даже при полном выполнении технологических режимов переработки руд [1, 41].

Целью работы явилось выявление структурных изменений в хвое пихты сибирской – Abies sibirica Ledeb. и сосны сибирской – Pinus sibirica Du Tour в двухлетний период действия установки кучного выщелачивания на золотодобывающем ОАО «Рудник «Веселый» (Республика Алтай).

Пробные площади (опыт) были заложены в самом загрязненном месте, расположенном возле опытно-промышленной установки кучного выщелачивания (ОПУКВ). Именно на эту ПП происходит сток отработанных токсических веществ и поступление по розе ветров атмосферных полютантов в наибольшем количестве. Исследования были проведены после двух лет после запуска ОПУКВ.

Начальным признаком повреждения хвои сосны и пихты служит побурение замыкающих клеток устьиц, а затем соседних с ними клеток мезофилла, вероятно, в этих местах начинают появляться некротические участки хвои.

Наши наблюдения показали, что первыми изменяются покровные ткани, непосредственно контактирующие с окружающей средой. Как известно, представляя собой защитный покров, кутикула, вместе с тем, довольно легко проницаема для ряда различных веществ, в том числе для газов и воды. Поражение листьев и хвои атмосферными загрязнителями обусловлены в большей степени кутикулярной проницаемостью, чем численностью открытых устьиц [4, 3–9]. Это положение подкреплено и нашими экспериментальными данными.

Было выявлено резкое снижение всех исследуемых параметров у обоих видов, кроме диаметра жилки несколько увеличенного на опытной площади (табл.).

Таблица

Анатомические показатели хвои Abies sibirica и Pinus sibirica, произрастающих в зоне действия установки кучного выщелачивания золотодобывающего рудника

ПП

Толщина, мкм

Площадь, мкм^2

кутикулы

эпидермы

гиподермы

эндодермы

жилки

смоляного хода

Сосна сибирская

контроль

6,59±0,32 12,6

10,9±0,32 15,4

13,01±0,21 11,5

26,74±0,6 12,16

92,3±2,3 16,1

9,2±0,21 18,1

опыт

4,01±0,54 40,1

6,3±0,24 28,2

10,0±0,52 38,8

22,1±1,6 47,5

105,3±2,5 50,3

6,0±0,61 30,4

Пихта сибирская

контроль

6,85±0,31 15,06

8,5±0,4 20,4

нет гиподермы

30,41±1,1 15,2

72,1±3,22 20,1

20,01±0,91 22,49

опыт

3,08±0,41 56,02

6,0±0,35 34,1

нет гиподермы

26,4±1,2 58,1

90,8±4,5 27,5

10,9±0,5 60,06

Примечание: над чертой – средние значения, ошибка средней

под чертой – коэффициент вариации

На загрязненной ПП сильнее повреждаются покровные ткани, а также происходит более заметное уменьшение их показателей. Так, кутикула тоньше по сравнению с контролем у сосны в 1,64 раза, а у пихты в 2,26 раза, эпидерма – у сосны – в 1,7 раза, у пихты – в 1,4 раза. Гиподерма уменьшается в 1,3 раза.

Деструктивные изменениями смоляных ходов, по-видимому, приводят к ингибированию процессов смолообразования. Так, из табл. видно, что у пихты в загрязненных районах происходит уменьшение диаметров смоляных ходов в 2 раза, а у сосны – в 1,5 раза.

После двух лет работы установки на хвое исследованных видов обнаружены многочисленные хлорозы, некрозы, покраснение хвои на отдельных ветках.

Таким образом, за короткий срок (2 года) действия установки кучного выщелачивания золотодобывающего рудника в анатомической структуре хвои пихты и сосны происходят существенные изменения: буреют оболочки клеток, уменьшаются размеры почти всех исследованных параметров, особенно, непосредственно контактирующих с внешней средой (покровные ткани, устьица). Эти изменения в структуре хвои свидетельствуют о сильных воздействиях на растения загрязняющих веществ. Именно на стадии скрытых повреждений необходимо наладить контроль за состоянием растений.

Литература:

1. Результаты работ по экологическому мониторингу окружающей среды при эксплуатации установки кучного выщелачивания золота на ОАО "Рудник "Веселый" в 2004 г. – Горно-Алтайск: АРИ "Экология", 2005. 41 с.

2. Катацкий А.Г., Кузьмина Е.В. Об экологии цианидов // Исследования неорганических соединений физико-химическими методами. – Чебоксары: 1986. – С. 88–90.

3. Минеев Г.Г., Леонов С.Б. Кучное выщелачивание золотосодержащих руд. – Иркутск: ИРГТУ, 1997. – 214 с.

4. Кравкина И.М. Влияние атмосферных загрязнителей на структуру листа. // Бот. журн. 1991. Т. 76. № 1. С. 3–9.