The paper presents the results related to complex assessment of Kazan city air quality by chemical indicators and by photosynthetic activity inhibition level of blue spruce (Pícea pungens). It has been shown that on chemical indicators the air quality fluctuates from high to very high polluted level, and the greatest contribution to air pollution is made by dust, carbon oxide, nitrogen dioxide and formaldehyde. It has been shown that blue spruce’s (Pícea pungens) slowed-down fluorescence indexes are good indicators of atmospheric air pollution. A strong correlation has been revealed between the content of carbon oxide, nitrogen dioxide and dust in the air and the slowed-down fluorescence indexes.
air pollution, delay fluorescence, blue spruce Pícea pungens.
1. Введение
Загрязнение окружающей среды является острой экологической проблемой, особенно в городских и промышленных районах. Воздействие токсикантов приводит к значительному ухудшению состояния и даже к гибели растительности [1, 2]. В настоящее время в исследованиях фотосинтеза широко используются методы, основанные на измерении и анализе замедленной флуоресценции хлорофилла [3, 4, 5]. Интегральность флуоресцентных показателей позволяет использовать их для получения разнообразных данных о функционировании фотосинтетического аппарата растений и изучения действия различных факторов на фотосинтез. Удобными объектами для изучения влияния условий обитания являются хвойные растения, в первую очередь, за счет возможности круглогодичных наблюдений.
В связи с этим целью данной работы была оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха г. Казани по данным химического мониторинга и по показателям замедленной флуоресценции хлорофилла ели колючей Pícea pungens.
2. Материалы и методы
Уровень загрязнения атмосферного воздуха определялся по значениям максимально разовых суточных концентраций загрязняющих веществ [6] за период с сентября 2012 г. по февраль 2013 г. (n = 77) на стационарных постах наблюдения за загрязнениями (ПНЗ). Оценку качества воздуха проводили по суммарному индексу СИ (СИ = Сi/ПДКм.р.) и НП (частота встречаемости превышений индивидуального загрязняющего вещества над ПДКм.р., %).
Для характеристики влияния загрязненного воздуха на растения была выбрана ель колючая Pícea pungens, произрастающая в непосредственной близости от пунктов наблюдения за химическим загрязнением. Для анализа брали ветки с хвоей второго года, расположенные выше 1 м от земли. С помощью флуориметра «Фотон 10» регистрировали параметры замедленной флуоресценции ЗФв и ЗФн при возбуждении светом сначала высокой, а затем низкой интенсивности, а также их отношение В/Н = ЗФв/ЗФн [7].
1. Soboleva O.M., Kondratenko E.P., Pinchuk L.G. Kompleksnaya otsenka sostoyaniya assimilyatsionnogo apparata sosny obyknovennoy v g. Novokuznetske. Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2009. № 7 (57). - S. 33-36.
2. Neverova O.A. Primenenie fitoindikatsii v otsenke zagryazneniya okruzhayushchey sredy. Mezhdistsiplinarnyy nauchnyy i prikladnoy zhurnal «Biosfera». 2010. T. 1. № 1. - S. 82-92.
3. Korneev D.Yu. Informatsionnye vozmozhnosti metoda induktsii fluorestsentsii khlorofilla. Krasnoyarsk: Al'terpres, 2002. - 188 s.
4. Lichtenthaler H.K., Babani F., Langsdorf G. Chlorophyll fluorescence imaging of photosynthetic activity in sun and shade leaves of trees. Photosynth. Res. 2007. Vol. 93. P. 235-244
5. Sarijeva G., Knapp M., Lichtenthaler H.K. Differences in photosynthetic activity, chlorophyll and carotenoid levels, and in chlorophyll fluorescence parameters in green sun and shade leaves of Ginkgo and Fagus. Journal of Plant Physiology. 2007. Vol. 164, Is. 7. P. 950-955.
6. Upravlenie po gidrometeorologii i monitoringu okruzhayushchey sredy Respubliki Tatarstan. http://www.tatarmeteo.ru/.
7. Sposob opredeleniya soderzhaniya fitotoksicheskikh veshchestv: pat. 2069851 Ros. Federatsiya. № 5054869/25; zayavl. 15.07.1992; opubl. 27.11.1996, Byul. № 33.
8. Rozhkov A.S., Mikhaylova T.A. Deystvie fotosoderzhashchikh emissiy na khvoynye derev'ya. - Novosibirsk: Nauka, 1989. - S. 156.
9. Matorin D.N., Venediktov P.S., Rubin A.V. Zamedlennaya fluorestsentsiya i ee ispol'zovanie dlya otsenki sostoyaniya rastitel'nogo organizma. Izvestiya AN SSSR. Seriya biologicheskaya. 1985. № 4. - S. 9-13.
10. Pakhar'kova N.V. Zamedlennaya fluorestsentsiya khlorofilla khvoynykh v usloviyakh tekhnogennogo zagryazneniya atmosfery: Avtoreferat dissertatsii … kand. biol. nauk. Krasnoyarsk, 2009. - 24 s.
