Оценка токсичности моющих средств с использованием фитотестов

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оценка токсичности моющих средств с использованием фитотестов

Татьяна Григорьевна Акатьева

Аннотация

В настоящее время период глобализации развития всех отраслей промышленности, сельскохозяйственного производства, возрастает и антропогенный пресс на все компоненты окружающей среды: атмосферный воздух, почвы, водные объекты. Все это требует оперативного контроля состояния природных экосистем и оценки степени токсичности различных поллютантов, которые поступают в окружающую среду со сточными водами, выбросами в атмосферный воздух. Для этих целей широко используют метод биотестирования, в том числе с использованием фитотестов. В данной статье приведены результаты исследований по изучению токсичности различных моющих средств с помощью редиса посевного Raphanussativus. Установлено, что исследованные вещества тормозили всхожесть семян и оказывали негативное влияние на морфологические показатели растений по сравнению с контролем.

Ключевые слова: биотестирование, фитотест, Raphanussativus, моющие средства, морфологические показатели

Abstract

Tatiana G. Akatieva

At present, during the period of globalization of the development of all industries, agricultural production, anthropogenic pressure on all components of the environment is also increasing: atmospheric air, soil, water bodies. All this requires operational monitoring of the state of natural ecosystems and assessment of the degree of toxicity of various pollutants that enter the environment with wastewater and emissions into the atmospheric air. For these purposes, the biotesting method is widely used, including the use ofphytotests. This article presents the results of studies on the toxicity of various detergents using radish Raphanussativus. It was found that the investigated substances inhibited the germination of seeds and had a negative effect on the morphological parameters of plants in comparison with the control.

Keywords: biotesting, phytotest, Raphanussativus, detergents, morphological parameters

Основная часть

В современном мире синтетически созданные вещества присутствуют во всех сферах жизнедеятельности человека: для поддержания чистоты в доме, личной гигиены, мытья посуды, стирке белья и пр. Моющие средства - вещества или смеси веществ, применяемые в водных растворах для очистки (отмывки) поверхности твёрдых тел от загрязнений [1]. В состав их входят поверхностно-активные вещества (ПАВ) как анионные, так и неионогенные, в различном процентном соотношении, которые улучшают моющие свойства различных препаратов. С другой стороны, эти соединения, попадая в объекты окружающей среды, могут проявлять и токсические свойства. Оценить отклик организмов на такое воздействие возможно методом биотестирования. Суть метода заключается в определении действия испытуемых веществ на специально выбранные организмы и тест-реакции [2]. Биотестирование направлено на оценку суммарного токсического действия всего комплекса загрязняющих веществ, содержащихся в исследуемой среде (пробе) [3]. Среди методов биотестирования в последнее время достаточно широко используется метод фитотестирования. Его используют не только как способ токсикологической оценки сред, например, почв и вод, но и как весьма распространенный прием оценки токсичности или биоактивности различных материалов, химикатов, промышленных отходов [2].

Цель данной работы заключалась в изучении сравнительной токсичности моющих средств на рост и развитие редиса посевного Raphanussativus.

Для этого были поставлены следующие задачи:

> оценить всхожесть семян редиса;

> изучить изменение морфологических показателей растений.

Материалы и методы исследований. Для проведения исследований были взяты моющие средства Капля, Миф и жидкое мыло. При выборе ориентировались, прежде всего, на схожесть их состава: все они содержат ПАВ (5-15% анионные ПАВ, менее 5% неионогенные ПАВ) и ароматизированные добавки [4, 5, 6]. Не менее важным было также и широкое использование этих препаратов в быту.

В качестве тест-объекта использовали семена редиса посевного Raphanussativus. Редис - однолетние или двулетние растения из рода редька, семейства капустные, с точки зрения классификации - группа разновидностей вида Редька посевная (Raphanussativus) [7].

При проведении исследований изучаемые соединения предварительно были разбавлены чистой водой в соотношении 1:20, что соответствует 5%-ному содержанию вещества в растворе. В качестве контроля и для разбавления средств использовали пропущенную через фильтр отстоянную водопроводную воду.

Для биотестирования в чашки Петри помещали бумажные фильтры, увлажняли их соответствующими растворами и равномерно распределяли семена редиса - по 30 штук в каждой из двух повторностей. В течение 8 суток ежедневно регистрировали всхожесть семян, а по окончанию эксперимента - изменение морфологических показателей растений. Для этого измеряли длину корешка и зеленой части растений. Всхожесть в опытных вариантах и контроле считали относительно числа семян, взятых для анализа. Длину корней и зеленой части растений сравнивали с контрольным вариантом и выражали в процентах к контролю. При выполнении исследований руководствовались ГОСТом [8] с изменениями в нашей модификации. Полученные результаты подвергались статистической обработке методом вариационной статистики [9].

Результаты исследований и их обсуждение. Полученные данные показали, что в контрольном варианте через сутки практически все семена проросли - 93% от общего количества, а на 2 сутки всхожесть их составляла 100%. В опытных вариантах всходы появились на 2 сутки (по отношению к исходному количеству) - 33-73% соответственно в варианте с жидким мылом и Каплей. В последующий период всхожесть семян в опыте возросла до 43-83%, не изменяясь до окончания эксперимента (таблица, рисунок 1).

Всхожесть семян редиса посевного (X±m) в растворах моющих средств

Примечание: * - P < 0,1; ** - P < 0,05; *** - P < 0,01

Рисунок 1. Всхожесть семян Raphanussativus (% к исходному количеству) в динамике

Как видим, наименьшее количество проросших семян отмечалось в варианте с жидким мылом в течение всего срока наблюдений - 33-50% по сравнению с контролем.

Анализируя результаты наблюдений по изменению всхожести редиса к концу опыта (возрастание относительно контроля), исследуемые вещества можно расположить в следующем порядке:

Жидкое мыло - Миф - Капля.

По окончанию опыта учитывали изменение морфологических параметров (длину корешков и зеленой части) растений. Оказалось, что все исследуемые средства ингибировали ростовые процессы редиса, проявляющиеся в снижении длины зеленой части и замедлении роста корешков растений. Линейные размеры растений в опытных вариантах были меньше, чем в опыте с чистой водой, на 27-45% (длина корешка) и на 50-71% (длина зеленой части). Наименьшими эти значения были в опыте с жидким мылом (рисунок 2).

Таким образом, нами установлено, что моющие средства оказывают угнетающее действие на рост и развитие растений редиса посевного, что, скорее всего, связано с присутствием в их составе ПАВ.

Известно, что метод фитотестирования широко используется и для оценки экологического состояния природных водоемов [10], экотоксикологической оценки почв [11, 12] с использованием в качестве биотестов как овощных (кресс-салат, редис), так и зерновых (рожь, овес, пшеница) культур. Авторами отмечена различная чувствительность использованных тест-объектов к токсикантам. Тем не менее общим является то, что биотестирование с использованием фитотестов - интегральный метод, позволяющий в достаточно короткие сроки получать объективные результаты о состоянии объектов окружающей среды либо о степени токсичности различных поллютантов.

Рисунок 2. Изменение морфологических показателей (% к контролю) редиса Raphanussativus при влиянии моющих средств

Полученные результаты позволили установить, что моющие средства даже в 5%-ных растворах снижали всхожесть семян редиса Raphanussativusна 17-50% относительно исходного количества семян и контроля. Токсическое действие веществ сказывалось и на торможении роста растений, проявляющееся в снижении морфологических показателей на 27-71% в сравнении с данными контроля. Наибольшее негативное влияние на редис оказывало жидкое мыло в течение всего срока наблюдений, что подтверждено результатами анализа всхожести семян и задержкой развития растений: в сравнении с другими опытными вариантами изученные тест-функции были ниже на 30-33 и 21-25% соответственно. Согласно полученным данным безопаснее в использовании можно считать моющее средство Капля: меньшие отличия от контрольных значений наблюдались и по всхожести, и по изменению морфометрических показателей.

Итак, анализируя результаты фитотестирования, можно сказать, что изученные моющие средства оказывают негативное влияние на растительные организмы.

В связи с тем, что в современном мире практически невозможно обойтись без синтетических моющих средств, необходимо соблюдать некоторые рекомендации, позволяющие обезопасить их использование:

- тщательное ополаскивание посуды и рук после их использования;

- для мытья несильно загрязненной посуды использовать только горячую воду;

- вместо моющих средств, по возможности, использовать наиболее безопасные и эффективные средства - пищевую соду, порошок горчицы и пр.

Список источников

1. Моющие средства [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://xumuk.ru/bse/1711.html (дата обращения: 09.05.2022 г.).

2. Тимофеева С.С., Морозова О.В. Фитотестированиереагентной технологии для предотвращения заторных явлений на реках // Фундаментальные исследования. 2014. №3-1. С. 39-45.

3. Акатьева Т.Г. Использование пшеницы Triticumaestivumв токсикологических исследованиях // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2021. №1 (64). С. 69-73.

4. Средство жидкое моющее для мытья посуды «КАПЛЯ VOX» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:// мирчист. рф/sredstvo-dlia-mytia-posudy-kaplia-vox (дата обращения: 18.01.2022).

5. Средство для мытья посуды МИФ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.ozon.ru/product/sredstvo - dlya-mytya-posudy-mif (дата обращения: 18.01.2022).

6. Жидкое мыло. Состав, описание и виды продукции [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.byto - vaya-himiya.ru/gigienicheskie-sredstva/zhidkoe-mylo (дата обращения: 18.01.2022).

7. Редис - Википедия [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ru.wikipedia.org/wiki/Редис (дата обращения: 11.01.2022).

8. ГОСТ 33777-2016 «Вещества поверхностно-активные. Метод определения фитотоксичности на семенах высших растений. М.: Стандартинформ, 2016. 8 с.

9. Акатьева Т.Г. Использование метода вариационной статистики в экотоксикологии // Актуальные проблемы экологии и природопользования: материалы III Всерос. (национальной) научно-практической конференции, г. Курган, 10 апреля 2019 года). Курган: КГСА. 2019. С. 179-183.

10. Иванькова В.С., Данюк М.М., Малах О.Н. Оценка экологического состояния вод реки Западная Двина методом фитотестирования // Вестник Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмулы. 2020. №S1 (54). С. 104-109.

11. Экотоксикологическая оценка почв придорожных территорий Ленинградского шоссе методом лабораторного фитотестирования / О.В. Николаева, О.А. Чистова, Н.Н. Панина [и др.]. // Вестник МГУ. Серия 17. Почвоведение. 2019. №1. С. 28-34.

12. Акатьева Т.Г. Использование фитотестов в оценке качества почв // Биотехнологические приемы производства и переработки сельскохозяйственной продукции: материалы Всероссийской (национальной) научно-практической конференции, Курск, 08 февраля 2021 года. Курск: Курская государственная сельскохозяйственная академия имени И.И. Иванова. 2021. С. 222-227.

References

1. Detergents. Availavle at: https://xumuk.ru/bse/1711.html (Accessed: 01.09.2022).

2. Timofeeva, S.S. and O.V. Morozova. Phytotesting of reagent technology to prevent jamming phenomena on rivers. Fundamental research, 2014, no. 3-1, pp. 39-45.

3. Akateva, T.G. The use of Triticumaestivum wheat in toxicological studies. Bulletin of Michurinsk State Agrarian University, 2021, no. 1 (64), pp. 69-73.

4. Liquid detergent for washing dishes «DROP VOX». Availavle at: https://mirchist.rf/sredstvo-dlia-mytia-posudy-kaplia - vox (Accessed: 01.18.2022).

5. Means for washing dishes MIF. Availavle at: https://www.ozon.ru/product/sredstvo-dlya-mytya-posudy-mif (Accessed: 01.18.2022).

6. Liquid soap. Composition, description and types of products. Availavle at: https://www.bytovaya-himiya.ru/gigieniches - kie-sredstva/zhidkoe-mylo (Accessed: 01.18.2022).

7. Redis - Wikipedia. Availavle at: https://ru.wikipedia.org/wiki/Redis (Accessed: 01.11.2022).

8. GOST 33777-2016 «Surface active substances. Method for determination of phytotoxicity on the seeds of higher plants. M.: Standartinform, 2016. 8 p.

9. Akateva, T.G. Using the method of variation statistics in ecotoxicology. Actual problems of ecology and nature management: materials of the III All-Russian. (national) scientific-practical conference, Kurgan, April 10, 2019). Kurgan: KGSA, 2019, pp. 179-183.

10. Ivankova, V.S., M.M. Danyuk and O.N. Malakh. Assessment of the ecological state of the waters of the Zapadnaya Dvina river by the phytotesting method. Bulletin of the Bashkir State Pedagogical University. M. Akmula, 2020, no. S1 (54), pp. 104-109.

11. Nikolaeva, O.V., O.A. Chistova, N.N. Panina et al. Ecotoxicological assessment of soils of roadside territories of the Leningradskoe highway by the method of laboratory phytotesting. Vestnik MGU. Sriya 17. Soil science, 2019, no. 1, pp. 28-34.

12. Akateva, T.G. The use of phytotests in assessing soil quality. Biotechnological methods of production and processing of agricultural products: materials of the All-Russian (national) scientific and practical conference, Kursk, February 08, 2021. Kursk: Kursk State Agricultural Academy named after I.I. Ivanova, 2021, pp. 222-227.

Размещено на Allbest.ru