У аграрній зоні та на придорожніх ділянках сформувався токсичність ґрунтових умов класифікується як «вища середнього рівня». Максимальне значення інтегрального показника фітотоксичності констатовано для ґрунтів промислової площадки підприємства, яка забруднюється, в основному, за рахунок неорганізованих викидів, а також крупнодисперсних полютантів, таких як, сажа та вугільний пил.

Отже, проведений аналіз, дозволяє стверджувати, що ґрунти у регіоні потребують детального дослідження , зокрема на предмет встановлення їх цитотоксичності та кластогенності.

4.2. Цитотоксичність ґрунтових факторів у зоні впливу Бурштинської ТЕС

Інформативним біомаркером цитогенетичної напруги середовища є інгібіція мітотичної активності клітин [30]. При цьому найбільшою чутливістю та здатністю реагувати на зовнішні впливи, унаслідок значної проліферативної активності, характеризуються меристематичні тканини.

Цитотоксичність ґрунтів території у зоні впливу БуТЕС оцінювали за допомогою Allium cepa-тесту. Першочергово здійснювали ідентифікацію інтенсивності клітинного поділу (встановлювали мітотичний індекс).

Модельні дослідження показали достовірне зменшення рівня мітотичної активності клітин апікальної меристеми первинних корінців Allium L., що формувалися на ґрунтах усіх точок біомоніторингу в межах Бурштинської екосистеми відносно фонової території (табл.  .3).

Таблиця 5.1

Мітотичний індекс (МІ) та проліферативна активність (відносний мітотичний індекс стосовно фонового значення – ВМІ) клітин апікальної меристеми первинних корінців Allium cepa L., й умовні показники ушкодження (УПУМІ)

№

п/п | Досліджувана територія | МІ, %

(M±m) | УПУМІ | Рівень пошкодження індикатора | ВМІ

1 | Фонова територія | 37,37±1,10 | 0,09 | мінімальний | 1

2 | Зелені міські насадження | 28,31±0,20* | 0,29 | нижчий середнього | 0,76

3 | Селітебна зона індивідуальної забудови | 24,59±0,18* | 0,44 | середній | 0,66

4 | Селітебна зона капітальної забудови | 21,31±0,24* | 0,58 | вищий середнього | 0,57

5 | Аграрна зона | 15,81±0,12* | 0,81 | максимальний | 0,42

6 | Придорожні ділянки | 12,81±0,08* | 0,93 | максимальний | 0,34

7 | ПП БуТЕС | 10,94±0,47* | 1 | максимальний | 0,29

Примітка. * - вірогідні зміни досліджуваних показників порівняно з контролем та фоновим значенням

У межах урбоекосистеми найвища мітотична активність меристематичних клітин тест-об’єкта відмічена для зразків ґрунту, відібраних на територіях, зайнятих зеленими міськими насадженнями, і становить 28,31±0,20%, що на 9,06% менше за відповідне фонове значення. Відповідно до шкали оцінки мутагенного фону та стану генофонду [55] рівень пошкодження індикатора в межах зазначеної ділянки урбоекосистеми класифікується як «нижчий середнього».

Для рослин, експонованих на ґрунтах селітебних зон індивідуальної та капітальної забудов, відмічено статистично достовірне зниження мітотичної активності досліджуваних клітин (Р<0,001) відповідно на 12,78 і 16,06% відносно фонового показника, що за абсолютним числовим значенням складає 24,59±0,18 та 21,31±0,24%. Таким чином, ґрунти селітебних територій Бурштинської урбоекосистеми спричинюють пригнічення проліферативної активності меристематичних клітин A. L. відповідно в 1,52 і 1,75 рази порівняно зі значенням фонового показника. Рівень пошкодження тест-об’єкта – «середній» і «вищий середнього».

Значні депресивні зміни мітотичної активності та високі рейтингові показники зниження мітотичного індексу є характерними для апікальних меристем первинних корінців цибулі городньої, що формувалися на ґрунтах із міських ділянок аграрного призначення й придорожніх територій. Тут значення мітотичного індексу достовірно нижчі фонових (Р<0,001) і складають відповідно 15,81±0,12 і 12,81±0,08%.

Максимальний інгібуючий вплив на мітотичну активність меристематичних клітин A. cepa L. має комплексна дія ґрунтових чинників ПП БуТЕС, що проявляється зниженням мітотичного індексу до 10,94±0,47%, а проліферативної активності в 3,45 рази щодо фонових показників.

Значення, одержані в модельному експерименті на ґрунтах аграрних і придорожніх зон та ПП БуТЕС, відповідають максимальному рівню пошкодження тест-об’єкта.

Результати досліджень свідчать про порушення мітотичної активності меристеми первинних корінців A. cepa L. в умовах урботехногенного пресингу й узгоджуються з літературними даними. Відомо, що життєвий цикл клітини величина нестабільна й може змінюватися за різних умов, зокрема, під впливом хімічних реагентів. При цьому найбільш лабільним і чутливим до змін умов середовища та фізіологічного стану клітини є постсинтетичний період G2. Унаслідок цього спостерігається затримка вступу клітин у мітотичний поділ, що веде до пригнічення проліферативної активності та зниження показника мітотичного індексу [1].

Таким чином, комплексна дія ґрунтових факторів різнофункціональних територій Бурштинської урбоекосистеми має виражений інгібуючий вплив на мітотичну активність корінців Allium L. і порушує нормальну динаміку клітинного циклу. Інтенсивність впливу визначається градієнтом урботехногенного пресингу та господарською освоєністю територій. Проліферуючі тканини тест-об’єкта виявляють значну специфіку в реакціях на дію цито- і генотоксикантів.

4.3. Кластогенність ґрунтів у зоні техногенезу

Для встановлення кластогенних властивостей ґрунтів Бурштинської екосистеми застосовували метод ана-телофазного аналізу клітин апікальної меристеми первинних корінців A. L. На мікропрепаратах визначали відсоток аберантних клітин. Також визначали частку клітин із мікроядрами при експонуванні на ґрунті кожного дослідженого району міста.

З’ясовано, що в клітинах апікальних меристем цибулі ріпчастої, пророщеної на ґрунті фонової території, середньогрупова частота аберантних ана-телофаз становила 1,34±0,09. Ґрунти локальних едафотопів Бурштинської урбоекосистеми володіють вираженим мутагенним ефектом різної інтенсивності, про що свідчить зміна цитогенетичних показників тест-об’єкта порівняно з фоном (табл. 4.4).

Таблиця 4.3

Рівень хромосомних аберацій (ХА) у клітинах апікальної меристеми первинних корінців Allium cepa L., експонованих на ґрунтах локальних едафотопів Бурштинської екосистеми та умовні показники ушкодження біотестора (УПУХА)

Досліджувана територія | Частка аберантних ана-телофаз, (M±m), % | УПУХА | Рівень пошкодження біоіндикатора

Фонова територія | 1,34±0,09 | 0,05 | низький

Зелені міські насадження | 2,18±0,11* | 0,20 | нижчий середнього

Селітебна зона індивідуальної забудови | 2,71±0,10* | 0,29 | Нижчий середнього

Селітебна зона капітальної забудови | 3,25±0,06* | 0,40 | середній

Аграрна зона | 3,67±0,16 * | 0,48 | вищий середнього

Придорожні ділянки | 5,41±0,17 * | 0,81 | максимальний

ПП БуТЕС | 4,91±0,14 *