Воробейчик і Позолотіна [18, 19] вивчали просторову варіабельність забруднення лісової підстилки важкими металами за кореневим тестом на проростках із генетично однорідної вибірки кульбаби лікарської. Виявилось, що фітотоксичність визначається в основному обмінними формами металів.

Окрім дослідів із пророщення насіння на ґрунтах, що тестуються проводять і ростові досліди , що полягають у вирощуванні стандартизованих видів чи основних едифікаторів фітоценозів у досліджуваному середовищі існування.

Характерною особливістю урбоекосистем є зростання генетичної напруги середовища, що зумовлено систематичним надходженням в екотопи полютантів із вираженою мутагенною активністю. З огляду на це, значної актуальності набули зараз дослідження цитотоксичності та кластогенності ґрунтів. Тому розробка та вдосконалення тест-систем для виявлення мутагенності середовища, які мали б універсальний характер є важливими завданнями сучасної екології [9-11].

З метою скринінгу на мутагенність речовин проводиться велика кількість досліджень в умовах лабораторій. Описано більше сотні тест-методів для виявлення генотоксичності, що проводяться на біооб’єктах різних таксономічних рангів – від бактеріофагів до ссавців. Регулярно застосовується менше 20 з них, а деякі доступні лише спеціалізованим лабораторіям [8-21]. Всі ці методи базуються на ідентифікації певних типів генетичних пошкоджень. Вони відрізняються за чутливістю й екстраполятивністю отриманих даних з одних тест-об’єктів на інші та на людину [21]. Останнє пов’язане з відмінностями в організації спадкового апарату і особливостями метаболізму ксенобіотиків у різних біологічних видів.

Для комплексної оцінки генетичної небезпеки найбільш розповсюджених та широковживаних сполук розроблені 2-ох і 3-ох ступеневі схеми [21], де використовують цілі батареї тест-систем, близькі до ідеальних.

В практичній роботі добре зарекомендували себе рослинні тест-системи. Рослини дають змогу дослідити цито- і генотоксичність ґрунту, поєднати швидку зміну поколінь з великою кількістю нащадків та універсальністю генетичного коду [17]. Окрім того, вони мають економічні переваги: матеріально доступні і не потребують спеціальних умов у використанні та рекомендовані в еколого-генетичних дослідженнях [8].

Групою експертів Міжнародної комісії із захисту від мутагенів оточуючого середовища при проведенні еколого-генетичних досліджень рекомендується Allium cepa – тест, як валідний, адекватний та достатньо прогностичний для проведення досліджень на генотоксичність в різних умовах (in vivo, in situ, in vitro) [10, 13, 14, 45, 47, 49, 53]. Перевагою цього методу цитогене-тичного моніторингу є відносна швидкість та інформативність, добра кореляція його результатів з отриманими в інших тест-системах. Allium– тест дає можливість вивчити цитогенотоксичність та документувати результати мікроскопічними дослідженнями хромосомних аберацій і ядерних аномалій [14, 47].

В літературних даних [10, 20, 24, 33, 47, 49, 56] вказується, що при встановленні кластогенності та цитотоксичності середовища доцільно використовувати таку тест-ознаку, як мікроядерний тест. Він дозволяє виявити ацентричні хроматиди і хромосомні фрагменти, які зберігаються у дочірних клітинах у вигляді мікроядер. На відміну від інших цитогенетичних методів, мікроядерний тест дозволяє проводити оцінку рівня хромосомних порушень за аналізом інтефазного ядра, тобто не вимагає наявності клітин в мітозі.

У літературі зазначається [10], що для адекватної та інтегральної оцінки цито- та генотоксичності факторів середовища потрібно також звернути увагу на посилення або пригнічення мітотичної активності, затримку клітин на стадії профази або метафази мітозу, заміну мітозу на амітоз, зміну співвідношення кількості клітин у фазах мітозу.

Крім цибулі, як об’єкти для виявлення хромосомних порушень використовувалися Pisum sativum L. [12, 54], Zea mays L. [4], Vicia faba L. [56] тощо.

Для просторової характеристики сукупного впливу мутагенів різної етіології використовується поняття «мутагенний фон» і розробляються основні критерії регіонального картування за цим показником. Головна увага звертається на розповсюдженість мутагенного впливу, його тривалість і вираженість мутагенних ефектів. На основі останнього критерію стан території може бути охарактеризований як сприятливий, конфліктний, критичний чи небезпечний [29].

Розвиток цієї ідеї має місце в працях А.І. Горової і співавторів [9-11], які пропонують свій методологічний підхід щодо оцінки мутагенного фону й генетичного ризику для біоти при дії мутагенних екологічних факторів. Вони вважають, що ідеальною системою еколого-генетичного моніторингу могла би стати практика виявлення всіх типів мутацій в організмів на різних рівнях організації. Пошук і застосування різнорівневих біомоніторів із наступною екстраполяцією отриманих результатів на популяційні процеси визначається як найбільш перспективний напрям у системі біомоніторингу. Мутагенний фон згаданими авторами встановлюється за значенням інтегрального показника ушкодженості біоіндикаторів, який враховує часткові показники генних, хромосомних і функціональних порушень. Виходячи із цього параметра за спеціальною шкалою можна оцінити мутагенний фон і стан генофонду як сприятливий, насторожуючий, конфліктний, загрозливий, критичний чи небезпечний. Запропонований метод покладений в основу уніфікованої оціночної шкали, що характеризує стан об’єктів довкілля за токсико-мутагенним фоном [35].

Таким чином, з огляду на різноманіття екотоксикантів, що мають місце на урбанізованих територіях, їх синергічний нівелюючий адитивний вплив, адекватна оцінка якості середовища, зокрема ґрунтового покриву, можлива за умови поєднання інструментальних методів екологічної діагностики із біотестуванням. Підбір конкретних методик біологічної оцінки повинен враховувати око топічні особливості досліджуваної території та специфіку її антропотехногенної трансформації.

РОЗДІЛ 2

ЕКОТОПІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ТЕРИТОРІЇ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1. Загальна характеристика урбоекосистеми Івано-Франківська

Урбоекосистема Івано-Франківська є багатогалузевим, розвинутим промисловим центром. Його індустріальний профіль визначають в основному галузі: машинобудування, хімічна і деревообробна. Урбоекосистема займає площу 9282 га. Кількість населення становить 252 тис. осіб. Виробнича територія міста складає 25%, житлова – 60%, комунальна 15% [15].

Клімат помірно-континентальний з великою кількістю опадів.