Забруднення міських ґрунтів хромом характерне для району шкір фірми, залізничного вокзалу та ряду інших локальних ділянок.

Хімічні елементи-забруднювачі IV класу небезпеки в основному підкреслюють ореоли забруднення вже згаданими елементами.

Таким чином, за даними інструментальних методів дослідження, ґрунтовий покрив Івано-Франківська слабо забруднений хімічними елементами. Між тим в місті практично не проводились дослідження із встановлення фіто- , цитотоксичнсті чи кластогенності комплексу ґрунтових факторів, що становить великий науковий інтерес і прикладне значення [43].

РОЗДІЛ 3

МАТЕРІАЛИ Й МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослідження проводили протягом 2008-2009 рр. у межах окремих районів урбоекосистеми Івано-Франківська.

При визначенні районів дослідження керувались генеральним планом забудови міста, а також даними щодо розташування основних джерел забруднення. Таким чином, територія урбоекосистеми була поділена на шість зон (п’ять мікрорайонів: північний, північно-східний, центральний, південний, південно-східний та північно-східну околицю – с. Ямниця), що відрізняються характером та інтенсивністю урботехногенного навантаження. Як контроль було обрано умовно екологічну чисту територію, близьку за природно-кліматичними умовами – селище Рожнятів.

Біотестування фіто-, цитотоксичності та кластогенності ґрунтів виконували в модельному експерименті in vivo з використанням Allium-тесту.

Відбір зразків ґрунту експериментальних досліджень здійснювали в ранньовесняний період на визначених внутрішньоквартальних дослідних ділянках урбоекосистеми та на фоновій території. Змішані ґрунтові проби відбирали методом «конверта» 5Ч5 м за існуючими методиками [30, 31, 47] відповідно до вимог державного стандарту № 17.04.3.01.83 та № 17.4.4.02.84 [38, 39] з урахуванням ґрунтових, ландшафтних й геоморфологічних особливостей території. Пробу загальною масою 1,2 – 1,5 кг відбирали з глибини 0 – 10 см совком-пробовідбірником із нержавіючої сталі. Транспортування та зберігання зразків здійснювали в чистих безбарвних паперових пакетах для запобігання хімічного забруднення пакувальним матеріалом. З проби видаляли наземні та кореневі частини рослини, уламки порід і висушували до повітряно-сухого стану.

3.1. Оцінка загальної фітотоксичності ґрунтів з використанням Allium cepa – тесту

Тест на загальну фітотоксичність ґрунтів є легким і чутливим способом оцінки загальної токсичності ґрунту, викликаної чинниками хімічного забруднення. Показником токсичності виступає пригнічення росту первинних корінців цибулі Allium cepa [47].

В ході роботи в чашки Петрі, в які вносилась суміш грунту (верхній та нижній шар) з досліджуваних точок, висівали насіння цибулі Allium cepa в кількості 10 шт. на чашку. Для негативного контролю насіння висівали на фільтрувальний папір. Ґрунт та папір зволожували дистильованою водою. Проростання відбувалося в термостаті при 25 С на протязі 4 діб.

Вимірювання довжини пророслих корінців проводили через 2 та 4 доби за допомогою лінійки.

На основі проведених вимірів розраховували коефіцієнт загальної фітотоксичності ґрунту:

Кфтг = (3), де

Кфтг – коефіцієнт фітотоксичності грунту

ІПф та ІПк – інтенсивність проростання (фактична (на ґрунті з досліджуваної точки) та контрольна відповідно);

ДКф та ДКк - довжина первинного корінця через визначений інтервал часу ( фактична (на ґрунті з досліджуваної точки) та контрольна відповідно).

3.2. Дослідження мітотичної активності, ана-телофазний і мікроядерний аналізи апікальної меристеми первинних корінців Allium cepa L.

Для встановлення цитогенетичної активності та цитотоксичності комплексу ґрунтових факторів як тест-систему використовували 3 – 4 - денні проростки Allium cepa L.

У модельному експерименті насіння цибулі пророщували в стандартизованих умовах на ґрунтовій суміші (1 г), зволоженій дистильованою водою (5 – 7 мл). Суміш готували шляхом гомогенізації середньозмішаних повітряно сухих проб ґрунту досліджуваних ділянок урбоекосистеми Івано-Франківська. Паралельно виконували негативний контрольний експеримент [47].

Кінчики корінців зрізали на стадії найбільшої мітотичної активності (8-10 год. ранку) через дві доби після початку пророщування, після чого загортали у пакетики з марлі, міцно зав’язавши їх ниткою зверху. Марлеві вузлики поміщали у бюкси з спирт-оцтовим фіксатором (3:1) на 1,5 год. так, щоб нитка звисала назовні. Фіксуванні матеріалу проходило в темноті при щільно закритій кришці; об’єм фіксатора перевищував об’єм біологічного матеріалу приблизно у 50-100 разів.

З корінців готували давлені препарати загальноприйнятим методом [].

Цитотоксичний вплив оцінювали за наступними критеріями:

- зміна мітотичної активності клітин досліджуваних тканин;

- відносна тривалість кожної з фаз мітозу;

- кількість хромосомних порушень у піддослідних модельних системах відносно контролю.

- мітотичний індекс;

Оцінку зазначених цитологічних параметрів здійснювали наступним чином [47]:

1. Мітотичну активність, тобто відношення числа мітотичних клітин до загального числа досліджуваних клітин у тканині визначали через мітотичний індекс (МІ), виражений у відсотках – число мітозів на 100 розглянутих клітин. Таким чином, мітотичний індекс вираховували, користуючись формулою:

% (1),

де, П – число клітин у профазі;

М - число клітин уметафазі;

А - число клітин у анафазі;

Т - число клітин у телофазі;

І - число клітин у інтерфазі.

2. Відносну тривалість кожної фази мітозу визначали у відсотках за формулою, яка, наприклад, для профази має наступний вигляд:

; (2)

3. Індекс хромосомних порушень (аберацій) визначали на стадії анафази як відсоток аберантних анафаз до загального числа клітин на стадії анафази за формулою:

; (3)

де, А – число аберантних анафаз;

В – загальна кількість клітин на стадії анафази.

; (4)

Де, Клмя – кількість клітин із мікроядрами;

Кл – загальна кількість клітин на стадії профази.

Цитогенетичний аналіз проводився за допомогою мікроскопу OLYMPUS (Ч900).За результатами досліджень були обчислені умовні показники ушкодженості (УПУ). Для цього використовували формули 9 – 10 [35]:

УПУі = (Пкомф - Пn)/ (Пкомф- Пкрит), (5),

де УПУі – умовний показник ушкодженості біотестора за аналізованим цитогенетичним показником; і – аналізований цитогенетичний показник; Пкомф – комфортне (контрольне) значення аналізованого параметра біотестора; Пкрит – критичне значення параметру; Пn – значення параметра в кожному дослідному варіанті.

ІУПУ = УПУі, (6),

де ІУПУ – інтегральний умовний показник пошкодження біотестора.

Цитологічний аналіз проводили під мікроскопом Olympus CX-300