Связывающая способность и детоксицирующие свойства гумусовых кислот по отношению к атразину, страница 8

Интересные исследования, посвященные связи поверхностноактивных свойств ГК с их физиологической активностью, были проведеныВахмистровым с соавт. (1987). Авторы обнаружили, что при сниженииповерхностного натяжения раствора ГК (за счет увеличения их концентрации) с72 до 65 дин/см происходит стимуляция роста корней огурцов. При дальнейшемснижении поверхностного натяжения до 61 дин/см наблюдали резкое угнетениероста. Проведенные опыты с модельным ПАВ Твин 20 не показали аналогичногоэффекта: при поверхностном натяжении 65-61 дин/см наблюдали лишь выход нанекоторое постоянное значение, но не угнетение. Авторы пришли к выводу о44связифизиологическойиповерхностнойактивностиГКиналичииспецифического действия ГК на клеточные мембраны растений.Физиологическая активность растворенного органического вещества(РОВ) исследовалась, в основном, по отношению к одноклеточным организмам ибактериям.

По-видимому, это связано с тем, что в данных исследованияхиспользовался РОВ рек и озер, хотя существуют исследования, проведенные спочвенным РОВ (Stewart, 1984). Прежде всего необходимо отметить, что РОВповерхностных вод представлен гумусовыми кислотами на 50-80% (Rashid, 1985;Petersen, 1991), почвенный - на 60% (Easthouse et al., 1992). Кроме того, в составРОВ могут входить витамины, растительные гормоны (Орлов и др., 1985).

Вцелом, авторы отмечают угнетающее действие наиболее низкомолекулярнойчастиРОВприодновременномстимулирующемвоздействиивысокомолекулярных фракций. Петерсен (Petersen, 1991) отмечает, что привнесении водорастворимых гумусовых веществ скорость роста Daphnia magnaснижаласьиобъясняетнаблюдаемыйэффектповерхностно-активнымисвойствами гумусовых кислот. Тулонен с соавт. (Tulonen et al., 1992), изучаязависимость действия РОВ на бактерии и одноклеточные водоросли, обнаружилиуменьшение скорости роста и биомассы бактерий и водорослей в присутствиинаиболее низкомолекулярной (<1000 дальтон) фракции, в то время как привозрастанииконцентрацииРОВсбольшимимолекулярнымимассаминаблюдалась стимуляция роста.Таким образом, на основании рассмотренных выше работ, можно сделатьвывод о том, что основными факторами, определяющими физиологическуюактивность гумусовых кислот и РОВ, являются их молекулярно-массовоераспределение и поверхностно-активные свойства.1.3.3.

Детоксицирующая способность гумусовых кислот по отношению ксим-триазиновым гербицидамИзучение влияния гумусовых кислот на поведение различных типовэкотоксикантов в природных средах является одним из наиболее динамичноразвивающихсясовременныхнаправленийхимииокружающейсреды.Способность гумусовых кислот нивелировать отрицательное действие целого45ряда экотоксикантов, включая тяжелые металлы (ТМ), ПАУ и пестицидыразличных классов, показана многими авторами (Bender et al., 1970; Gachrer etal., 1978; Fisher and Frood, 1980; Luoma, 1983; Landrum et al.,1985; McCarthy andJimenez,1985; Pommery et al., 1985; Winner, 1985; Perminova et al., 1996;Анисимова, 1997; Ковалевский, 1998).Существует также ряд работ, показывающий зависимость уровнятоксичности сим-триазиновых гербицидов в почве от содержания в нейорганического вещества почв (Rahman, 1976; McCarthy et al., 1979; Сосновая идр., 1983; Захаренко, 1990).

Эффект снятия ингибирующего действия симазинапринепосредственномвнесениигуматанатриявсреду выращиванияповрежденных гербицидом растений был отмечен Куликом и Горовой (1980).Сухой вес корней растений ячменя в варианте с внесением гумата натрия исимазина составил 87% от контроля, тогда как внесение симазина приводило к50% угнетению растений. Теми же авторами было показано, что внесение гуматанатрия в почвенную среду, загрязненную симазином, привело не только кполному снятию токсичности гербицида по отношению к растениям гороха, но ик значительной стимуляции роста культуры. Сухой вес корней растений гороха вварианте с внесением симазина составил 86, а с внесением симазина и гуматанатрия - 166% от контроля.Приходько и др.

(1980) исследовали возможность применения гуминовыхи минеральных удобрений для снижения токсического действия и последействияатразина в почве по отношению к культурам овса, ячменя и кукурузы.Результаты проведенных экспериментов показали эффективность предлагаемыхавторами способов очистки почвы (табл. 1.10)Каквидноизтабл. 1.10,гумофосоказалсяболееэффективнымдетоксикантом атразина, чем минеральные удобрения. Высота и сухой веснадземной биомассы растений овса при его внесении превысили как показателиварианта с внесением атразина, так и контрольные.

Авторы отмечают, что даже вслучаях, когда внесение гуминовых удобрений не изменяло величину урожая(ячмень), поступление остаточных количеств гербицида в растения былозначительно ниже, чем в вариантах без удобрений. Например, в варианте сгумофосом в листьях ячменя было обнаружено 595 мкг/кг остаточногоколичества атразина, а в варианте без удобрений - 3533 мкг/кг сухого вещества.46Таблица 1.10Влияние гумофоса и его минерального эквивалентана рост культуры овса (1-ый год последействия)(Приходько и др., 1980)Варианты опытаПочва (контроль)Почва+атразинПочва+атразин+гумофос 20 т/гаПочва+атразин+минеральныйэквивалент к 20 т/га гумофосаВысотарастений, см26,320,727,425,9Сухой вес, г на сосуднадземнойкорнеймассы0,2120,1420,0490,0130,2280,1000,2150,089Результаты полевых опытов Булгаковой и Приходько (1983) показалиэффективность применения гуминовых удобрений и предварительной обработкисемян 2,5% раствором гумата натрия для снижения последействия атразина привыращивании ячменя.

Внесение в почву гуминовых удобрений (гумофоса)нормализовало рост ячменя почти до уровня контроля, а совместное применениепредварительной обработки семян гуматом натрия с последующим внесениемгумофоса привело не только к снятию токсического действия гербицида, но ипревышению урожая контрольных вариантов.Детоксицирующие свойства гуминовых удобрений по отношению катразину были продемонстрированы также и с помощью лабораторных опытов(Приходько и др., 1980). Результаты показали, что добавление в среду гуматанатрия нивелировало отрицательное действие атразина на растения ячменя икукурузы и значительно уменьшало поступление гербицида в ткани проростковкультур (табл. 1.11).Женевини и др. (Genevini et al., 1994) установили, что токсичностьатразина по отношению к растениям огурцов снижается при внесении ГК угля.Внесение ГК совместно с гербицидом привело к увеличению времени жизнирастений и полному восстановлению их фотосинтетической активности.Таблица 1.11Влияние гумата натрия на накопление вегетативной массы исодержание в ней атразина растениями ячменя и кукурузы(Приходько и др., 1980)47ВариантВегетативная масса, гнадземнаямассаКоличество атразина,мкг/кгнадземнаякорнимассакорниЯчменьВодаВода+атразинВода+атразин+гуматнатрия2,701,701,551,4003,67027,93,171,512,1215,0КукурузаВода4,334,2400Вода+атразин4,313,750,6616,5Вода+атразин+гуматнатрия4,444,600,447,0Примечание.

Концентрация атразина 10 мг/л; гумата натрия - 0,005%.Вкачественепосредственнойпричинынаблюдаемогосниженияэффективности действия ТМ, ПАУ и пестицидов в присутствии гумусовыхкислотбольшинствомавтороввысказываетсягипотезаосвязываниитоксикантов гумусовыми кислотами (Khan, 1978; Giesy et al., 1983; Vymazal,1984; Landrum et al., 1985; McCarthy and Jimenez, 1985; Линник и Набиванец,1986; Oris et al., 1990). В настоящее время общепринятым является положение онедоступности комплекса токсикант-гумусовые кислоты, что объясняетсяневозможностью проникновения в живые организмы молекул столь большогоразмера.

Данное предположение подтверждается работами по снижениюбиоаккумуляции ПАУ водными организмами в присутствии гумусовых кислот(McCarthy and Bartell, 1988; Servos et al., 1989; Landrum et al., 1985). Авторамибылапродемонстрированапрямаявзаимосвязьмеждуреакционнойспособностью гумусовых кислот по отношению к исследованным ПАУ и ихдетоксицирующейспособностью.Аналогичныеэффектытакжезарегистрированы для ТМ (Bender et al., 1970, Gachrer et al., 1979).Однако положение о недоступности комплекса гумусовые кислотытоксикантвпоследнеевремясталоподвергатьсясомнению.Рядомисследователей было установлено, что гумусовые кислоты, по крайней мере ихфракция с ММ меньше 500 Да, могут проникать через биологические мембраны(Логинов и Комиссаров, 1971; Dell’Agnola and Nardi, 1986). Это свидетельствуето возможности поступления связанного с гумусовыми кислотами токсиканта ворганизмы.