Трансформация люизита в объектах окружающей среды
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
кты реакции экстрагировали хлористым метиленом. Анализ выполнялся с использованием хромато-масс-спектрометрической системы фирмы Хьюлетт-Паккард (США) на базе масс-селективного детектора 5792, газового хроматографа 5890 и персонального компьютера с программным обеспечением MS Chemstation HP G1034C.
Хроматограммы реакционных смесей и масс-спектры показаны на рис. П10-18 (Приложение 1). Как видно из рис. П10-18, состав реакционных смесей весьма непрост.
Обнаружены:
-Хлорвиниларсиноксид вступает во взаимодействие с активными компонентами почвы, но скорость этих процессов, по - видимому, мала из-за низкой растворимости вещества.
2.2 Оценка воздействия 2-хлорвиниларсиноксида на рост семян подсолнечника и пшеницы
Для оценки воздействия 2-хлорвиниларсиноксида на рост семян подсолнечника и пшеницы были проведены лабораторные эксперименты с разными концентрациями вещества.
Предварительно выполнялось контрольное проращивание семян подсолнечника и пшеницы с выдержкой в течение трех дней. В результате была установлено, что из 100 семян подсолнечника и пшеницы проросли 96 и 97 семян соответственно.
Были приготовлены водные растворы 2-хлорвиниларсиноксида с концентрацией в диапазоне 3,0-3,5 * 10 - 3,0-3,5 * 10 , причем всегда концентрация вещества в последующем растворе была на порядок меньше, чем в предыдущем. Производилось замачивание в этих растворах семян подсолнечника и пшеницы в течение 1 часа. Семена выкладывались в чашки Петри на смоченную раствором 2-хлорвиниларсиноксида соответствующей концентрации фильтровальную бумагу и проращивались в течение 3 дней. После этого выполнялись контрольные измерения длины и массы проростков подсолнечника и колеоптилей пшеницы, а также учитывалось количество проросших семян. Проводилось по три опыта. Погрешность определения не превышала 25%. Полученные экспериментальные данные приведены в табл.П1,2 (Приложение 2) и не противоречат данным работы [12].
Данные табл. Ш и П2 обработаны нами с учетом длины и массы контрольных образцов. На рис. 1 и 2 показаны зависимости отношения длины и массы проростков подсолнечника и колеоптилей пшеницы к контролю от концентрации 2-хлорвиниларсиноксида. Такие зависимости указывают на проявление 2-хлорвиниларсиоксидом парадоксального токсического эффекта. Они нелинейны и/или немонотонны при достоверном увеличении концентрации (дозы) токсоагента.
Этот эффект наиболее ярко проявляется в случае подсолнечника. Наибольшее угнетение роста растения обнаруживается при концентрации 2-хлорвиниларсиноксида 3,0 * 1017 мг/мл. Для пшеницы получена более сложная картина. Области активации и угнетения роста колеоптиля чередуются. Отметим, что при концентрации 2-хлорвиниларсиноксида 3,0 * 10~17 мг/мл также наблюдается значительное угнетение роста пшеницы.
К настоящему времени факт существования феномена парадоксальной токсичности уже никем не отрицается. Строго научной трактовки часто встречающегося в биологии феномена парадоксальной токсичности [9] до сих пор не существует. Считается, что его происхождение обусловлено одновременной реализацией разных механизмов токсичности и проявлениями защитных реакций организма. В этом смысле ничего необычного (парадоксального) в токсикодинамике таких агентов нет, когда концентрация (доза) > 10~10 мг/мл. Когда же эффект проявляется в области сверхмалых концентраций (< 10~12 - 1015 мг/мл и менее), а таких примеров мало, то возникают трудности с объяснением полученных результатов.
Рис. 1. Зависимость отношения длины проростка подсолнечника к контролю (А) от концентрации (С) 2-хлорвиниларсиноксида
Рис. 2. Зависимость отношения длины (А) и массы (В) колеоптиля пшеницы к контролю от концентрации (С) 2-хлорвиниларсиноксида
Рост растений регулируется фитогормонами [10]. Между первичным механизмом действия фитогормона и ростовой или морфогенетической реакцией растения лежит сложная цепь биохимических, биофизических и структурных изменений в клетке. Мы еще не знаем всех звеньев этой цепи, так как исследование механизма действия фитогормонов стало возможным сравнительно недавно. Что касается ауксинов, то диапазон их физиологического действия широк, они участвуют в регуляции многих физиологических процессов, происходящих в растении, и трудно предположить, что в основе лежит единый механизм. В данном случае важно сосредоточить внимание именно на первичной регулирующей реакции, т.е. реакции между гормоном и его рецептором, а последующие реакции будут относиться к способу действия. В свое время было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих механизм действия фитогормонов, однако ни одна из них не дала исчерпывающего объяснения. Выдвигались гипотезы о роли взаимодействия ауксина с коэнзимом А, о действии ауксина на синтез нуклеиновых кислот и белка, делались попытки объяснить действие ауксина как эффектора АТФ-азы, которая выполняет роль протонного насоса в клеточной мембране. Ауксин, согласно данной гипотезе, повышает активность АТФ-азы, в результате чего выделяются ионы водорода, что может привести к увеличению растяжимости клеточной стенки. Выход ионов водорода в окружающую среду приводит к ее подкислению, что было показано и другими авторами. Анализ многочисленных данных о механизме действия ауксина свидетельствует о существовании быстрых и медленных реакций организма на действие гормона. Предполагается, что быстрые реакции обусловлены взаимодействием гормона со спе