Трансформация люизита в объектах окружающей среды
Дипломная работа - Экология
Другие дипломы по предмету Экология
олняют с использованием спектрофотометра на диодной матрице HP 8452А (США). Спектры поглощения регистрируют при температуре 20С в кварцевых кюветах с длиной оптического пути 1 см.
Продукты реакции экстрагируют хлористым метиленом. Анализ выполняют 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.
.3 Методика проращивания семян подсолнечника и пшеницы в присутствии 2-хлорвиниларсиноксида
Семена подсолнечника и пшеницы промывают водой, затем детергентом (2-3 капли жидкого моющего средства на 200 мл воды) и проточной водой. Промытые семена заливают на 10 с 70%-ным этиловым спиртом, а затем промывают автоклавированной водой до исчезновения запаха спирта. Готовят растворы 2-хлорвиниларсиноксида в диапазоне концентраций 3,0-3,5 * 10~2 - 3,0-3,5 * 10~20. Замачивают семена подсолнечника или пшеницы в этих растворах в течение 1 часа.
Чашки Петри и фильтровальную бумагу для проращивания семян автоклавируют, стерильным пинцетом раскладывают по 10 семян на увлажненную водой (контроль) или раствором 2-хлорвиниларсиноксида фильтровальную бумагу, закрывают и оставляют на 3 суток в темном месте при температуре не выше 26С. Измеряют длину и массу проростков.
.4 Методика культивирования бактерий Azospirillum brasilense Sp 245 в присутствии 2-хлорвиниларсиноксида
Бактерии Azospirillum brasilense Sp 245 выращивают в конических колбах, содержащих по 50 мл синтетической малатной среды и 2-хлорвиниларсиноксид в различных концентрациях, на качалке при температуре 31 С. Контролем служит культура, выращенная без добавления мышьяка. Посевным материалом служит культура, которую выращивали на агаризированной среде того же состава. рН сред доводят до 7. Автоклавирование проводят при 0,5 атм в течение 30 мин. Культуру выращивают трое суток. Оптическую плотность (OD) измеряют на спектрофотометре при длине волны 660 нм.
Индолил-3-уксусную кислоту и триптофан в образцах культуральной жидкости определяют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Для ВЭЖХ культуральную жидкость центрифугируют при 13000 g в течение 5 минут и надосадочную жидкость профильтровывают через 0,22 мкм мембранный фильтр. Разделение веществ на обратно-фазовой колонке осуществляют при следующих условиях: длина волны -298 нм, жидкая фаза - метанол/ вода/уксусная кислота (36:64:1), скорость -0,5 мл/мин. В качестве стандартов используют аутентичные индольные соединения (Fluka).
Выводы
1.Основными процессами, определяющими поведение люизита в почве, являются испарение, сорбция его почвенными частицами, гидролиз и окислительно-восстановительные реакции. Доминирующий процесс - адсорбция. Скорость этих процессов зависит от формы нахождения люизита в почве - нерастворенной (например, при проливе), либо растворенной (при смыве дождями или талыми водами). Скорость трансформации люизита в почве зависит также от метеорологических условий, типа почвы, ее состава и влажности.
2.Скорость трансформации люизита в 2-хлорвиниларсиноксид существенно зависит от наличия влаги в почве. При влажности почвы 55 % и температуре 25С превращение завершается к исходу первых суток. При влажности 3 % - в течение трех суток.
.Показано, что реакционная способность нуклеофильных реагентов в реакциях с 2-хлорвиниларсиноксидом уменьшается в ряду меркапто- > амино- > гидроксипроизводные, что совпадает с рядом активности, найденным для иприта и продуктов его первичной деструкции. 2-Хлорвиниларсиноксид устойчив в почве.
.Изучено влияние 2-хлорвиниларсиноксида на рост семян подсолнечника и пшеницы. Показано, что 2-хлорвиниларсиоксид проявляет парадоксальный токсический эффект. Наибольшее угнетение роста подсолнечника обнаруживается при концентрации 2-хлорвиниларсиноксида 3,0 * 10~17 мг/мл. Для пшеницы выявлено несколько чередующихся областей активации и угнетения роста колеоптиля, но при концентрации 2-хлорвиниларсиноксида 3,0 * 10~17 мг/мл также наблюдается значительное угнетение роста семян пшеницы.
.Изучено влияние 2-хлорвиниларсиноксида на рост культуры Azospirillum brasilense Sp 245 и бактериальную продукцию индолил-3-уксусной кислоты. При концентрациях 2-хлорвиниларсиноксида 10~2 - 10~4, 107 , 1010 и 1017 мг/мл продукции индолил-3-уксусной кислоты не наблюдается.
.Обнаруженные эффекты, по-видимому, имеют общую природу, проявляются как для растений, так и бактерий в форме стресса и связаны с перестройкой сетки водородных связей воды под влиянием сверхнизких концентраций 2-хлорвиниларсиноксида (фазовый переход второго рода). Этот переход приводит к изменению структуры приповерхностной воды и инактивации (угнетению) трансаминазы, отвечающей за синтез регулятора роста индолил-3-уксусной кислоты из триптофана у пшеницы, подсолнечника и Azospirillum brasilense Sp 245.
Литература
1.Савин Ю.И., Вишенкова Е.М., Пасынкова Е.М. Исследование поведения иприта и люизита в воде и почве при условиях, имитирующих природные среды. - Рос.хим.ж. (Ж.росс.хим.об-ва им.Д.И.Менделеева), 1995, N4,c.l21-125.
2.Munro N.B., Talmage S.S., Griffin G.D. et al. The Sources, Fate, and Toxicity of Chemical Warfare Agent Degradation Products. - Environmental Health Perspectives, 1999, vol.107, No. 12, p. 933-974.
3.Гамаюрова B.C. Мышьяк в экологии и биологии. - М.: Наука, 1993. - 208с.
.Александров В.Н., Емельянов В.И. Отравляющие вещества. - М.: Воениздат, 1990. - 271 с.
.Степанов А.И., Гехман А.Е., Рамендик Г.И., Нефедов В.И. Исследование взаимодействия продуктов гид