Статья:

Определение содержания селена и его антагонистов в почве, воде и соке растений родов береза (Вetula) и клен (Аcer) Мишкинского района республики Башкортостан

Конференция: XLII Студенческая международная заочная научно-практическая конференция «Молодежный научный форум: естественные и медицинские науки»

Секция: Науки о Земле

Выходные данные
Апкадырова А.С. Определение содержания селена и его антагонистов в почве, воде и соке растений родов береза (Вetula) и клен (Аcer) Мишкинского района республики Башкортостан // Молодежный научный форум: Естественные и медицинские науки: электр. сб. ст. по мат. XLII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 2(41). URL: https://nauchforum.ru/archive/MNF_nature/2(41).pdf (дата обращения: 25.09.2018)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Определение содержания селена и его антагонистов в почве, воде и соке растений родов береза (Вetula) и клен (Аcer) Мишкинского района республики Башкортостан

Апкадырова Алена Сергеевна
магистрант, БФ БашГУ, РФ, Республика Башкортостан, г. Бирск
Козлова Галина Геннадиевна
научный руководитель, канд. хим. наук, доц., БФ БашГУ, РФ, Республика Башкортостан, г. Бирск
Онина Светлана Александровна
научный руководитель, канд. хим. наук, доц., БФ БашГУ, РФ, Республика Башкортостан, г. Бирск

 

Селен в природных средах распространен повсеместно, однако, неравномерное распределение этого элемента по поверхности земли приводит к существованию регионов с естественно повышенной и пониженной концентрацией селена в окружающей среде. Основным источником селена для животных являются растения, которые извлекают селен из почвы. Концентрация селена в почвах различных генетических типов изменяется в очень широких пределах – от 10-6 до 10-3 %. Концентрации селена в воздухе и воде обычно очень низкие, и составляют менее 10 нг/м3 в воздухе и несколько мкг/л в воде.

Распределение и транспорт селена в почве и воде определяется естественными геофизическими и биологическими процессами в природе, а также антропогенными процессами, связанными с промышленной деятельностью человека [1, 10]. В пищевую цепь селен поступает по системе вода - почва – растения, поэтому содержание селена важно рассматривать не только в почве и воде, но и в растениях. Селен характеризуется неоднородным распределением в органах растений, что определяется особенностями питания последних. Как правило, наиболее высокое его содержание отмечается в верхушках побегов, в семенах, в корнях, а также в соке в период сокодвижения растений [5].

Селен относится к числу жизненно важных микронутриентов с середины прошлого века, когда была достоверно установлена его значимость для человеческого организма. По уровню концентрации в тканях и органах он уступает только железу, а его нехватка способствует развитию опасных патологий. Селен моделирует иммунитет, является антиоксидантом и обладает защитным влиянием на цитоплазматические мембраны, не допуская их повреждения и генетического нарушения. Селен участвует в формировании и поддержании функции зрения, наряду с кобальтом и магнием, является фактором, который противодействует нарушению хромосомного аппарата [9].

На сегодняшний день имеются отдельные оценочные данные в целом для территории России по содержанию селена, на основании которых страна отнесена к регионам с оптимальной обеспеченностью селеном. В республике Башкортостан не проведены системные исследования по изучению особенностей распределения селена в почвах, сельскохозяйственных растениях и водах.

Известно, что взаимодействие между химическими элементами может быть антагонистическим или синергическим. Элементами-антагонистами селена являются такие элементы, как Pb, Zn, As, Cu, и Cd. Селен уменьшает наличие кадмия в организме за счет образования устойчивых белковых соединений. Мышьяк уменьшает количество селена прямым выведением с желчью. Имея электронную структуру атома, сходную с таковой атома селена, свинец обладает высокой аффинностью по отношению к соединениями серы и взаимодействует с селеном. Медь и селен обладают сходной аффинностью к переносящим белкам или белкам депо; таким образом, селен способен ослаблять токсические воздействия данных элементов, а при его дефиците они начинают усиленно накапливаться, тем самым усугубляя положение[10].

В работе представлены результаты исследования содержания селена и элементов, выступающих по отношению к нему как антагонисты в почве, питьевой и талой воде, а также кленовом и березовом соках Мишкинского района Республики Башкортостан.

 

Рисунок 1. Карта Мишкинского района РБ

 

Для исследования район был разделен на 12 участков. Отбор проб питьевой воды проводили в соответствии с ГОСТ 31861-2012 из колонок и частных колодцев [6]. Образцы с разных мест одного района были совмещены для получения составной пробы. Талая вода была первоначально отобрана в виде снега, собранного при снегопаде за период одних суток, согласно ГОСТ 17.1.5.05-85 [7]. Пробы почвы отобраны в соответствии с ГОСТ 17.4.3.-01-83 [8].

Метод исследования: абсорбция атомного пара, полученного при электротермической атомизации пробы.

Полученные результаты представлены в диаграммах 1–5 и таблице 1:

 

Рисунок 2. Содержание элементов в питьевой воде

 

Рисунок 3. Содержание элементов в талой воде

 

Рисунок 4. Содержание элементов в почве

 

Рисунок 5. Содержание элементов в кленовом соке

 

Рисунок 6. Содержание элементов в березовом соке

 

Таблица 1.

Содержание селена и элементов-антагонистов (мкг/дм3)

Элемент

Se

Сu

As

Pb

Zn

Cd

Почва, мкг/кг

23,27

72,44

13,17

7,54

1,20

0,13

Питьевая вода

37,92

60,23

8,75

1,87

0,25

0,03

Талая вода

21,49

63,54

13,58

2,61

0,06

0,04

Кленовый сок

6,42

63,57

5,48

0,52

0,50

0,048

Березовый сок

6,04

66,98

5,17

0,49

0,27

0,04

 

Содержание селена в почве Мишкинского района РБ составляет 23,27 мкг/кг, что позволяет отнести район к селенодефицитному [2].

Вода обогащается селеном за счет миграции его из грунта и окружающих водоемов почв и разрушающейся органики. Часто количество селена в грунте предопределяет его концентрацию в воде, но часто на содержание микроэлемента влияют биологические процессы, близость грунтовых вод, поступление сточных вод, климатические особенности. Вероятно, данными факторами можно объяснить значительное содержание селена в питьевой воде.

Количество селена в талой воде коррелирует с данными по почве. По содержанию селена соки родов Береза и Клен практически не отличаются. Растения обладают избирательной поглотительной способностью элемента из почвы [3].

Содержание в почве тяжелых металлов не превышает значений ПДК [4].

В почвах среди элементов-антагонистов преобладает медь, ее концентрация велика в питьевой и талой воде. Содержание меди в соках также значительно, из чего следует, что элемент легко переходит барьеры корневой системы растений.

Значительные количества мышьяка и свинца обнаружены в почве и в талой воде. Содержание их в соках значительно меньше, что позволяет предположить, что элементы задерживаются барьерами корневой системы.

Цинк и кадмий содержится в следовых количествах во всех исследуемых объектах.

Можно предположить, что по отношению к исследуемым элементам-антагонистам растения родов Береза и Клен имеют физиологические механизмы защиты.

 

Список литературы:
1. Braird R.B., Pourian,S., Gabrielian, S.M. Determination of trace amounts of selenium in waste waters by carbon rod atomization. // Anal. Chem., 44: 1887–1889. 
2. Козлова Г.Г., С.А. Онина, А.С. Апкадырова, С.М. Усманов. Определение содержания селена и элементов-антагонистов в почве Мишкинского района Республики Башкортостан. // Проблемы Региональной экологии. – № 2. – 2016. – С. 78–82. 
3. Козлова Г.Г., С.А. Онина, Н.Н. Минина, А.С. Апкадырова, Р.Л. Шумаева, С.М. Усманов. Определение содержания селена и элементов-антагонистов в соке растений родов береза (betula) и клен (аcer) Мишкинского района Республики Башкортостан. Безопасность жизнедеятельности. – 2016. – №. 11. С 55–59. 
4. ГН 2.1.7.2041-06 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве.
5. Голубкина Н.А., Папазян Т.Т. Селен в питании: растения, животные, человек. – М.: Москва. 2006. 254 с. 
6. ГОСТ 31861-2012. Вода. Общие требования к отбору проб.
7. ГОСТ 17.1.5.05-85 «Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков». 
8. ГОСТ 17.4.3.01-83 «Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб». 
9. Громова О.А., Торшин И.Ю., Кошелева Н.Г. Молекулярные синергисты йода: новые подходы к эффективной профилактике и терапии йоддефицитных заболеваний у беременных // РМЖ: Мать и дитя. Акушерство и гинекология. – 2011. – Т. 1. 
10. Селякина К.П., Яхимович Н.П., Алексеева Л.С., Петина А.А. Концентрации селена и теллура в окружающей среде. // Гигиена и профзаболевания. Сборник науч. Трудов Моск. Науч.-исслед. ин-та гигиены. – М., 1974. – Вып. 21. С. 69–72.