Результаты апимониторинга городской среды показали её неоднородность по загрязнению тяжёлыми металлами. Расположение в радиусе лёта пчёл промышленных предприятий и автострад способствует повышению содержания в майском мёде и цветочной пыльце (обножке) мышьяка, свинца, кадмия и ртути.
Ключевые слова: городская среда, медоносные пчёлы, апимониторинг, мёд, пыльца, тяжёлые металлы.
Results of apimonitoring of an urban environment showed its heterogeneity on pollution by heavy metals. The locating in a radius of flying of bees of the industrial enterprises and highways promotes rising of content in May honey and flower pollen (pollen load) of an arsenic, lead, cadmium and mercury.
Keywords: urban environment, honey bees, apimonitoring, honey, pollen, heavy metals.
Вклад антропогенных факторов городской среды в формировании патологических состояний у населения городов определяется в широких пределах 10–60 % [1]. Это обусловлено тем, что городская среда характеризуется различными уровнями антропогенного загрязнения, связанного с неравномерным территориальным распределением поллютантов, обусловленным взаиморасположением источников загрязнения и исследуемых территорий. Кроме этого, существенный вклад в распространение загрязнителей вносят региональные климатические особенности, так, например, для Ростовской области характерна сухая, ветреная погода в весенний, летний и ранний осенний периоды может приводить к серьёзным загрязнениям воздушного бассейна и способствовать распространению поллютантов на значительные расстояния.
В структуре всех приоритетных факторов химической и физической природы урбанизированной среды, формирующих риск для здоровья, 1-е ранговое место занимает воздушная среда (66,7 %), 2-е — пищевые продукты, 3-е — шумовая нагрузка. Как показал корреляционный анализ эколого-социально-экономических факторов среды обитания, в городах демографические процессы в большей степени связаны с экологическими факторами (43,9 %) и экономическими условиями (31,7 %) [1].
Новочеркасск — один из самых экологически неблагоприятных городов в Ростовской области. В 2015 г. загрязнение атмосферного воздуха регистрировалось по дигидросульфиду (сероводороду), взвешенным веществам, гидроксибензолу, формальдегиду, диоксиду азота, фториду водорода, оксиду углерода [2]. В группу основных поллютантов города входят тяжёлые металлы (ТМ). ТМ сопутствуют всем промышленным и транспортным выбросам, что позволяет по их содержанию в объектах окружающей среды судить о распространении всего комплекса веществ-загрязнителей. Традиционный мониторинг содержания ТМ в окружающей среде требует больших финансовых и человеческих ресурсов, в то же время в качестве биологического индикатора можно использовать медоносных пчёл и продукты их жизнедеятельности — мёд и пыльцевую обножку [3].
Апимониторинг является эффективным методом определения уровней концентраций тяжелых металлов в окружающей среде. Данный метод обеспечивает возможность расширения ареала контролируемой территории при одновременном снижении материальных, временных и человеческих трудозатрат при возможности единовременного контроля экологической чистоты как пищевых продуктов (мед, пыльца) [4], так и территорий, с которых производится сбор данных продуктов.
Целью исследования стала оценка уровня загрязнения городской среды ТМ с помощью медоносных пчёл и продуктов пчеловодства.
Материалы и методы исследования. Для сбора пыльцы пасечные точки (ПТ) располагали в следующих районах: ПТ № 1 на территории Константиновского р-на (контроль); ПТ № 2 — г. Новочеркасск, роща «Красная Весна»; ПТ № 3 — г. Новочеркасск, промышленный район Хотунок. Условия содержания пасек и технология сбора мёда и цветочной пыльцы (обножки) на всех пасеках были идентичны. Определение содержания ТМ (свинец, мышьяк, кадмий и ртуть) в образцах мёда и цветочной пыльцы проводили методом инверсионной вольтамперометрии. Полученные результаты сравнивали с предельно-допустимыми концентрациями Pb, As, Cd и Hg. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью пакета Statsoft Statistica 6.0.
ТМ являются потенциально опасными для здоровья человека веществами. Среди них особо опасны металлы, способные проявлять высокую токсичность в следовых количествах — свинец, мышьяк, кадмий и ртуть. Именно эти вещества входят в состав выбросов промышленных предприятий и автомобильного транспорта и попадают в состав пыльцы, как по трофическим цепям, так и при непосредственном оседании ТМ на растения в составе пыли из загрязнённого приземного слоя атмосферы.
Пыльца цветов содержит белки, витамины, минеральные вещества, а также полный набор незаменимых аминокислот. Пыльца — основной корм пчелиной матки и потомства пчёл. Пчёлы собирают пыльцевые зёрна склеивают их секретом слюнных желёз и нектаром из медового зобика и складывают в «корзиночку», расположенную на наружной стороне голени. Образуется гранула весом 7–10 мг. В одной грануле до 100 тыс. пыльцевых зёрен — это пыльцевая обножка. По общему аминокислотному составу обножка близка к другим богатым белком пищевым продуктам — мясу, молоку, яйцам [4, 5]. Пыльца обладает выраженной электростатичностью, что позволят ей адсорбировать на себе пылевые частицы, содержащиеся в воздухе. Таким образом, минеральный состав пыли оказывает существенное влияние на минеральный состав пыльцы, а следовательно пыльца может являться маркёром уровня загрязнения воздушной среды ТМ.
Результаты исследований показали, что количественное содержание поллютантов в цветочной пыльце не превышало допустимые уровни, регламентируемые СанПиН [6]. Впробах пыльцы с ПТ № 2 и ПТ № 3 содержание свинца выше, чем в пробах из Константиновского района соответственно в 5 и в 7 раз. Интересна динамика концентраций кадмия, так если в экологически чистом районе они имеют следовой характер, то в черте города мы наблюдали повышение содержания Cd в 12 и 85 раз соответственно ПТ № 2 и ПТ № 3. Для образцов из района с повышенной антропогенной нагрузкой было характерно более высокое содержания ртути, тогда как содержание мышьяка в образцах со всех пасечных точек не имело отличий.
Основу майского мёда составляет нектар. Нектар — это сладкая жидкость с примесью органических и минеральных веществ, выделяемых цветками и другими железистыми клетками растений. Выделяют нектар около тысячи видов растений, которые объединяются под общим названием медоносные (нектароносные). Таким образом, основой нектара является клеточный сок, образованный влагой и химическими элементами почвы, а следовательно, майский мёд может являться маркёром уровня загрязнения почвы ТМ [3].
Нами установлено, что содержание Pb в пробах майского мёда из экологически чистого района г. Новочеркасска составило 0,099 ± 0,03 мг/кг, что укладывается в пределы, нормируемого уровня содержания свинца в мёде. Содержание Pb в пробах из промышленной зоны города составило 1,07 ± 0,03 мг/кг, что превысило регламентируемое ГОСТом содержание на 7 %, и было более чем в 18 раз выше, чем в контрольной пробе. Концентрация Cd в мёде по всем изученным образцам (менее 0,01 до 0,42 мг/кг) не выходит за пределы, санитарных нормативов (не более 0,05 мг/кг). В то же время содержание этого элемента в пробе из промышленной зоны более чем в 42 раза выше, чем в контрольной. Содержание As в изучаемых пробах варьирует от менее 0,01 до 0,36 мг/кг, что не превышает установленного санитарным законодательством регламента. Содержание этого элемента в пробах из промышленного района было выше, чем в контрольных образцах более чем в 35 раз.
На основании проведённого исследования можно сделать выводы, что расположение пасечных точек в районах с высокой антропогенной нагрузкой приводит к повышению содержания в майском мёде и пыльцевой обножке мышьяка, свинца, кадмия и ртути, что является предпосылкой для постоянного контроля содержания тяжёлых металлов в городской среде. При этом наиболее эффективным альтернативным традиционному мониторингу способом является апимониторинг.
Литература:
- Смагулов Н. К., Ажиметова Г. Н., Цой В. А. Актуальные проблемы комплексной оценки риска для здоровья городского населения факторов окружающей среды // Международный журнал экспериментального образования. — 2013. — № 10. — С. 267–270.
- Доклад о состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения Ростовской области в 2015 году / Управление Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по Ростовской области. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://61.rospotrebnadzor.ru/ (дата обращения 02.08.2016).
- Белик С. Н., Косенко Н. Б. Сравнительная оценка качества майского мёда при различном уровне воздействия техногенных эмиссий на пчелиные семьи // Сборники конференций НИЦ Социосфера. — 2014. — № 33. — С. 64–71.
- Белик С. Н., Аветисян З. Е., Косенко Н. Б., Горлов И. Ф., Мосолов А. А., Крючкова В. В. Гигиеническая оценка качества и безопасности цветочной пыльцы (обножки) // Хранение и переработка сельхозсырья. — 2016. — № 2. — С. 40–44.
- Калиниченко Л. А., Крючкова В. В., Белик С. Н., Мосолова Н. И. Изучение возможностей использования обогащенного кисломолочного напитка для предупреждения развития алиментарного ожирения // Пищевая промышленность. — 2014. — № 12. — С. 56–59.
- СанПиН 2.3.2.1078–01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. [Электронный ресурс]. — Режим доступа:http://www.consultant.ru/document/cons_doc_law_5214/ (дата обращения 02.08.2016).
