«Ульяновский медико-биологический журнал»

GENERAL BIOLOGY

Download article

DOI 10.34014/2227-1848-2022-2-148-157

MACROMYCETES AS BIOINDICATORS OF RADIONUCLIDE CONTAMINATION IN FOREST ECOSYSTEMS

B.P. Churakov1, U.P. Zyrianova2

1 Ulyanovsk State University, Ulyanovsk, Russia;

2 Russian Presidential Academy of National Economy and Public Administration, Ulyanovsk, Russia

 

The aim of the paper is to determine the specific activity of radionuclides in macromycetes in Ulyanovsk region forest ecosystems exposed to radiation after the Chernobyl accident.

Materials and Methods. The fruiting bodies of macromycetes (soil and wood-destroying fungi) gathered in the radioactive contaminated territories served as the material for the research. The authors determined the specific activity of Cs-137, K-40, Ra-226, Th-232 radionuclides. The study was conducted during the growing season in the Ulyanovsk region forests (Inza and Karsun districts). For comparison, fungi samples (control) were also gathered in the Novospassky region, where the excess background radiation was not observed. Trial sites with similar forest growth conditions were selected. The specific activity of radionuclides in the fungi fruiting bodies was determined according to Guidelines 2.6.1.1194–03.

Results. In soil fungi, the highest average Cs-137 specific activity was found in the fruiting bodies of Leccinum scabrum, K-40 and Ra-226 specific activity – in the fruiting bodies of Suillus luteus, and Th-232 specific activity – in the fruiting bodies of Macrolepiota procera.

In wood-destroying fungi, the highest average Cs-137, K-40 and Ra-226 specific activity was observed in the fruiting bodies of Fomitopsis pinicola, and the highest Th-232 specific radioactivity – in the fruiting bodies of Coriolus versicolor. The average specific activity of all radionuclides in the mushrooms from the radioactive contamination territories (Inza and Karsun districts) was mainly higher than in the control (Novospassky district). In the studied samples of soil and wood-destroying fungi, excess radioactive concentrations were not found.

Conclusion. Forest mycobiota can be used as a bioindicator of radioactive environmental pollution.

Key words: mycobiota, radionuclides, bioindicators, forest ecosystems, specific activity, fruiting bodies of fungi.

 

References

  1. Gosudarstvennyy doklad «O sostoyanii okruzhayushchey sredy Ul'yanovskoy oblasti v 2019 godu» [State report “Environmental conditions in the Ulyanovsk region in 2019”. Ulyanovsk; 2020.]. Ul'yanovsk; 2020. Available at: https://cloud.mail.ru/public/2fDb/79qPrPhPc (accessed: May 18, 2021) (in Russian).

  2. Malyuta O.V., Konakov D.E., Goncharov E.A. Radioekologicheskie issledovaniya lesnykh ekosistem Srednego Povolzh'ya [Radioecological studies of forest ecosystems in the Middle Volga region]. Lesnoy zhurnal. 2010; 4: 132–138. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/radioekologicheskie-issledovaniya-lesnyh-ekosistem-srednego-povolzhya (accessed: May 05, 2021) (in Russian).

  3. Aleksakhin R.M., Naryshkin M.A. Migratsiya radionuklidov v lesnykh biogeotsenozakh [Radionuclide migration in forest biogeocenoses]. Moscow; 1977. 144 (in Russian).

  4. Eliashevich N.V. Migratsiya radionuklidov chernobyl'skogo vybrosa v sisteme «pochva-rastenie» [Radionuclide migration from the Chernobyl release in the “soil-plant” system]. Suzdal'; 1989. 115 (in Russian).

  5. Efremov A.L. Indikatsiya radionuklidnogo zagryazneniya khvoynykh lesov po aktivnosti pochvennoy mikrobioty [Parameters of radionuclide contamination of coniferous forests according to soil microbiota activity]. Pochvovedenie. 1997; 6: 743–749 (in Russian).

  6. Zyryanova U.P., Churakov B.P., Panteleev S.V. Makromitsety kak akkumulyatory radionuklidov v lesnykh ekosistemakh Ul'yanovskoy oblasti [Macromycetes as radionuclide accumulators in the Ulyanovsk region forest ecosystems]. Problemy ozeleneniya gorodov i razvitiya lesnogo kompleksa: sbornik nauchnykh trudov nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy 160-letiyu F.A. Teploukhova [Problems of urban greening and forest complex development: Proceedings of the scientific and technical conference dedicated to the 160th anniversary of F.A. Teploukhov]. Perm': PGSKhA; 2005: 266–274 (in Rusian).

  7. Kalinichenko S.A., Goloveshkin V.V., Balenok A.A. Zakonomernosti nakopleniya radionuklidov shlyapochnymi gribami na territorii blizhney zony avarii na Chernobyl'skoy AES [Patterns of radionuclide accumulation by cap mushrooms in the Chernobyl accident near-field region]. Yaderno-fizicheskie issledovaniya i tekhnologii v sel'skom khozyaystve: sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii (16–18 sentyabrya 2020) [Nuclear physics research and technologies in agriculture: Proceedings of the International Science-to-Practice Conference (September 16–18, 2020)]. Obninsk; 2020: 149–152 (in Russian).

  8. Kulikov N.V., Nifonova M.G. O soderzhanii 90Sr i 137Cs v s"edobnykh gribakh, proizrastayushchikh v okrestnostyakh Beloyarskoy AES [Content of 90Sr and 137Cs in edible mushrooms growing near the Beloyarsk NPP]. Ekologiya AES: sbornik materialov nauchnogo seminara [On the content of 90Sr and 137Cs in edible mushrooms growing in the vicinity of the Beloyarsk NPP. Ecology of nuclear power plant: Proceedings of a scientific seminar]. Moscow; 1991: 55–59 (in Russian).

  9. Tikhomirov F.A., Shcheglov A.N., Tsvetnova O.B. Griby kak bioindikator dostupnosti Cs-137 v pochvakh zony radioaktivnogo zagryazneniya [Mushrooms as a bioindicator of Cs-137 in the soils of the radioactive contamination territiries]. Tezisy dokladov III Vsesoyuznoy konferentsii sel'skokhozyaystvennoy radiologii [Abstracts of the 3rd All-Union Conference on Agricultural Radiology]. T. 1. Obninsk; 1990: 45–46 (in Russian).

  10. Tsvetnova O.B., Shatrova N.M., Shcheglov A.I. Nakoplenie radionuklidov i tyazhelykh metallov gribnym kompleksom lesnykh ekosistem [Accumulation of radionuclides and heavy metals by the fungal complex of forest ecosystems]. Nauchnye trudy instituta yadernykh issledovaniy. 2001; 3 (5): 171–176 (in Russian).

  11. Aref'ev S.P. Spetsializatsiya derevorazrushayushchikh gribov v svyazi s zhiznennym sostoyaniem substrata [Specialization of wood-destroying fungi in connection with the substrate vital state]. Problemy lesnoy fitopatologii i mikologii: materialy 5-y Mezhdunarodnoy konferentsii [Problems of Forest Phytopathology and Mycology: Proceedings of the 5th International Conference]. Moscow.; 2002: 16–19(in Russian).

  12. Barsukov O.A., Barsukov K.A. Radiatsionnaya ekologiya [Radiation ecology.]. Moscow; 2003. 253 (in Russian).

  13. Vilenchik M.M. Radiobiologicheskie effekty i okruzhayushchaya sreda [Radiobiological effects and the environment]. Moscow; 1991. 381 (in Russian).

  14. Churakov B.P., Mitrofanova N.A. Analiz vidovogo sostava i struktury mikobioty lesov Ul'yanovskoy oblasti. Problemy ekologii i okhrany prirody. Puti ikh resheniya [Analysis of the species composition and structure of the forest mycobiota in the Ulyanovsk region. Ecological and environmental problems. Solutions]. Ul'yanovsk; 2004 (in Russian).

  15. Robert V., Stegehuis G., Stalpers J. The MycoBank engine and related databases. 2005. Available at: https://www.mycobank.org/ (accessed: June 15, 2021).

  16. Haselwandter K. Accumulation of the radioactive nuclide 137Cs in struitbodies of basidiomycetes. Health Phys. 1978; 34 (6): 713–715.

  17. Bohac J., Krwolutskii D.A., Antonova T.B. The role of fungi in the biogenous migration of elements and in the accumulation of radionuclides. Agric. Ecosyst. 1989; 28: 31–34.

  18. Teherani D.K. Determination of 137Cs and 134Cs radioisotopes in various mushrooms from Austria one year after Chernobyl incident. J. Radioanal. and Nucl. Chem. Left. 1988; 126; 6: 401–406.

 Received 25 March 2022; accepted 22 April 2022.

 

Information about the authors

Churakov Boris Petrovich, Doctor of Sciences (Biology), Professor, Head of the Chair of Forestry, Ulyanovsk State University. 432017, Russia, Ulyanovsk, L. Tolstoy St., 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: http://orcid.org/0000-0003-3278-7744

Zyryanova Ul'yana Petrovna, Candidate of Sciences (Biology), Associate Professor, Chair of Economics and Public Administration, Russian Presidential Academy of National Economy and Public Administration, Ulyanovsk branch. 432011, Russia, Ulyanovsk, Koryukin St., 20; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: http://orcid.org/0000-0003-0820-2961

 

For citation

Churakov B.P., Zyryanova U.P. Makromitsety kak bioindikatory zagryazneniya radionuklidami lesnykh ekosistem [Macromycetes as bioindicators of radionuclide contamination in forest ecosystems]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2022; 2: 148–157. DOI: 10.34014/2227-1848-2022-2-148-157 (in Russian).

 

Скачать статью

УДК 630*443.3

DOI 10.34014/2227-1848-2022-2-148-157

МАКРОМИЦЕТЫ КАК БИОИНДИКАТОРЫ ЗАГРЯЗНЕНИЯ РАДИОНУКЛИДАМИ ЛЕСНЫХ ЭКОСИСТЕМ

Б.П. Чураков1, У.П. Зырянова2

1 ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет», г. Ульяновск, Россия;

2 ФГБОУ ВО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации», г. Ульяновск, Россия

 

Цель. Определение удельной активности радионуклидов в макромицетах лесных экосистем Ульяновской области, подверженных воздействию радиации в результате Чернобыльской аварии.

Материалы и методы. Материалом для исследований послужили плодовые тела макромицетов (почвенные и дереворазрушающие грибы) в зоне радиационного загрязнения территории. В них определялась удельная активность радионуклидов Cs-137, K-40, Ra-226, Th-232. Исследование проводилось в вегетационный период в лесах Инзенского и Карсунского районов Ульяновской области. Для сравнения были отобраны пробы грибов в Новоспасском районе, где превышения радиационного фона замечено не было (контрольный вариант). Пробные площадки отбирались со сходными лесорастительными условиями. Удельная активность радионуклидов в плодовых телах грибов определялась согласно МУК 2.6.1.1194–03.

Результаты. У почвенных грибов наибольшая средняя удельная активность Cs-137 выявлена в плодовых телах Leccinum scabrum, K-40 и Ra-226 – в плодовых телах Suillus luteus, Th-232 – в плодовых телах Macrolepiota procerа.

У дереворазрушающих грибов наибольшая средняя удельная активность Cs-137, K-40 и Ra-226 отмечена в плодовых телах Fomitopsis pinicola, а наибольшая удельная радиоактивность Th-232 – в плодовых телах Coriolus versicolor. Средняя удельная активность всех радионуклидов в исследованных грибах в зоне радиационного загрязнения местности (Инзенский и Карсунский районы) в основном выше, чем в контрольном варианте (Новоспасский район). В исследованных пробах почвенных и дереворазрушающих грибов не обнаружено превышения предельных норм по содержанию радионуклидов.

Выводы. Представители лесной микобиоты могут быть использованы в качестве биоиндикаторов загрязнения радиоактивными поллютантами окружающей среды.

Ключевые слова: микобиота, радионуклиды, биоиндикаторы, лесные экосистемы, удельная активность, плодовые тела грибов.

 

Литература

  1. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды Ульяновской области в 2019 году». Ульяновск; 2020. URL: https://cloud.mail.ru/public/2fDb/79qPrPhPc (дата обращения: 18.05.2021).

  2. Малюта О.В., Конаков Д.Е., Гончаров Е.А. Радиоэкологические исследования лесных экосистем Среднего Поволжья. Лесной журнал. 2010; 4: 132–138. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/radioekologicheskie-issledovaniya-lesnyh-ekosistem-srednego-povolzhya (дата обращения: 05.05.2021).

  3. Алексахин Р.М., Нарышкин М.А. Миграция радионуклидов в лесных биогеоценозах. М.; 1977. 144.

  4. Елиашевич Н.В. Миграция радионуклидов чернобыльского выброса в системе «почва-растение». Суздаль; 1989. 115.

  5. Ефремов А.Л. Индикация радионуклидного загрязнения хвойных лесов по активности почвенной микробиоты. Почвоведение. 1997; 6: 743–749.

  6. Зырянова У.П., Чураков Б.П., Пантелеев С.В. Макромицеты как аккумуляторы радионуклидов в лесных экосистемах Ульяновской области. Проблемы озеленения городов и развития лесного комплекса: сборник научных трудов научно-технической конференции, посвященной 160-летию Ф.А. Теплоухова. Пермь: ПГСХА; 2005: 266–274.

  7. Калиниченко С.А., Головешкин В.В., Баленок А.А. Закономерности накопления радионуклидов шляпочными грибами на территории ближней зоны аварии на Чернобыльской АЭС. Ядерно-физические исследования и технологии в сельском хозяйстве: сборник докладов Международной научно-практической конференции (16–18 сентября 2020). Обнинск; 2020: 149–152.

  8. Куликов Н.В., Нифонова М.Г. О содержании 90Sr и 137Cs в съедобных грибах, произрастающих в окрестностях Белоярской АЭС. Экология АЭС: сборник материалов научного семинара. М.; 1991: 55–59.

  9. Тихомиров Ф.А., Щеглов А.Н., Цветнова О.Б. Грибы как биоиндикатор доступности Cs-137 в почвах зоны радиоактивного загрязнения. Тезисы докладов III Всесоюзной конференции сельскохозяйственной радиологии. Т. 1. Обнинск; 1990: 45–46.

  10. Цветнова О.Б., Шатрова Н.М., Щеглов А.И. Накопление радионуклидов и тяжелых металлов грибным комплексом лесных экосистем. Научные труды института ядерных исследований. 2001; 3 (5): 171–176.

  11. Арефьев С.П. Специализация дереворазрушающих грибов в связи с жизненным состоянием субстрата. Проблемы лесной фитопатологии и микологии: материалы 5-й Международной конференции. М.; 2002: 16–19.

  12. Барсуков О.А., Барсуков К.А. Радиационная экология. М.; 2003. 253.

  13. Виленчик М.М. Радиобиологические эффекты и окружающая среда. М.; 1991. 381.

  14. Чураков Б.П., Митрофанова Н.А. Анализ видового состава и структуры микобиоты лесов Ульяновской области. Проблемы экологии и охраны природы. Пути их решения. Ульяновск; 2004.

  15. Robert V., Stegehuis G., Stalpers J. The MycoBank engine and related databases. 2005. URL: https://www.mycobank.org/ (дата обращения: 15.06.2021).

  16. Haselwandter K. Accumulation of the radioactive nuclide 137Cs in struitbodies of basidiomycetes. Health Phys. 1978; 34 (6): 713–715.

  17. Bohac J., Krwolutskii D.A., Antonova T.B. The role of fungi in the biogenous migration of elements and in the accumulation of radionuclides. Agric. Ecosyst. 1989; 28: 31–34.

  18. Teherani D.K. Determination of 137Cs and 134Cs radioisotopes in various mushrooms from Austria one year after Chernobyl incident. J. Radioanal. and Nucl. Chem. Left. 1988; 126; 6: 401–406.

 Поступила в редакцию 25.03.2022; принята 22.04.2022.

 

Авторский коллектив

Чураков Борис Петрович – доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой лесного хозяйства, ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет». 432017, Россия, г. Ульяновск, ул. Л. Толстого, 42; e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: http://orcid.org/0000-0003-3278-7744

Зырянова Ульяна Петровна – кандидат биологических наук, доцент кафедры экономики и государственного управления, Ульяновский филиал ФГБОУ ВО «Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте РФ». 432011, Россия, г. Ульяновск, ул. Корюкина, 20;
e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра., ORCID ID: http://orcid.org/0000-0003-0820-2961

 

Образец цитирования

Чураков Б.П., Зырянова У.П. Макромицеты как биоиндикаторы загрязнения радионуклидами лесных экосистем. Ульяновский медико-биологический журнал. 2022; 2: 148–157. DOI: 10.34014/2227-1848-2022-2-148-157.