Відбір і підготовка біологічних матеріалів для біомоніторингу

Отримання достовірних, повних і точних даних за допомогою біоіндикації можливе лише у разі точного дотримання низки вимог. Так, при виборі рослини для використання її в ролі біомонітора необхідно дотримуватися таких умов:

- наявність у рослини вираженої реакції на вплив забруднюючої речовини, тобто помітних ознак ушкодження, змін швидкості росту, морфологічних змін, порушень цвітіння, змін продуктивності або врожайності;

- відбір рослин, невибагливих до умов вирощування і догляду;

- відбір рослин, які мало піддаються впливу шкідників та хвороб.

Отримання усереднених зразків матеріалів рослинного походження (сформованих з 5-6 разових проб) є складним завданням, що потребує правильного обрання місця, способу і часу. Рослинні зразки слід збирати на достатньо великій відстані від будівель, доріг і джерел забруднюючих речовин. Досліджувану ділянку умовно розділяють на кілька квадратів, з кожного рівномірно відбирають рослинний матеріал (листя, стебла, кору) в необхідній кількості. Пробу рослин (цілі чи окремі частини) збирають у першій половині дня за сухої погоди. На ранніх стадіях розвитку (2-3 листки) у ній має бути не менше 10 рослин з одного гектара; для гречки, гороху, зернових – 25-30; у високорослих рослин беруть нижні, добре розвинуті листки (не менше 50 рослин). Проба повинна бути репрезентативною, тобто забезпечувати відповідність її хімічного складу хімічному складові аналізованого матеріалу (наприклад, кількість рослинного матеріалу квітів – 300 г, подрібненого листя і трави – 200 г, трави – 400-600 г, кори і коренів – 600-650г).

Паралельно з відбором проб проводять біологічний облік відібраних рослин (висота рослин, кількість пагонів на одній рослині, фази розвитку).

Аналізи рослинних зразків проводять відразу, або зберігають їх у холодильнику.

Призначений для аналізу рослинний матеріал передусім очищують від піску, землі та інших механічних домішок. Після цього листки, плоди і насіння обов’язково просушують до повітряно сухого стану (крім випадків коли потрібно зробити аналіз рослинного зразка у сирому вигляді), пробу гомегенізують (подрібнюють). Сирі рослинні матеріали подрібнюють у міксері або іншому гомогенізаторі, використовуючи чистий скляний посуд і зроблене із нержавіючої сталі дробильне обладнання. Інтенсивної вентиляції зразка при гомогенізації треба уникати, бо це може призвести до втрат деяких компонентів, особливо тих які легко окислюються.

Сухі і висушені продукти (зерно, насіння) подрібнюють спеціальними млинками, іноді просівають ситом із визначеними розмірами отворів, щоб отримати потрібну зернистість. Зразки біологічного походження перед аналізом, зазвичай, мінералізують сухим (спалювання органічної речовини за вільного доступу повітря, в результаті чого залишаються мінеральні елементи переважно у вигляді оксидів металів) або вологим (озолювання органічної речовини розчинами кислот, внаслідок чого утворюється розчин з мінеральними речовинами) методами. Щоб при сухій мінералізації (оголенні) не втратити летючі компоненти, рослинний зразок нагрівають до температури не вище 450⁰C. Оскільки при цьому у більшостівипадків не вдаєтьсяповністюпозбутисяорганічнихкомпонентів, до золи додаютьконцентровануазотну кислоту і випаровують насухо. Для позбавленнявідрештоквуглецювикористовують метод випарюванняіз соляною кислотою на піщанійбані. Елементимінеральногозалишкувизначають за допомогоюпевниххімічнихреакцій.

У деякихвипадкахзастосовують метод мінералізаціїзразкавологим способом за допомогою таких речовин, як азотна кислота, азотна кислота і соляна кислота з добавкоюперекисюводню, сірчана кислота і соляна кислота. У досліджувану пробу доливаютьсуміші кислот, залишають на певнийперіод до обвугленнярослинноїмаси. Післяцьогорозчинпідігрівають на слабкомувогні 5-7 хв. До утворенняоднорідної коричнево-буроїмаси, температуру озоленняпідвищують і продовжуютьйого. Повнеозоленнятриває 15-20хв. Післяйогозакунченнярозчинохолоджують, розбавляютьдистильованою водою і визначаютьпотрібніелементи, застосовуючихарактерні для того чиіншогоелементахімічніреакції.

Отже, головною умовоюдостовірностірезультатівбіомоніторингу є правильнее відбираннярослинноїпроби, їїпідготовка до аналізу та проведення самого аналізу.