ДИНАМИКА ОСТРОЙ ТОКСИЧНОСТИ, ДЫХАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕСТРУКЦИИ НЕФТИ ПРИ РЕКУЛЬТИВАЦИИ СЕРОЙ ЛЕСНОЙ ПОЧВЫ
DOI:
https://doi.org/10.24852/2411-7374.2024.2.63.72Ключевые слова:
нефть, серая лесная почва, осадок сточных вод, фитотоксичность, дыхательная активность, продуктивность растенийАннотация
В ходе двухэтапных десятинедельных исследований, включающих опыты по технической и комбинированной (техническая + биологическая) рекультивации определена динамика дыхательных и токсикологических характеристик серой лесной среднесуглинистой почвы, содержащей разные дозы нефтяных загрязнений. Загрязнение нефтью привело к росту биохимической активности почвы, появлению токсического эффекта. В почвенных образцах с начальным содержанием нефтепродуктов 5.2, 10.5, 20.5 и 28.8 г/кг зарегистрирована прямая зависимость между уровнем острого токсического действия, скоростью базального дыхания (Vбазал.), коэффициентом микробного дыхания (Qr) и содержанием нефтепродуктов и обратная зависимость между содержанием поллютанта и скоростью субстрат-индуцированного дыхания (Vсид.). Внесение в почву термомеханически обработанного гранулированного осадка городских сточных вод (гранулята) из расчета 20 т/га привело к усилению острого токсического действия, которое при тестировании на пшенице в вариантах, содержавших 10.5–28.8 г/кг нефтепродуктов, не устранялось до конца эксперимента. Наблюдаемое синхронное изменение токсичности во времени при разном содержании нефтепродуктов указывает на протекание однотипных процессов. Внесение гранулята, содержащего 60.4% органического вещества, 3.0% азота, 1.5% фосфора, привело к 9–18-кратному росту Vбазал. и 4–10-кратному росту Vсид., снижению устойчивости почвенных микробоценозов (повышение значений Qr). К концу эксперимента различия в значениях Vбазал. и Vсид. с опытах по технической и комбинированной рекультивации нивелировались, судя по Qr их стабильность имела близкие значения. Инкубирование почвенных образцов на втором этапе опытов показало, что более высокая деструкционная активность микроорганизмов при биологической рекультивации обеспечивает дополнительное 4–12% снижение содержания нефтепродуктов. Их остаточное содержание в почвенных образцах после технической и комбинированной рекультивации составило 2.5, 6.2, 12.1, 17.6 и 2.1, 5.4, 9.0, 13.7 г/кг, соответственно. Посев смеси высших растений выявил более высокую продуктивность зелёной массы на загрязненных нефтью образцах, прошедших последовательно техническую и биологическую рекультивацию.
Библиографические ссылки
Ahmetzyanova L.G., Selivanovskaya S.Yu., Latypova V.Z. Laboratornoe modelirovanie rekul'tivacii neftezagryaznennyh pochv dlya opredeleniya dopustimogo ostatochnogo soderzhaniya nefteproduktov [Laboratory modeling of oil-contaminated soil remediation to determine the permissible residual content of petroleum products] // Uchenye zapiski Kazanskogo Universiteta. Ser.: Estestvennye nauki [Scientific Notes of Kazan University. Series: Natural Sciences]. 2010. Vol. 152, No 4. P. 68–77.
Blagodatskaya E.V., Anan'eva N.D. Ocenka ustojchivosti mikrobnyh soobshchestv v processe razlozheniya pollyutantov v pochve [Assessment of microbial community resilience in the decomposition of pollutants in soil] // Pochvovedenie [Soil science]. 1996. No 11. P. 1341–1346.
Blagodatskaya E.V., Anan'eva N.D., Myakshina T.N. Harakteristika sostoyaniya mikrobnogo soobshchestva pochvy po velichine metabolicheskogo koefficienta [Characterization of soil microbial community condition by the value of metabolic coefficient] // Pochvovedenie [Soil science]. 1995. No 2. P. 205–210.
Vershinin A.A., Petrov A.M., Karimullin L.K., Ignat'ev YU.A. Vliyanie neftyanogo zagryazneniya na ekologo-biologicheskoe sostoyanie razlichnyh tipov pochv [Influence of oil pollution on ecological and biological condition of different types of soils] // Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Bulletin of Kazan technological university]. 2012. Vol. 20, No 4. P. 207–211.
Gilyazov M.Yu., Gajsin I.A. Agroekologicheskaya harakteristika i priemy rekul'tivacii neftezagryaznennyh chernozemov Respubliki Tatarstan. Kazan' [Agroecological characterization and methods of reclamation of oil-contaminated chernozems of the Republic of Tatarstan]: Kazan Fen, 2003. 228 p.
GOST R ISO 22030-2009. Kachestvo pochvy. Biologicheskie metody. Hronicheskaya fitotoksichnost' v otnoshenii vysshih rastenij [Soil quality. Biological methods. Chronic phytotoxicity in relation to higher plants].
Degtyareva I.A., Motina T.Yu., Babynin E.V., Ezhkova A.M., Davletshina A.Ya. Ekologo-toksikologicheskaya ocenka processa bioremediacii neftezagryaznyonnoj pochvy [Ecological and toxicological assessment of bioremediation of oil-contaminated soil] // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya [Theoretical and applied ecology]. 2020. No 3. P. 196–202. doi: 10.25750/1995-4301-2020-3-196-202
Denezhkina A.A. Teoretiko-metodicheskoe obosnovanie vybora sposoba bioremediacii neftezagryaznennyh pochv [Theoretical and methodological justification of choosing the method of bioremediation of oil-contaminated soils] // Sovremennaya nauka: Aktual'nye problemy teorii i praktiki. Seriya estestvennye i tekhnicheskie nauki [Modern Science: Actual problems of theory and practice. Series of natural and technical sciences]. 2022. No 6-2. P. 9–13. doi: 10.37882/2223–2966.2022.06–2.09
Kireeva N.A., Grigoriadi A.S., Vodop'yanov V.V., Amirov A.R. Podbor rastenij dlya fitoremediacii pochv, zagryaznennyh neftyanymi uglevodorodami [Selection of plants for phytoremediation of soils polluted by petroleum hydrocarbons] // Izvestiya Samarskogo nauchnogo centra RAN [Izvestia Samara Scientific Center of RAS]. 2011. Vol. 13. No 5. P. 184–187.
Metodicheskie rekomendacii po gigienicheskomu obosnovaniyu PDK himicheskih veshchestv v pochve (utverzhdeny zamestitelem glavnogo gosudarstvennogo sanitarnogo vracha SSSR 5 avgusta 1982 g. №2609–82) [Methodical recommendations on hygienic substantiation of MPC of chemical substances in soil (approved by the Deputy Chief State Sanitary Doctor of the USSR on August 5, 1982 № 2609–82].
PND F 16.1:2.2.22–98. Metodika vypolneniya izmerenij massovoj doli nefteproduktov v mineral'nyh, organo-mineral'nyh pochvah i donnyh otlozheniyah metodom IK-spektrometrii [Methodology for performing measurements of the mass fraction of petroleum products in mineral, organic-mineral soils and bottom sediments by infrared spectrometry].
Utombaeva A.A., Petrov A.M., Zajnulgabidinov E.R., Kuznecova T.V., Vershinin A.A., Ivanov D.V., Shagidullin R.R. Vliyanie granulyata osadka stochnyh vod na harakteristiki seroj lesnoj pochvy i produktivnost' rastenij [Influence of sewage sludge granulate on gray forest soil characteristics and plant productivity] // Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii [Russian journal of applied ecology]. 2023. No 1. P. 52–60. https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.1.52.60.
Utombaeva A.A., Vershinin A.A., Zajnulgabidinov E.R., Knyazev I.V., Petrov A.M. Izuchenie vozmozhnosti primeneniya osadkov stochnyh vod dlya biologicheskoj rekul'tivacii neftezagryaznennoj seroj lesnoj pochvy [Study of the possibility of using sewage sludge for biological remediation of oil-contaminated gray forest soil] // Rossijskij zhurnal prikladnoj ekologii [Russian journal of applied ecology]. 2023. No 2. P. 63–68. https://doi.org/10.24852/2411-7374.2023.2.63.69.
Utombaeva A.A., Kuznecova T.V., Vershinin A.A., Zajnulgabidinov E.R., Petrov A.M. Effektivnost' primeneniya osadka gorodskih stochnyh vod pri rekul'tivacii neftezagryaznennoj seroj lesnoj pochvy [Efficiency of municipal sewage sludge application in reclamation of oil-contaminated gray forest soil] // Vestnik Nizhnevartovskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of Nizhnevartovsk State University]. 2023. No 3. P. 113–126. https://doi.org/10.36906/2311-4444/23-3/09.
FR.1.39.2006.02264. Metodika vypolneniya izmerenij vskhozhesti semyan i dliny kornej prorostkov vysshih rastenij dlya opredeleniya toksichnosti tekhnogenno zagryaznennyh pochv [Methodology of measurements of seed germination and root length of seedlings of higher plants to determine the toxicity of technogenically contaminated soils].
Ekologicheskij sertifikat sootvetstviya No RA.RU.11NA15.P.00114 «Udobrenie organicheskoe granulirovannoe na osnove osadkov stochnyh vod, izgotavlivaemoe serijno po TU 37.00.20-001-03317648-2022 na ochistnyh sooruzheniyah kanalizacii g. Kazani» [Ecological Certificate of Conformity No RA.RU.11NA15.P.00114 «Organic granular fertilizer on the basis of sewage sludge, produced serially according to TU 37.00.20-001-03317648-2022 at the sewage treatment facilities of Kazan city»]. «BIFAR-Ekologiya».
Yapparov A.H., Degtyareva I.A., Habipov N.N., Hidiyatullina A.Ya. Tekhnologiya biologicheskoj rekul'tivacii zagryaznennyh zemel' v rezul'tate avarijnogo razliva nefti [Technology of biological remediation of contaminated lands as a result of accidental oil spills]. Kazan, 2010. 59 p.
Dickinson N., Murray B.G., Murphy D.J. Phytoremediation // Encyclopedia of applied plant sciences. Oxford: Academic Press, 2017. P. 327–331.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
