Влияние сочетанного химического и электромагнитного загрязнения на биологические свойства почв. Монография
.pdf
% от контроля
% от контроля
140
120
100
80
60
40
20
0
140
120
100
80
60
40
20
0
131
(А)
контроль
Без Pb |
Pb 100 мг/кг Pb 500 мг/кг Pb 1000 мг/кг Pb 1500 мг/кг Pb 2000 мг/кг |
Без ПеМП
ПеМП 300 мкТл
ПеМП 1500 мкТл
ПеМП 3000 мкТл
(Б)
контроль
Без Pb |
+ Pb 100 мг/кг + Pb 500 мг/кг |
+ Pb 1000 |
+ Pb 1500 |
+ Pb 2000 |
|
|
мг/кг |
мг/кг |
мг/кг |
Без ПеМП
ПеМП300 мкТл
ПеМП1500 мкТл
ПеМП3000 мкТл
(В)
% от контроля
180
160
140
120
контроль
100
80
60
40
20
0
Без Pb |
Pb 100 мг/кг Pb 500 мг/кг Pb 1000 мг/кг |
Pb 1500 мг/кг Pb 2000 мг/кг |
|
Без ПеМП |
ПеМП 300 мкТл |
ПеМП 1500 мкТл |
ПеМП 3000 мкТл |
Рис. 31. Влияние загрязнения чернозема (А), бурой лесной почвы (Б) и серопесков (В) на длину корней проростков редиса, % от контроля
132
(А)
% от контроля
160
140
120
контроль
100
80
60
40
20
0
Без Pb |
Pb 100 мг/кг Pb 500 мг/кг Pb 1000 мг/кг |
Pb 1500 мг/кг Pb 2000 мг/кг |
|
Без ПеМП |
ПеМП 300 мкТл |
ПеМП 1500 мкТл |
ПеМП 3000 мкТл |
|
|
(Б) |
|
% от контроля
160
140
120
контроль
100
80
60
40
20
0
Без Pb |
+ Pb 100 мг/кг + Pb 500 мг/кг |
+ Pb 1000 мг/кг |
+ Pb 1500 мг/кг + Pb 2000 мг/кг |
Без ПеМП |
ПеМП 300 мкТл |
ПеМП 1500 мкТл |
ПеМП 3000 мкТл |
Рис. 32. Влияние загрязнения чернозема (А) и бурой лесной почвы (Б) на почвенную биомассу, % от контроля
Переменное магнитное поле индукцией 300 и 1500 мкТл при сочетанном загрязнении приводило к увеличению количества биомассы в почве по сравнению со случаем загрязнения отдельно свинцом. Более того, при малых дозах внесенного свинца отмечался стимулирующий эффект (17-31%), не проявляющийся ранее (p<0,05). Однако дальнейшее увеличение индукции до 3000 мкТл приводи-
133
ло к снижению количества биомассы по сравнению с загрязнением отдельно свинцом.
Изменения биомассы бурой лесной почвы при сочетанном загрязнении и при отдельно свинцовом загрязнении практически не отличались, за исключением значения индукции переменного магнитного поля 300 мкТл, когда стимулирующего эффекта малых доз не наблюдалось.
Согласно двухфакторному дисперсионному анализу вклад взаимодействия загрязняющих факторов в изменение численности биомассы чернозема составил
27%, бурой лесной почвы – 25% (p<0,05).
134
ВЫВОДЫ
1.Сочетанное химическое и электромагнитное воздействие, как правило, вызывало снижение значений биологических показателей, таких как численность аммонифицирующих, грамотрицательных, спорообразующих, нефтеокисляющих, амилолитических бактерий, актиномицетов, обилие почвенных микромицетов, общая микробная биомасса, активность ферментов: каталазы и дегидрогеназы и фитотоксичность. В то же время, в отдельных случаях сочетанного загрязнения при малых дозах химических загрязнителей (концентрации свинца 100-500 мг/кг и концентрации нефти 2% от массы почвы) в сочетании с переменным магнитным полем 300-1500 мкТл наблюдался стимулирующий эффект.
2.В большинстве случаев действие химических и электромагнитных факторов было синергетическим, однако в некоторых случаях (при мощности СВЧизлучения 850 Вт, индукции магнитного поля 300 мкТл) наблюдалось антагонистическое действие электромагнитного и химического загрязнения.
3.Доля совместного действия факторов при сочетанном воздействии свинца и СВЧ-излучения (в среднем 33%) выше, чем для воздействия нефти и СВЧизлучения (в среднем 25%).
4.Вклад переменного магнитного поля в изменение биологических свойств почвы при сочетанном загрязнении выше (19-44%), чем вклад СВЧ-излучения в тех же условиях (0-25%).
5.При сочетанном загрязнении переменным магнитным полем и химическим загрязнителем основной вклад в изменения свойств вносил именно фактор химического загрязнения (до 83%).
6.Биологические показатели отличались разной степенью чувствительности к сочетанному загрязнению, среди наиболее чувствительных можно выделить активность каталазы, численность аммонифицирующих и амилолитических бактерий, почвенных микромицетов.
7. Чернозем обыкновенный и бурая лесная почва имеют сходную устойчивость к сочетанному загрязнению, устойчивость серопесков ниже.
135
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1.Агроэкологическая характеристика пахотных почв Российской Федерации по содержанию тяжелых металлов, мышьяка и фтора / П. Г. Максимов, Н. М. Васильева, А. В. Кузнецов; отв. за вып. П. Г. Максимов. - М.: Агроконсалт, 2002. - 50 с.
2.Аксенова М.Е. Тяжелые металлы: механизмы нефротоксичности // Нефроло-
гия и диализ. 2000. Т.2, № 1-2. dialysis.ru/magazine/2000l-2/metal.php
3.Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почвах и растениях. – Л.: Агропромиз-
дат, 1987. – 142 с.
4.Андресон Р.К., Бойко Т.Ф., Багаутдинов Ф.Я., Даниленко Л.А., Денежкин Е.М., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х., Андресон Б.А. Применение биологического метода для очистки и рекультивации нефтегазозагрязненных почв // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. 1994. № 2. С. 16-18.
5.Андресон Р.К., Мукатанов А.Х., Бойко Т.Ф. Экологические последствия загрязнения нефтью // Экология. 1980. № 6. С. 21-25.
6.Андресон Р.К., Телин А.Г., Галимзянова Н.Ф., Агафонова Я.М., Багаутдинов Ф.Л. Бойко Т.Ф., Гарипов Т.Т. Биологическая рекультивация почвы, загрязненной нефтью, в промысловых условиях // Защита от коррозии и охрана окружающей среды. 1997. № 4-5. С. 21-23.
7.Аносов В.Н., Трухан Э.М. Новый подход к проблеме воздействия слабых магнитных полей на живые объекты // Доклады Академии Наук. 2003. Т. 392. № 5. С. 689-693.
8.Антоненко А.М., Занима О.В. Влияние нефти на ферментативную активность аллювиальных почв Западной Сибири // Почвоведение. 1992. № 1. С. 38-43.
9.Антропогенная эволюция черноземов / под ред. А.П. Щербакова, И.И. Васе-
нева. – Воронеж, 2000. – 409 с.
136
10.Анчугова Е.М., Маркарова М.Ю., Щемелинина Т.Н., Володин В.В. Особенности вертикального распределения углеводородов в почвенных субстратах // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2010. -т. 12. - №1(5). С. 1203-1207.
11.Артамонова (Карагайчева) Ю. В. Сочетанное действие электромагнитного излучения 65 ГГц и ацетата свинца на лабораторных животных, автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук, Саратов, 2012
12.Артамонова (Карагайчева) Ю.В., Рогачева С.М., Бабаева М.И., Баулин С.И., Чуян Е.Н., Джелдубаева Э.Р. Сочетанное воздействие электромагнитного излучения низкой интенсивности и ионов свинца на животных // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Cерия «Биология, химия».- 2009. –Т. 22 (61), № 4. – С. 9-17.
13.Бабьева М.А., Зенова Н.К. Биология почв. М.: Изд-во МГУ, 1989. 336 с.
14.Байдина Н.Л. Инактивация тяжелых металлов гумусом и цеолитами в техногеннозагрязненной почве // Почвоведение. 1994. № 9. С. 121-125.
15.Байдина Н.Л. Загрязнение городских почв и огородных культур тяжелыми металлами // Агрохимия. - 1995. - № 12. - С. 99-104.
16.Безуглова О.С., Игнатенко Е.Л., Морозов И.В., Шевченко И.Д. Влияние бурого угля на снижение подвижности меди и свинца в черноземе обыкновен-
ном // Почвоведение. 1996. № 9. С. 1103-1106
17.Белкин А.Д. Структурно-функциональные изменения в организме при воздействии техногенных вращающихся и переменных электрических полей и механизмы их возникновения / Автореф. дисс… докт. биол. наук. Новоси-
бирск. 1999. 252 с.
18.Белоголова Г.А. Гордеева О.Н., Коваль П.В., Джао К.Х., Гао Г.Л. Закономерности распределения и формы нахождения тяжелых металлов в техно- генно-трансформированных черноземах Южного Приангарья и Северовосточного Китая // Почвоведение. - 2009. - № 4. - С. 429-440.
137
19.Белоусов В.С. Цеолит-содержащие породы Краснодарского края в качестве инактиваторов тяжелых металлов в почве // Агрохимия 2006. № 4. С.78-83.
20.Бинги В.Н. Магнитобиология: эксперименты и модели. М.: МИЛТА, 2002. 592 с.
21.Бинги В.Н., Миляев В.А., Чернавский Д.С., Рубин А.Б. Парадокс магнитобиологии: анализ и перспективы решения // Биофизика. 2006. Т. 51. Вып. 3.
С. 553-559.
22.Бинги В.Н., Чернавский Д.С. Стохастический резонанс магнитосом, закрепленных в цитоскелете // Биофизика. 2005. Т. 50. Вып. 4. С. 684-688.
23.Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Э. Вайнерт, Р. Вольтер, Т. Ветцель и др. Пер. с нем. М., 1988. 346 с.
24.Бирагова Н.Ф. Основные источники поступления тяжелых металлов в окружающую среду. Хранение и переработка сельхозсырья. 2003. № 6. С. 35-36.
25.Богдановский Г. А. Химическая экология - М.: МГУ, 1994.-237 с.
26.Большаков В.А., Краснова Н.М., Борисочкина Т.Н. и др. Аэротехногенное загрязнение почвенного покрова тяжелыми металлами: источники, масштабы, рекультивация. М: Изд-во Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева, 1993. 92 с.
27.Бордюшков Ю.Н., Горошинская И.А., Франциянц Е.М., Ткачева Г.Н., Горло Е.И., Нескубина И.В. Структурно-функциональные изменения мембран лимфоцитов и эритроцитов под воздействием переменного магнитного поля // Вопросы медицинской химии. 1999. Т. 45. №. 6. С. 53-57.
28.Булавко Г.И., Наплекова Н.Н. Влияние свинца на микрофлору дерновоподзолистой почвы и чернозема выщелоченного // Изв. СО АН СССР. Сер.
биол. наук. 1984. №18/3. С. 36-39.
29.Бабьева И.П., Левин С.В., Решетова И.С. Изменение численности микроорганизмов в почвах при загрязнении тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде. М.: Изд-во МГУ, 1980. С. 115-120.
138
30.Бурмистрова Т.И., Алексеева Т.П., Перфильева В.Д., Терещенко Н.Н., Стахина Л.Д. Биодеградация нефти и нефтепродуктов в почве с использованием мелиорантов на основе активированного торфа // Химия растительного сы-
рья. 2003. №3. – С. 69-72.
31.Важенин И.Г. О разработке предельно допустимых концентраций (ПДК) химических веществ в почве // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 1983.
Вып 35. С. 3-6.
32.Важенина Е.А. Влияние техногенных выбросов через атмосферу на агрохимические свойства дерново-подзолистых почв // Агрохимия. 1983. № 5. С. 74-80.
33.Ваккеров-Коузова Н. Д. Экологическая оценка влияния азобензола на бактериальное разнообразиедерново-подзолистой почвы // Почвоведение. - 2005. -
№11. - С.1353-1356.
34.Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы Юга России. Ростов-на- Дону: Изд-во «Эверест», 2008. 276 с.
35.Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на фитотоксичность чернозема // Агрохимия. 1997. № 6. С. 5055.
36.Вальков В.Ф., Колесников С.И., Казеев К.Ш. Почвы юга России: классификация и диагностика. Ростов н/Д: Изд-во СКНЦ ВШ, 2002. 168 с.
37.Васильков Г.В. Паразитарные болезни рыб и санитарная оценка рыбной продукции // Сборник научных трудов. – М.: ВНИРО, 2005. – 269 с.
38.Веденеев А.Л. Влияние длительного аэротехногенного загрязнения на физи- ко-химические и биологические свойства бурой горно-лесной почвы // Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Новосибирск, 1983. 18 с.
39.Вельков В.В. Биоремедиация: принципы, проблемы, подходы // Биотехноло-
гия. 1995. № 3-4. С. 20-27.
139
40.Веселовский В.А., Вшивцев B.C. Биотестирование загрязнения нефтью по реакции фотосинтетического аппарата растений // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М., 1988.
41.Висотенко О.О. Вертикальний розподіл важких металів техногенного походження та їх мобільних форм в зоні впливу Костянтинівського свинцевоцинкового комбінату // ІІ Міжнародна науково-практична конференція Екологічна безпека: проблеми і шляхи вирішення». 11–15 вересня 2006 р., м. Алушта, АР Крим — Збірник наукових статей — Том 2. — Харків. — 2006.
— С.127–130.
42.Водяницкий Ю.Н., Добровольский В.В. Железистые минералы и тяжелые металлы в почвах. М.: Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН. 1998. 216 с.
43.Воздействие на организм человека опасных и вредных экологических факторов. Метрологические аспекты. В 2-х т. Т. II. Под. Ред. Исаева Л.К. М.:
ПАИМС. 1997. 496 с.
44.Воробейчик Е.Л. Изменение пространственной структуры деструкционного процесса в высотном и токсическом градиентах: природно-техногенные аналогии // Экологические проблемы горных территорий: Матер. Междунар. науч. конф. 18-20 июня 2002 г. / ИЭРиЖ УрО РАН; науч. ред. А.Г.Васильев.
– Екатиренбург: Изд-во «Академкнига», 2002. – 300 с.
45.Воробейчик Е.Л., Садыков О.Ф., Фарафонтов М.Г. Экологическое нормирование техногенных загрязнений наземных экосистем (локальный уровень). Екатеринбург: УИФ Наука, 1994. 281 с.
46.Воробейчик Е.Л., Позолотина В.Н.Микромасштабное пространственное варьирование фитотоксичности лесной подстилки // Экология. - 2003. - № 6. - С. 420-427.
47.Воробьев С.А. Влияние выхлопов автомобильного транспорта на содержание тяжелых металлов в городских экосистемах // Безопасность жизнедея-
тельности. - 2003. - № 10. - С. 36-38 .
140
48.Габбасова И.М. Деградация и рекультивация почв Башкоркостана. – Уфа:
Гилем, 2004. – 284 с.
49.Габбасова И.М. Деградация и рекультивация почв Южного Приуралья: Автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. М.: ТСХА. 2001. 45 с.
50.Гайнутдинов М.З., Самосова С.М., Артемьева Т.И. и др. Рекультивация нефтезагрязненных земель лесостепной зоны // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. С. 177-197.
51.Гайнутдинов М.З., Храмов И. Т., Гилязов М.Ю. Загрязнение слабовыщелоченного чернозема нефтепромысловыми сточными водами // Почвоведение. 1986. № 2. С. 146-150.
52.Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Ферментативная индикация загрязнения почв тяжелыми металлами // Агрохимия. – 2006. – №11.
53.Галстян А.Ш. Унификация методов определения активности ферментов почв // Почвоведение. 1978. № 2. С. 107-114.
54.Галстян А.Ш. Ферментативная активность почв Армении. Ереван: Айастан, 1974. 275 с.
55.Геннадиев А.Н., Козин И.С., Шурубор Е.И., Теплицкая Т.А. Динамика загрязнения почв полициклическими ароматическими углеводородами и индикация состояния почвенных экосистем // Почвоведение. 1990. № 10. С. 7585.
56.Геннадиев А.Н. Карты устойчивости почв к загрязнению нефтепродуктами и полициклическими ароматическими углеводородами: метод и опыт составления / А.Н. Геннадиев, Ю.И. Пиковский // Почвоведение. – 2007. - №1. – С. 80-92.
57.Гецен М.В., Груздев Б.И. Программный проект «Экология и охрана восточ- но-европейских тундр». Сыктывкар, 1992. 32 с.
58.Гилязов М.Ю. Гайсин И.А. Агроэкологическая характеристика и приемы рекультивации нефтезагрязненных черноземов республики Татарстан. – Ка-
зань: Фэн, 2003. – 227 с.
