Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Влияние сочетанного химического и электромагнитного загрязнения на биологические свойства почв. Монография

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 187 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СОЧЕТАННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ СВИНЦОМ, НЕФТЬЮ И СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЕМ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ОБЫКНОВЕННОГО

Результаты исследований изменения биологических свойств чернозема обыкновенного под воздействием сочетанного загрязнения свинцом, нефтью и СВЧ-излучением представлены в таблице 3, 4 и на рисунках 1-10.

Таблица 4 Вклад отдельных факторов в изменение биологических свойств чернозема обык-

новенного при сочетанном воздействии нефти, свинца и СВЧ-излучения

		Свинец + СВЧ-излучение				Нефть + СВЧ-излучение
	СВЧ	Свинец	Взаимо	Ошибка	СВЧ	Нефть	Взаимо	Ошибка
	СВЧ	Свинец	действие	дисперсии	СВЧ	Нефть	действие	дисперсии
			факторов	дисперсии			факторов	дисперсии
Активность	37%*	30%*	21%	12%	9%	75%*	13%	1%
каталазы
Активность	19%*	20%*	57%*	4%	17%*	45%*	33%*	5%
дегидрогеназы	19%*	20%*	57%*	4%	17%*	45%*	33%*	5%
Численность
аммонифици-	23%*	41%*	20%*	16%	2%	30%*	32%*	36%
рующих
бактерий
Численность
споро-	5%	39%*	44%*	12%	3%	64%*	25%*	8%
образующих	5%	39%*	44%*	12%	3%	64%*	25%*	8%
образующих
бактерий
Численность
грам-	-	-	-	-	29%*	29%*	21%*	21%
отрицательных	-	-	-	-	29%*	29%*	21%*	21%
бактерий
Численность
амило-	44%*	0,5%	0,5%	55%	31%*	26%*	27%*	16%
литических	44%*	0,5%	0,5%	55%	31%*	26%*	27%*	16%
бактерий
Численность	22%	28%	27%	23%	28%*	40%*	12%	20%
актиномицетов
Численность
нефте-	11%	17%	19%	53%	9%	52%*	29%*	10%
окисляющих	11%	17%	19%	53%	9%	52%*	29%*	10%
бактерий
Обилие	-	-	-	-	18%*	10%*	40%*	32%
микромицетов	-	-	-	-	18%*	10%*	40%*	32%
микромицетов
Длина побегов	24%*	22%*	44%*	10%	5%	84%*	4%	7%

и корней

* p<0,05

Таблица 3

Влияние сочетанного загрязнения свинцом, нефтью и СВЧ-излучением на биологические свойства

чернозема обыкновенного

Числен-

Актив-

Численность

Числен-

Численность

Актив-

ность гра-

Численность

Обилие

ность

ность де-

Длина

аммониифи-

ность спо-

мотрица-

аммонифици

ность ак-

нефтеокис-

микроми-

каталазы,

гидрогена-

побегов,

корней,

цирующих

робразую-

тельных

рующих бак-

тиноми-

ляющих

цетов,

мл О2/г

зы, мг

мм

бактерий,

щих бакте-

бактерий,

терий, млн/г

цетов,

бактерий,

тыс/г

ТТХ/10 г

млн./г

рий, млн/г

млн/г

Контроль

13,4±0,28

24,98±2,15

23,0±0,65

12,5±0,50

8,48±0,87

7,45±0,97

3,35±0,35

7,95±0,35

2,68±0,35

1,68±0,19

55,61±2,41

Свинец,

10,0±0,35

18,07±0,56

18,4±0,42

8,8±0,32*

6,35±0,51*

5,55±0,59*

2,87±0,67*

7,39±0,78

1,93±0,45

2,05±0,25*

61,20±3,60

100мг/кг

Нефть, 5%

6,0±0,43*

24,96±0,12

9,7±0,21*

5,6±0,17*

13,84±0,39*

13,56±0,88*

5,09±0,27*

5,69±0,64

3,66±0,35

1,92±0,11*

64,99±5,28

СВЧ,

11,7±0,74

19,12±2,29

16,3±0,43

8,0±0,29*

11,20±0,80*

10,27±0,34*

4,56±0,08*

6,16±0,50

1,90±0,28

1,33±0,07

61,32±3,97

450 Вт

Свинец,

100мг/кг +

10,2±1,00

19,55±1,80

20,3±0,70

9,8±0,29*

4,95±0,49**

4,67±0,64*

3,10±0,21

5,78±0,68

2,22±0,48

1,95±0,13

47,32±0,98

СВЧ, 450

Вт

Нефть, 5%

35,68±1,03

+ СВЧ, 450

4,6±0,33*

11,8±0,44

8,1±0,45

10,79±0,08*

10,75±0,96*

3,67±0,44*

4,36±0,26

2,57±0,08

2,09±0,33*

48,59±1,65*

Вт

СВЧ,

9,6±0,14*

24,22±2,85

46,7±0,88

52,4±0,81

10,72±0,98*

6,78±0,58

4,65±0,35*

5,27±0,20

1,73±0,35

1,71±0,23

53,92±2,14

800 Вт

Свинец,

18,32±0,99

37,1±0,66

46,4±1,05

100мг/кг +

8,3±0,64*

9,26±0,53

7,22±0,24

3,84±0,42

4,95±0,45

1,85±0,35

1,64±0,21

67,38±4,97

СВЧ, 800

Вт

Нефть, 5%

17,0±0,31

24,6±0,59

83,97±8,99*

+ СВЧ, 800

4,7±0,87*

25,54±1,72

12,59±0,42*

12,72±0,76*

6,06±0,14*

5,37±0,60

2,39±0,16

2,23±0,31*

Вт

Условные обозначения: * p<0,05, ** p<0,01

4.1 Влияние на ферментативную активность Влияние на активность каталазы. Каталаза (Н2О2:Н2О2 - оксидоредуктаза,

КФ 1.11.1.6.) катализирует реакцию разложения перекиси водорода на воду и молекулярный кислород. Активность каталазы выражают в мл О2 на 1 г почвы, выделившегося за 1 минуту.

СВЧ-излучение вызывало снижение активности каталазы чернозема обыкновенного: при мощности СВЧ 800 Вт активность снижалась на 28% (p<0,05) от контроля (рис.1). Свинец так же приводил к снижению активности фермента на

26% (p<0,05).

% от контроля

120

контроль

100

Без хим.загрязнения	PbO 1000 мг/кг	Нефть 5%
Без СВЧ	+ СВЧ 450Вт	+ СВЧ 800Вт

Рис. 1. Влияние сочетанного загрязнения чернозема обыкновенного свинцом, нефтью и СВЧ-излучением на активность каталазы, % от контроля

Сочетанное воздействие усиливало токсическое действие загрязнения свинцом: при мощности 800 Вт активность каталазы снижалась на 38% (p<0,05). Согласно двухфакторному дисперсионному анализу, вклад СВЧ-излучения в изменение активности каталазы составил 37% (p<0,05), вклад свинцового загрязнения – 30%, взаимодействия факторов - 21 (p<0,05).

Внесение нефти в почву вызывало значительное падение уровня активности каталазы – на 55% (p<0,05) по сравнению с контрольным образцом. Сходная кар-

тина наблюдалась и при сочетанном загрязнении, когда активность фермента снижалась на 65-66%. Согласно двухфакторному дисперсионному анализу, вклад нефтяного загрязнения в общее снижение активности исследуемого фермента составил около 75%, взаимодействия факторов – 13% (p<0,05), достоверного вклада СВЧ-излучения обнаружено не было.

Влияние на активность дегидрогеназы. Дегидрогеназа (субстрат:

НАД(Ф)-оксидоредуктазы, КФ 1.1.1) катализирует окислительновосстановительные реакции путем дегидрирования органических веществ. Активность дегидрогеназ выражают в мг ТТФ на 10 г почвы за 24 часа.

На активность дегидрогеназы СВЧ-излучение не оказывало значительного воздействия: при мощности излучения 450 Вт было зафиксировано снижение активности исследуемого фермента на 23% (p<0,05) (рис 2).

% от контроля

160

140

120 контроль

100

Без хим.загрязнения	PbO 1000 мг/кг	Нефть 5%
Без СВЧ	+ СВЧ 450Вт	+ СВЧ 800Вт

Рис. 2. Влияние сочетанного загрязнения чернозема обыкновенного свинцом, нефтью и СВЧ-излучением на активность дегидрогеназы, % от контроля

Свинцовое загрязнение снижало активность дегидрогеназы: было отмечено падение активности на 28% (p<0,05) от контрольных значений. При сочетанном загрязнении была зафиксирована сходная картина. Дисперсионный анализ показал, что вклад свинцового и СВЧ-загрязнения составил 20 и 19% соответственно (p<0,05). Совместное действие факторов оказало влияние на активность фермента в размере 57% (p<0,05).

Нефтяное загрязнение не оказало достоверного влияния на активность дегидрогеназы, однако в случае его влияния совместно с СВЧ-излучением мощностью 450 Вт приводило к росту активности дегидрогеназы на 43% (p<0,01). В целом, вклад нефтяного загрязнения в изменение активности фермента при сочетанном загрязнении составил 45% (p<0,05), СВЧ-излучения – 17% (p<0,05), а их взаимодействия – 33% (p<0,05).

В целом, можно сделать вывод, что сочетанное с СВЧ-излучением свинцовое или нефтяное загрязнение не оказывают достоверных комплексных эффектов на каталазу, в отличие от дегидрогеназы, для которой показано достоверное сочетанное воздействие факторов.

4.2. Влияние на почвенную микрофлору Влияние на численность аммонифицирующих бактерий. СВЧ-излучение

вызывало рост числа аммонифицирующих бактерий в почве – до 32% (p<0,05) при мощности излучения 450 Вт (рис. 3).

Свинцовое загрязнение, напротив, уменьшало число исследуемых бактерий в почве на 25% (p<0,05). При сочетанном загрязнении свинцом и СВЧ-излучением мощностью 450 Вт наблюдалось более серьезное снижение численности бактерий: на 48% (p<0,01), при этом при мощности 800 Вт, напротив, достоверных изменений численности по сравнению с контролем не наблюдалось.

% от контроля

200

180

160

140

контроль

120

100

Без хим.загрязнения	PbO 1000	мг/кг	Нефть 5%
Без СВЧ	+ СВЧ 450Вт		+ СВЧ 800Вт

Рис. 3. Влияние сочетанного загрязнения чернозема обыкновенного свинцом, нефтью и СВЧ-излучением на численность аммонифицирующих бактерий,

% от контроля

Дисперсионный анализ показал, что вклад СВЧ-излучения в изменение численности аммонифицирующих бактерий при сочетанном действии со свинцом составил 23% (p<0,05), свинцового загрязнения – 41% (p<0,05), а их комплексного взаимодействия – 20% (p<0,05).

Нефтяное загрязнение, напротив, вызывало рост числа аммонифицирующих бактерий во всех случаях – до 63% при только нефтяном загрязнении (p<0,05). Двухфакторный дисперсионный анализ сочетанного действия загрязнителей не показал достоверного влияния СВЧ-излучения на численность исследуемых бактерий, однако действие излучения и нефти в комплексе составило 32% (p<0,05), а действие нефти – 30% (p<0,05).

Механизм воздействия СВЧ-поля на бактерий до конце неясен. Известно, что оно способно вызывать нарушения в клеточных мембранах. Это, в свою очередь, может приводить к изменению скорости проникновения в клетку таких токсических веществ, как ионы свинца или молекулы нефти и нефтепродуктов (Воздействие…, 1997).

Влияние на численность спорообразующих бактерий. Спорообразующие бактерии – это грамположительные бактерии, способные образовывать покоящиеся клетки, покрытые плотной многослойной оболочкой – споры. Споры намного устойчивее к неблагоприятным факторам, чем вегетативные клетки, и способны пережидать длительную засуху, резкие колебания температур и другие неблагоприятные условия внешней среды.

Спорообразующие аммонифицирующие бактерии увеличивали свою численность под действием СВЧ-излучения мощностью 450 Вт на 38% (p<0,05), однако при мощности 800 Вт данный стимулирующий эффект не наблюдался

(рис 4).

% от контроля

250

200

150

контроль

100

Без хим.загрязнения	PbO 1000 мг/кг	Нефть 5%
Без СВЧ	+ СВЧ 450Вт	+ СВЧ 800Вт

Рис. 4. Влияние сочетанного загрязнения чернозема обыкновенного свинцом, нефтью и СВЧ-излучением на численность спорообразующих бактерий,

% от контроля

Свинцовое загрязнение подавляло рост спорообразующих бактерий, как отдельно, так и в сочетании с СВЧ-излучением мощностью 450 Вт (на 26 и 37% (p<0,05) соответственно). Однако при увеличении мощности СВЧ-излучения до 800 Вт данный эффект не наблюдался. Дисперсионный анализ показал, что влия-

ние свинца на численность спорообразующих бактерий при сочетанном загрязнении составило 39% (p<0,05), а влияние того факта, что свинцовое и нефтяное загрязнение действовали в комплексе – 44% (p<0,05). Достоверного действия только СВЧ-излучения обнаружено не было.

Как и в случае с аммонифицирующими бактериями, нефть вызывала рост численности спорообразующих аммонифицирующих бактерий – до 82% (p<0,01) при загрязнении только внесенной в почву нефтью. Двухфакторный дисперсионный анализ показал, что вклад нефти в рост численности данных бактерий в условиях сочетанного загрязнения нефтью и СВЧ-излучением составил 64% (p<0,05), взаимодействие нефти и СВЧ-излучения – 25% (p<0,05). Достоверного влияния СВЧ-излучения не было обнаружено.

Влияние на численность грамотрицательных бактерий. Клеточная стен-

ка играет немаловажную роль в жизни бактерий, так как осуществляет процессы рецепции, поглощения питательных веществ, движения. Грамотрицательные бактерии имеют особое строение клеточной стенки, состоящей из нескольких слоёв, отличающихся по структуре. Они не способны образовывать споры и в таком виде пережидать неблагоприятные условия окружающей среды.

СВЧ-излучение вызывало увеличение числа грамотрицательных бактерий в почве до 39% при мощности 800 Вт (p<0,05) (рис. 5). Свинцовое загрязнение не оказывало достоверного влияния ни само по себе, ни в сочетании с СВЧизлучением.

Нефтяное загрязнение во всех случаях приводило к росту численности исследуемых бактерий – до 81% (p<0,05) в случае сочетанного воздействия нефти и СВЧ-излучения мощностью 800 Вт. Двухфакторный дисперсионный анализ выявил, что вклад СВЧ-излучения в рост численности грамотрицательных бактерий составил 29% (p<0,05), нефти – 29% (p<0,05), а комплексное действие составило

21% (p<0,05).

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 187 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]