Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Биодиагностика устойчивости почв Черноморского побережья Краснодарского края к загрязнению нефтью и тяжелыми металлами. Монография
.pdf
41
Повторность 16-кратная (2 сосуда х 2 образца почвы х 4 аналитические повторности).
Дегидрогеназа катализирует окислительно-восстановительные реакции путем дегидрирования органических веществ. Основным методом ее
обнаружения является восстановление индикаторов с низким редокспотенциалом типа метиленовой сини. Выражается в мг ТТФ на 10 г почвы
за 24 часа. Повторность 8-кратная (2 сосуда х 2 образца почвы х 2 аналитические повторности).
Согласно рекомендациям А.Ш. Галстяна (1978) активность почвенных
ферментов изучали при естественной рН почвы.
Установлено, что активность почвенных ферментов может служить
дополнительным диагностическим показателем почвенного плодородия и
его изменения в результате антропогенного воздействия (Галстян, 1982;
Хазиев 1982; Абрамян, 1992; Киреева, 2002; Колесников и др., 2006; Гайворонский, 2008). Применению ферментативной активности в качестве диагностического показателя способствуют низкая ошибка опытов (не более 58 %) и высокая устойчивость ферментов при хранении образцов (Галстян,
1982; Даденко, Казеев, 2003).
Целлюлозолитическую способность определяли аппликационным методом по степени разложения хлопчатобумажного полотна (Гельцер, 1986),
экспонированного в почве в течение 30 дней. Повторность 4-кратная (2 сосуда х 2 полотна).
Обилие бактерий рода Azotobacter учитывали методом комочков обрастания на среде Эшби (Методы почвенной микробиологии и биохимии,
1991). Повторность девятикратная.
По изменению показателей прорастания семян редиса и интенсивности начального роста проростков (длина корней) оценивали фитотоксичность почв (Бабьева, Зенова, 2004). Редис (сорт Корунд) использовали в ка-
42
честве тест-объекта. Повторность 8-кратная (2 сосуда х 2 образца почвы х 2
чашки Петри). 25 семян редиса на 1 чашку Петри.
Количество гумуса определяли в незагрязненных образцах по методи-
ке Тюрина со спектрофотометрическим окончанием (Орлов, Гришина,
1981). Повторность 4-кратная (2 сосуда х 1 образец почвы х 2 аналитические повторности).
рН почв определяли в контрольных вариантах потенциометрическим
методом (Практикум по почвоведению, 1986).
На основе вышеперечисленных биологических показателей определя-
ли интегральный показатель биологического состояния (ИПБС) почв: значение каждого из шести показателей на контроле (в незагрязненной почве)
принимали за 100% и по отношению к нему выражали в процентах значения в остальных вариантах опыта (в загрязненной почве). Затем определяли
среднее значение шести показателей для каждого варианта опыта. Данный
метод позволяет интегрировать относительные значения разных показателей, абсолютные значения которых не могут быть объединены в единый
показатель, так как имеют разные единицы измерения.
3.3. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Для получения достоверных результатов необходима их статистиче-
ская обработка. В данной работе был применен дисперсионный анализ.
В целях удобства интерпретации результатов дисперсионного анализа
по его данным вычисляли наименьшую существенную разность (НСР):
где Мd — ошибка разности; t
НСР
0.05
= Мd х t
0.05
0.05
,
— критерий Стьюдента.
43
Элемент
Доза загрязняющего вещества
Контроль
1 ПДК
(1 %)
10 ПДК
(5%)
100 ПДК
(10 %)
НСР05
Общая численность бактерий, млрд/г
Cr
4,2
2,9
1,6
1,3
0,3
Cu
4,2
4,1
2,7
1,7
0,2
Ni
4,2
4,3
2,8
1,9
0,2
Pb
4,2
4,1
3,3
3,1
0,3
Нефть
4,2
2,9
2,4
2,2
0,4
НСР05
0,3
0,3
0,3
Активность каталазы, мл О2 на 1 г почвы за 1 мин
Cr
7,3
6,8
4,6
1,6
0,7
Cu
7,3
7,9
6,8
5,1
0,5
Ni
7,3
7,7
7,1
6,6
0,5
Pb
7,3
7,5
7,0
6,6
0,5
Нефть
7,3
6,7
2,3
1,0
0,6
НСР05
0,6
0,6
0,6
Активность дегидрогеназы, мг ТФФ на 10 г почвы за 24 часа
Cr
16,5
12,8
10,2
3,2
1,4
Cu
16,5
13,7
12,6
7,3
1,7
Ni
16,5
16,5
12,2
8,3
1,8
Pb
16,5
15,8
10,6
6,9
1,7
Нефть
16,5
4,2
1,4
0,8
0,8
НСР05
1,4
1,1
0,9
Целлюлозолитическая активность, % от контроля
Cr
100
35
15 6 10
Cu
100
98
82
61 6 Ni
100
98
73
55 4 Pb
100
100
86
68
7
Нефть
100
63
39
18
12
НСР05
8 9
11
1
ГЛАВА 4. ИЗМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ ЧЕР-
НОМОРСКОГО ПОБЕРЕЖЬЯ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ ПРИ
ХИМИЧЕСКОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ
4.1. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЧЕРНОЗЕМА ЮЖНОГО1
Результаты исследования представлены в таблице 9 и на рисунках 4-9.
Таблица 9
Влияние химического загрязнения на биологические
свойства чернозема южного
Авторы главы: Кузина А.А., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Лубенцова Д.В.
44
Элемент
Доза загрязняющего вещества
Контроль
1 ПДК
(1 %)
10 ПДК
(5%)
100 ПДК
(10 %)
НСР05
Обилие бактерий рода Azotobacter, % комочков обрастания
Cr
100
100
69 7 10
Cu
100
100
92
88
13
Ni
100
100
100
93 9 Pb
100
100
85
81
12
Нефть
100
100
91 6 7
НСР05
12
12
14
Длина корней редиса (фитотоксичность), % от контроля
Cr
100
46
13 0 9
Cu
100
90
58
31 4 Ni
100
89
63
33 5 Pb
100
99
64
28 6 Нефть
100
74
43
36 9 НСР05
11 8 6
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Продолжение таблицы 9
Рис. 4. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на общую численность бактерий, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
45
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Рис. 5. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на активность каталазы, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
Рис. 6. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на активность дегидрогеназы, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
46
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Рис. 7. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на целлюлозолитическую активность, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
Рис. 8. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на обилие бактерий рода Azotobacter, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
47
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Рис. 9. Влияние химического загрязнения чернозема южного
на фитотоксичность (длину корней редиса), % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
При загрязнении чернозема южного ТМ и нефтью достоверно снижа-
ется численность бактерий, уменьшается активность ферментов почвы,
ухудшается показатели роста растений.
Зафиксировано снижение значений биологических показателей в зави-
симости от количества в почве загрязняющего вещества.
Ряд металлов по экотоксичности для коричневой выщелоченной поч-
вы следующий: CrO3 > CuO ≥ NiO = PbO.
Наибольшее негативное воздействие на биологические свойства чер-
нозема южного оказал оксид хрома. Сравнивать между собой действия ТМ
и нефти считается некорректным, так как нет возможности сопоставить их
концентрации в почве.
48
Элемент
Доза загрязняющего вещества
Контроль
1 ПДК
(1 %)
10 ПДК
(5%)
100 ПДК
(10 %)
НСР05
Общая численность бактерий, млрд/г
Cr
4,2
2,6
2,0
1,2
0,4
Cu
4,2
4,0
3,4
1,5
0,3
Ni
4,2
3,6
2,7
1,6
0,3
Pb
4,2
3,9
3,1
1,7
0,3
Нефть
4,2
3,1
2,2
1,2
0,5
НСР05
0,3
0,3
0,2
Активность каталазы, мл О2 на 1 г почвы за 1 мин
Cr
16,5
13,9
11,1
6,9
2,1
Cu
16,5
15,8
15,4
14,7
1,4
Ni
16,5
14,6
14,3
14,2
1,4
Pb
16,5
15,3
14,7
13,8
1,4
Нефть
16,5
16,1
13,3
9,8
2,7
НСР05
1,3
1,5
1,6
Активность дегидрогеназы, мг ТФФ на 10 г почвы за 24 часа
Cr
9,0
7,5
3,6
2,9
0,8
Cu
9,0
8,8
6,4
3,3
0,9
Ni
9,0
8,9
7,3
3,9
1,0
Pb
9,0
8,7
7,1
4,5
1,0
Нефть
9,0
9,3
8,6
5,4
1,1
НСР05
1,0
1,0
0,8
Целлюлозолитическая активность, % от контроля
Cr
100
15
11 4 13
Cu
100
95
55
45 8 Ni
100
89
69
55 8 Pb
100
93
81
42 7 Нефть
100
18
13
11
14
НСР05
8 11 9
2
4.2. ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОРИЧНЕВОЙ ТИПИЧНОЙ ПОЧВЫ2
Результаты исследования представлены в таблице 10 и на рисунках 10-
15.
Таблица 10
Влияние химического загрязнения на биологические
свойства коричневой типичной почвы
Авторы главы: Кузина А.А., Колесников С.И., Казеев К.Ш., Моспаненко А.Ф.
49
Элемент
Доза загрязняющего вещества
Контроль
1 ПДК
(1 %)
10 ПДК
(5%)
100 ПДК
(10 %)
НСР05
Обилие бактерий рода Azotobacter, % комочков обрастания
Cr
100
27
18 7 5
Cu
100
73
57
42 9 Ni
100
89
76
35
10
Pb
100
82
68
32
10
Нефть
100
95
77
59
11
НСР05
10
10 7
Длина корней редиса (фитотоксичность), % от контроля
Cr
100
72
10 2 11
Cu
100
86
84
72 9 Ni
100
75
62
29 8 Pb
100
84
68
59
10
Нефть
100
79
85
12 9 НСР05
10
10 6
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Продолжение таблицы 10
Рис. 10. Влияние химического загрязнения коричневой типичной почвы
на общую численность бактерий, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
50
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
0
20
40
60
80
100
120
Cr Cu Ni Pb
Нефть
%
Контроль
1 ПДК (1%)
10 ПДК (5%)
100 ПДК (10%)
НСР05
Рис. 11. Влияние химического загрязнения коричневой типичной почвы
на активность каталазы, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
Рис.12. Влияние химического загрязнения коричневой типичной почвы
на активность дегидрогеназы, % от контроля
(ПДК — для ТМ, % — для нефти)
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]