Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Григориади, Анна Сергеевна

Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв
<
Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Григориади, Анна Сергеевна. Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.01.06, 03.02.08 / Григориади Анна Сергеевна; [Место защиты: Ин-т биологии Уфим. науч. центра РАН].- Уфа, 2010.- 227 с.: ил. РГБ ОД, 61 11-3/300

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Ремеднацни ни биологические помпы в литературе

1.1. Нефть и нефтепродукты как источник антропогенного загрязнения почвенной экосистемы

1.2. Экологические последствия загрязнения нефтью и нефтепродуктами 14

1.2.1. Влияние нефтяного загрязнения на биологическую активность почвы17

1.2.2. Фитогоксичность нефтеза грязненных почв 26

1.3. Естественная деградация нефтяных углеводородов и ночке

1.4. Биоремедиация нефтезагрязненных ночи 36

1.4.1. Методы стимуляции аборигенной микробиоты нефтеза грязненной почвы 39

1.4.2. Применение бактериальных препаратов

1.4.3. Фиторемедиация нсфтезаірязненной почвы 45

Глава 2. Объекты и методы исследований

2.1. Характеристика районов исследования

2.2. Постановка полевых и лабораторных экспериментов

2.2.1. Лабораторные исследования 2.2.2. Полевые исследования

2.2.3. Характеристика нефти и нефтепродуктов 54

2.2.4. Характеристика биопрепаратов, использованных в работе

2.3. Методы исследований 56

2.3.1. Методика отбора почвенных проб 56

2.3.2. Методика определения содержания остаточных нефтепродуктов.

2.3.3. Методы определения ферментативной активности почвы

2.3.4 Методы посева и учета почвенных микроорганизмов

2.3.5 Методы изучения структуры комплекса микромицетов

2.3.6 Определение фитотоксичности почвы

2.3.7 Методика определения содержания хлорофилла в растительном сырье 61

2.3.8 Методы исследования корневой системы растений

2.3.9 Снектрофлуоримстричеекий способ определения содержания

бенз(а)пирена 63

2.3.10. Методика определения тяжелых металлов в растительном сырье 63

2.3.П. Методика определения тяжелых металлов в почве

2.3.12. Статистическая обработка результатов

Глава 3. Использование углеводно-минеральной добавки дли стимулирования аборигенной микробиоты при восстановлении нефтезагрязненной почвы 66

3.1. Влияние УМД на динамику численности некоторых эколого-трофически* jpyiiti .микроорганизмов нефтезагрязненной почвы

3.2. Влияние углеводно-минеральной добавки на комплекс микромицетов нефтеза грязнен ной серой лесной почвы 70

3.3. Влияние УМД на фитотоксичность нефтезагрязненной серой лесной почвы 75

3.4. Влияние УМД на каталазную активность нефтезагрязненной серой лесной почвы 76

3.5. Деградация углеводородов при использовании УМД для рекультивации нефтезагрязненной серой лесной почвы 78

Глава 4. Влияние нсспсннфическнх микробных препаратов нл биологические параметры нефтезагрязненной почвы 80

4.1. Оценка влияния биопрепарата Белвитамил на биологическую активность нефтезагрязненной серой лесной почвы 80

4.1.1. Влияние биопрепарата Белвитамил на динамику численности некоторых эколого-трофических групп микроорганизмов нефтезагрязнен ной почвы gO

4.1.2. Влияние биопрепарата Белвитамил на комплекс микромицетов нефтезагрязненной серой лесной почвы g3

4.1.3. Влияние биопрепарата Белвитамил на фитотоксичность нефтезагрязненной серой лесной поч вы 5

4.1.4. Влияние биопрепарата Белвитамил на каталазную активность нефтезагрязненной серой лесной почвы х,

4.1.5, Деградация углеводородов при использовании Белой тамила для

рекультивации нефтезагрязненной серой лесной почвы g?

4.2. Изучение влияния препарата Азолен на микробиологическую активность нефтезагряэнанной почвы 88

4.2.1. Изучение влияния препарата Азолен на ферментативную активность нефтезагрязненной почвы 88

4.2.2. Изучение влияния препарата Азолен на фитотоксичность и динамику численности некоторых эколого-трофических групп микроорганизмов нефтезагрязненной почвы 92

4.3 . Изучение влияния препарата Елена па микробиологическую активность загрязненной почвы „ \QQ

Глава 5. Влниние специализированных препаратов на основе углеводородосодержащих микроорганизмов на биологическую актив

ность пефтезагри шейной и очны Юб

5.1. Изучение влияния препарата ЛеноЙл на микробиологическую активность загрязненной почвы ю^

5.2. Использование биопрепарата Универсал для рекультивации почвы, нефтезагрязненной почвы в полевых условиях.... ш | із

5.2.1. Изучение влияния препарата Универсал на ферментативную активность загрязненной почвы (полевой опыт) 1 із

5.2.2. Изучение влияния препарата Универсал на микробиологическую активность загрязненной почвы (полевой опыт) 1 [5

5.2.3. Изучение влияния препарата Универсал на структуру комплекса микромицетов загрязненной почвы (полевой опыт) 117

5.2.4. Изменение фитотоксичности почвы, загрязненной нефтью при рекультивации биопрепаратом Универсал , 120

5.3. Использование биопрепарата Универсал для рекультивации раз

личных типов почв, загрязненных нефтью 121

5.3.1. Изучение влияния препарата Универсал на ферментативную активность нефтезагрязненной серой лесной почвы и чернозема обыкновенного (модельный опыт) 121

5.3.2. Изучение влияния препарата Универсал на численность некоторых эколого-трофических групп микроорганизмов нефтезагрязненной серой лесной почвы и чернозема обыкновенного (модельный опыт) |24

5.3.3. Изучение влияния препарата Универсал на фитотоксичность нсф те загрязненной серой лесной почвы и чернозема обыкновенного (модельный опыт)

Глава 6. Использование ллгнля лекарственного {Archtmgelica offici

nalis) и бархатцев прямостоячих [Toggles erecta) для фкторсмидна

ции нефтизагризненных почв [29

6-1. Оценка реакции Archangelica officinalis на нефтяное .загрязнение по эколого-физиологическим параметрам

6.2. Влияние нефти на активность почвенной дегидрогеназы, каталазы и фенолоксидаз под посевам и Archangetica officinalis

6.3. Микробные комплексы ризосферы Archangelica officinalis при нефтяном загрязнении почв

6.4. Оценка реакции Tagetes erecta па загрязнение нефтью и нефтепродуктами по эколого-физиологическим параметрам 143

6.5. Влияние нефти и нефтепродуктов на активность почвенной дегидрогеназы, каталазы и фенолоксидаз под посевами Tagetes erecta 147

6.6. Микробные комплексы ризосферы Tageies erecta при нефтяном загрязнении почв

6.7. Численность углеводоридокисляющих микроорганизмов, содержание остаточных нефтепродуктов и других токсических веществ в загрязненной почве при фиторекультивации

Выводы 167

Список лигературы )|(,

Приложение I 210

Приложение Ц 212

Приложение III 218

Приложение IV 224

Введение к работе

Актуальность исследования. В условиях неуклонно возрастающего антропогенного давления на окружающую среду ее защита от техногенного загрязнения является одной из серьезных задач экологии.

Нефть и нефтепродукты, поступая в окружающую среду, оказывают негативное влияние на все компоненты экосистем. Углеводороды являются постоянным источником канцерогенного и мутагенного воздействия. Нефтяное загрязнение почв приводит к выведению обширных территорий из сельскохозяйственного использования.

Исследованиями многих авторов доказано, что естественное восстановление плодородия почв, загрязненных нефтяными углеводородами, занимает длительный период (Хазиев, Фатхиев, 1981; Margesin et al., 1999; Логинов и др., 2000; Габбасова, 2004; Маганов и др., 2006; Кураков и др., 2006). Попытки рекультивации нарушенных почв только физико-химическими методами зачастую не дают желаемых результатов (Суржко и др., 1995; Алексеева и др., 2000; Давыдова, Тагасов, 2006; Мельников и др., 2007). В настоящее время наиболее перспективным считается комплексный подход к био-ремедиации (Исмаилов, Пиковский, 1988; Вельков, 1995; Логинов и др., 2000; Карасева и др., 2005; Середина и др., 2008). Еще большую популярность приобретают методы, основанные на использовании объединенного метаболического потенциала микроорганизмов и растений (Турковская, Муратова, 2005). В связи с этим весьма актуальным является изучение процессов восстановления нефтезагрязненных почв с использованием различных методов и приемов рекультивации.

Цель диссертационной работы - оценка эффективности микробных препаратов разнонаправленного действия и фитомелиорантов при рекультивации нефтезагрязненных почв по биологическим показателям.

Основные задачи исследований:

  1. Выявить изменение биологической активности нефтезагрязненной серой лесной почвы при стимулировании аборигенной микробиоты внесением углеводно-минеральной добавки, являющейся отходом целлюлозно-бумажного производства;

  2. Изучить влияние неспецифических микробных препаратов (Азолен, Белвитамил, Елена) на восстановление серой лесной почвы после нефтяного загрязнения;

  3. Оценить по биологическим показателям эффективность применения препаратов, основанных на специализированных углеводородокисляющих группах микроорганизмов (Ленойл, Универсал), для восстановления разных типов почв

4. Исследовать возможность использования дягиля лекарственного (Archangelica officinalis L.) и бархатцев прямостоячих (Tagetes erecta L.) для фиторемедиации нефтезагрязненной серой лесной почвы.

Научная новизна работы. Впервые было проведено исследование влияния биопрепарата Универсал на типы почв, характерных для умеренных и южных широт России и рассмотрен комплекс микроскопических грибов при рекультивации препаратом. Впервые была предложена углеводно-минеральная добавка, являющаяся отходом целлюлозно-бумажного производства, для рекультивации нефтезагрязненной почвы. Получены новые данные по использованию дягиля лекарственного (Archangelica officinalis) для фиторемедиации почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Впервые проведена оценка влияния дягиля на биологические свойства нарушенных почв, а также исследована его устойчивость к действию различных пол-лютантов.

Практическая значимость. Полученные данные могут быть использованы при выборе методов биоремедиации в зависимости от типа почвы и степени ее загрязнения в условиях разных климатических зон России. Для внедрения в практику биоремедиации был предложен дягиль лекарственный в качестве фитомелиоранта. Результаты исследований могут быть применены в учебном процессе в рамках дисциплин «Рекультивация нарушенных земель», «Экология микроорганизмов», «Биоиндикация и биомониторинг» и «Техногенные системы и экориск».

Результаты исследований были апробированы в ССП «НИПИ Нефтегаз» (Акт о внедрении прилагается).

Личное участие автора. Автором написан аналитический обзор литературы, получена основная часть фактических данных, проведена их интерпретация и подготовка научных публикаций.

Обоснованность выводов и достоверность результатов работы обеспечены большим объемом лабораторных и полевых экспериментов с применением современных математических методов обработки, анализа и оценки полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на Международных конференциях «Ломоносов-2006» (Москва, 2006), «Экология и биология почв» (Ростов на Дону, 2007), «Биология – наука XXI века» (Пущино, 2007, 2009, 2010), «Актуальные аспекты современной микробиологии» (Москва, 2007, 2008, 2010), «Мировые инновационные технологии восстановления нарушенных и загрязненных техногенных регионов» (Кемерово, 2008), «Актуальные проблемы биоэкологии и биотехнологии» (Москва, 2008; Казань, 2008; Саранск, 2008; Тамбов, 2009, 2010), «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2008), «Экология России и сопредельных территорий» (Новосибирск, 2008, 2009), «Фундамен-

тальные и прикладные исследования в биологии» (Донецк, 2009), «Инновационные процессы в АПК» (Москва, 2009), «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2010), «Биотехнология начала III тысячелетия» (Саранск, 2010), на Всероссийских конференциях и съездах «Актуальные проблемы биологии и экологии» (Сыктывкар, 2007), «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008; Санкт-Петербург, 2008), «Инновационные подходы к естественнонаучным исследованиям и образованию» (Казань, 2009), «Устойчивость организмов к неблагоприятным факторам внешней среды» (Иркутск, 2009), «Экоаналитика-2009» (Йошкар-Ола, 2009), «Экотоксикология -2009» (Пущино, 2009), «Окружающая среда и проблемы устойчивого развития регионов» (Казань, 2009; Киров, 2008, 2009), «Актуальные проблемы сохранения биоразнообразия» (Апатиты, 2009; Уфа, 2010; Оренбург, 2010). На конкурсе научных работ студентов вузов Республики Башкортостан в 2007 г работа была отмечена дипломом I степени.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 24 научные работы, в том числе в 11 журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, выводов, списка литературы, включающего 367 источников, в том числе 106 на иностранных языках, и 4 приложения. Работа содержит 209 страниц основного текста, 19 страниц приложений, иллюстрирована 37 рисунками и включает 16 таблиц.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность и призна
тельность за неоценимую помощь и поддержку научным руководителям
проф. д.б.н. Киреевой Н.А. и к.б.н. Галимзяновой Н.Ф., к.б.н. Башировой
Р.М., к.б.н. Бакаевой М.Д., к.б.н. Юмагужину М.С. за активное участие

в обсуждении результатов, к.б.н. Г.Ф. Рафиковой за помощь в определении микроскопических грибов, д.б.н. Логинову О.Н. и к.б.н. Маркаровой М.Ю. за любезно предоставленные биопрепараты, а также всем коллегам и соавторам публикаций.

Нефть и нефтепродукты как источник антропогенного загрязнения почвенной экосистемы

Нефть — это главный природный источник углеводородов в виде сложной смеси газообразных, жидких и твердых компонентов, а так же органических соединений других классов (Riser-Roberts, 1998). В то же время она относится к наиболее распространенным загрязнителям биосферы. Основные ЗлемвЯТЫ н составе нефти - углерод (83-87%) и водород (12-14%). Из других элементов в ее состав в заметных количествах входят сера, азот и кислород (1-2%). Содержание серы колеблется в широких пределах: от тысячных и сотых долей процента до 6-14%. Содержание ачота и кислорода составляет соответственно 0,02-1,7 и 0,005-3,6 %. Кроме того, нефть, как правило, содержит незначительные количества микроэлементов. В составе нефти идентифицировано свыше 1000 индивидуальных соединений. Из них 250 содержат серу, около 85 - кислород и свыше 30 - азот (Орлов и др., 1991; Середина и др., 2006). Кроме того, а нефти после ее озолеиия обнаружено свыше 20 различных Элементов (Си, Fe, Si, Zn, Си, Al, Mg, Ni, V, Na, Sn, Ті, Mn, Sr, Pfc, Co, Ag, Ba, Be, Cr и др.), содержание которых (в перерасчете на нефть) находится в пределах 5 10" —1 10" % (Пиковский, 1993; Непотребный, 2009).

По химическому составу углеводороды сырой нефти можно разделить на три основных группы: насыщенные и ненасыщенные алифатические, и ароматические углеводороды (Wigger, Torkelson, 2002; Оборин и др., 2008).

Деградация углеводородов зависит от метаболизма почвенных микроорганизмов и растений. Способность разрушать углеводороды, как известно, уменьшается с увеличением концентрации ароматических фракций. Согласно исследованиям авторов (Perry, 1984; Rise г-Roberts, 1998) интенсивность биодеградации снижается в следующей последовательности: линейные алканы {Со-С9) Г83Ы (C CU) — аЛКЭЙЫ С5-С5— алкены Cj-Сц— ароматические соединения- циклоалкаиы.

Для оценки нефти как вещества, загрязняющего природную среду, ІО.И. Пиковский (1988) предлагает использовать следующие признаки: содержание легкой фракции, циклических углеводородоп, твердых парафинов, смол и асфальтенов и сернистых соединений.

Легкие фракции обладают повышенной токсичностью для живых организмов, в то же время их высокая испаряемость способствует быстрому самоочищению компонентов природной среды (Djomo el al., 2004). Из легких фракций нефти особенно быстро действуют нормальные алканы с короткой углеродной цепью. Эти углеводороды лучше растворимы в воде, легко проникают в клетки организмов через цитоплазматическис мембраны и дезорганизуют их.

Ароматические углеводороды, особенно пол и циклические (ПАУ) -наиболее токсичные компоненты нефти (Heath, 1993; Atlas, 1997). Ароматические углеводороды трудно поддаются разрушению. Увеличение молекулярной массы приводит к снижению биодоступности, что осложняет процесс деградации поллютанта (Young, Mulligan, 2004). В России нормирование и контроль содержания ПАУ в почвах осуществляется по бепз(а)пирену: ПДК составляет 20нг/г(ГН 2.1.7.2041-06,2006).

Парафины не оказывают сильного токсического действия на живые организмы, но благодаря высокой температуре застывания существенно влияют на физические свойства почв. Содержание серы - также важный признак при оценке влияния нефти. С увеличением сернистости нефти возрастает опасность сероводородного загрязнения почв (Орлов и др., 1991). Сернистые соединения содержатся в нефтях, главным образом, в виде элементной серы (обычно не более 0,1%), сероводорода (до 0,02%), органических сульфидов и дисульфидов, тиолов и тиофенов. Как правило, в легких фракциях нефти сосредоточены меркаптаны (до 70 % от всех сернистых соединений фракций) (Колодяжный и др., 2006).

Характеристика районов исследования

Лабораторный опыт № 1. Для постановки модельного опыта была использована серая лесная почва (гумус 4,54 %, рП.олнып -6,1; NDQlll. -2507мг/кг), отобранная с разнотравно-злакового луга Уфимского района республики Башкортостан. На дно вегетационного сосуда емкостью 5 л помещали дренаж, затем его засыпали 3 кг почвы, предварительно просеянную через сито диаметром 3 мм, которую искусственно загрязняли нефтью в концентрациях 1, 4 и 8 % от массы почвы. Почву тщательно перемешивали и увлажняли: до 60% от полной влагоемкости. Контролем служила незагрязненная почва без добавления биопрепарата

Для стимулирования аборигенной микробиоты в загрязненную почву вносили углеводно-минеральную добавку (УМД), из расчета 60 г/кг почвы. Образцы почв для анализа отбирались через 3, 30, 90 суток. Повторность опыта трехкратная.

Целью эксперимента явилось изучение влияния углеводно-минеральной добавки на возможность ускорения восстановления нефгезаг-рязнспной почвы.

Лаборагорный опыт № 2. Схема постановки и проведения эксперимента как & опыте №1. Для ускорения разложения нефти в загрязненную почву вносили сухой биопрепарат Белвитамил из расчета Юг/кг почвы.

Целью эксперимента явилось изучение влияния биопрепарата Белвитамил на возможность ускорения восстановления нефтезагрязненной почвы.

Лабораторный опыт № 3 Схема постановки и проведения эксперимента как н опыте №1. Для ускорения разложения нефти в сосуды с почвой вносили биопрепарат Ленойл из расчета !0 мл/кг почвы (титр микроорганизмов биопрепарата 108 КОЕ/мл).

Целью эксперимента явилось изучение влияния биопрепарата Ленойл на возможность ускорения посстановления нефтезагрязненной почвы.

Лабораторный опыт JNc 4. Схема постановки и проведения эксперимента как в опыте №1. Для биоремедиацни загрязненной почвы в сосуды с почвой вносили биопрепарат Азолен в количестве 30 мл/кг почвы (титр микроорганизмов биопрепарата 10 КОЕ/мл). Для оценки влияния интродукции бактерий биопрепарата на комплекс микроорганизмов почвы в один из вариантов омыта вносили биопрепарат без загрязнения нефтью. Образцы почв для анализа отбирались через 3, 30, 60, 90, 180 суток.

Целью данного опыта явилось изучение влияния биоудобрения Азоле-на на возможность ускорения восстановления нефтезагрязненной почвы.

Лабораторный опыт № 5. Схема постановки и проведения эксперимента как в опыте Лгэ1. Почву обрабатывали биопрепаратом Елена (Логинов и др., 2003) - 30 мл/кг почвы (титр микроорганизмов биопрепарата 10 КОЕ/мл).

Целью эксперимента явилось изучение влияния биопрепарата Елена на возможность ускорения восстановления нефтезагрязненной почвы.

Лабораторний почва № 6. Исследования проводили в условиях модельного эксперимента на образцах чернозема обыкновенного Краснодарского края и серой лесной почвы Республики Башкортостан. Схема постановки и проведения эксперимента кик к опыте Щ, Почву обрабатывали биопрепаратом Униперсал из расчета 10 мл/кг почвы (титр микроорганизмов биопрепарата Ю КОЕ/мл).

Целью эксперимента явилось изучение влияния биопрепарата Универсал на возможность ускорения восстановления нефтезагрязиешюй почвы.

Лабораторный опыт № 7. В качестве объекта исследования использовались растения бархатцев лрямосотоячих {Tageies erecta L.), которые представлены в работе как растения-фиторемедианты (Приложение II). Семена опытных растений засевали в незагрязненную почву в индивидуальные сосуды, в 30 суточном возрасте их заливали нефтью и дизельным топливом в концентрациях 1,3 и 6% от массы почвы. Исследования проводили через 14, 30,60 сут.

Целью данного опыта являлась оценка фитомелиоративного потенциала бархатцев, по показателям биологической активности почвы, и ускорению снижение содержания остаточных углеводородов.

Лабораторный опыт Л г 8. Модельный эксперимент был проведен на образцах серой лесной почвы. В качестве растения фнторемедианта впервые использовали ДЯГИЛЬ лекарственный (ArchangeUca officinalis). Опытные растения вместе с комом почвы пересаживали в отдельные вегетационные сосуды, заливали нефтью в концентрациях 1, 3 и 6% от массы почвы. В качестве контроля использовали растения, произрастающие на незагрязненной почве. Исследования проводили через 14,30,60 сут.

Влияние УМД на динамику численности некоторых эколого-трофически* jpyiiti .микроорганизмов нефтезагрязненной почвы

. Влияние УМД на динамику численности некоторых эколого-трофнческих групп микроорганизмов і іефтеза грязнен ной почвы

При изучении влияния поллютаптов на почвенную экосистему значительное внимание уделяют показателям биологической активности. Последняя характеризует микробиологические, биохимические и физиологические свойства почвы, особенности се состояния.

Проведенные исследования показали, что нефть оказывает ингиби-руїощее действие на микроорганизмы, однако снижение их численности в загрязненных образцах по сравнению со значениями в фоновой почве наблюдались только в первые 3 сут. В дальнейшем этот показатель возрастал, значительно превышая уровень контроля. В результате попадания нефти впочву увеличивается содержание органического вещества, а начавшиеся процессы естественной деградации делают эти вещества доступными для микроорганизмов, которые могут их использовать и качестве дополнительного источника питания. Возможно именно это способствовало повышению численно-сти гетеротрофной микробиоты в слабо- и среднезагрязненной почве: (432 и 336 106 КОЕ/г почвы для 1 и 4% содержания нефти соответственно) (табл. I). Для почвы с концентрацией нефти 8% эта тенденция выражена слабее и приурочена к более поздним срокам.

Применение УМД значительно стимулировало развитие гетеротрофных микроорганизмов во всех вариантах опыта. Через 30 сут инкубации показатели достоверно на порядок превышали значения, полученные для образцов фоновой и загрязненной, но но рекультивируемой, почвы (табл. ). Однако через 90 сут численность гетсротрофов в пробах с 1%-ным загрязнением снизилась, что может быть объяснено разложением основной массы уг- ЛСВОДОроДОв и началом восстановлении биологической активности ПОЧНЫ. Внесение УМД, очевидно, НЗМвНШГО соотношение микро- и макроэлементов п почве и снизило негативное влияние на микробиоту, вызванное загрязнением углеводородами нефти.

Попадая в почву, нефтяные углеводороды пополняют запасы органических веществ, доступных почвенным микроорганизмам. Аэробные окислители углеводородов составляют основу группы микроорганизмов — деструкторов нефти и широко используются в качестве индикаторов нефтеразлагаю-щей активности загрязненных почв. Почвы любой территории содержат углеводороды как природного так и антропогенного происхождения, поэтому любая почва содержит некоторое количество углсводородокисляющих микроорганизмов (УОМ). В исследованной нами серой лесной почве фоновое содержание УОМ составляло в среднем за весь экспериментальный период 1,96 103 КОЕ/г почвы и оставалось стабильным.

Загрязнение нефтью стимулировало рост численности УОМ, т.к. появился источник углерода для данной группы микроорганизмов. В течение всего эксперимента численность УОМ увеличивалась (рис. 1). Это естественная реакция данной группы микроорганизмов на внесение нефти. В- пробах с Минимальной концентрацией нефти (1%) показатель превышал фоновые значения в 10 раз, в то время как п пробах с более высоким содержанием поллютанта значение увеличилось в 21-22 раза.

Внесение биодобавки значительно стимулировало развитие УОМ (рис. I), Через 90 сут после постановки эксперимента численность УОМ в рекультивируемой почве возросла в 6, 3,5 и 3 раз по сравнению с почвой, загрязненной нефтью, при 1, А и 3%-ном содержании поллютанта соответственно.

Микроорганизмы, использующие минеральные формы азота, в том числе актинобактерии, типичные почвенные микроорганизмы, которые играют большую роль в минерализациоштмх процессах и санации почвы. Поэтому изучение динамики их численности является одним из показателей эффективности биоремедивционных работ.

Похожие диссертации на Оценка эффективности применения биопрепаратов и фитомелиорантов в биоремедиации нефтезагрязненных почв