Диссертация (Индикаторное значение червей и растений для оценки экологического состояния вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производств), страница 14

С применением ремедиации пятого варианта почв вермикомпостированием индикаторные показатели растений увеличились на 4,2 %, 0,5 г (38 %), 0,2 г (18 %), 1,9 мм (6 %),3,2 мм (5 %) соответственно.Негативное воздействие при загрязнении почв отходами цементного предприятия в количестве 30 г/кг (вариант 6) проявилось в дальнейшем угнетение индикаторных показателей пшеницы: доля проросших семян снизилась на 30,3 %,масса корней проростков – 1,9 г (83 %), масса побегов проростков – 1,0 г (71 %),длина побега проростка – 33,7 мм (61 %), длина максимального корня проростка –35,9 мм (46 %). Динамика индикаторных показателей пшеницы при биотестировании токсичных вермикомпостируемых почв, следующая: по доле проросшихсемян 4,7 %, массе корней проростков 0,2 г (33 %), массе побегов 0,3 г (43 %),длине побегов 4,6 мм (17 %), длине максимального корня проростка 3,4 мм (7 %).Высокий эффект очищения почв вермикомпостированием происходит ужепри однократном проведении ремедиации.При изучении индикаторных показателей салата обыкновенного (Lactucasativa L.) для биотестирования токсичности вермикомпостируемых почв, анализировали динамику роста растений в экологически неблагоприятных субстратах(варианты 3 и 6).

Растения салата, произраставшего на вермикомпостируемыхпочвах, заметно отставали в развитии и росте от контрольных образцов, высаженных в экологически чистую почву (варианты 1 и 4). В качестве индикаторного показателя использовали высоту растений (таблица 19).88Таблица 19 – Высота растений Lactuca sativa L. в качестве индикаторного показателя для биотестирования вермикомпостируемых почв, загрязненных отходамикожевенного и цементного производств, смВариантпочвыПериод роста растений салата (сут.),410203040п = 20п = 20п = 20п = 20п = 20высота растений, см11,725,7211,1116,5323,1520,42*0,50**0,71***0,83***1,08***30,44*0,63**0,84***1,04***1,18***41,464,9510,4616,7123,1350,35*0,46**0,66***0,78***1,03***60,40*0,58**0,79***0,99***1,14***Динамика высоты растений салата, произрастающего в токсичном субстрате – индикаторный показатель ремедиационной способности червей при очисткетоксичных почв.

Отклонение от нормы (варианты 1 и 4) под сильным давлениемсреды при воздействии токсичных отходов (варианты 3 и 6) составило: на 4-е сутки 74,4 и 72,6 %, 20-е – 92,4 и 92,5 %, 30-е – 93,7 и 94,1 %, 40-е – 94,9 и 95,1 %соответственно.При биотестировании токсичности вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производств, в качестве индикаторногопоказателя ремедиации была принята высота растений салата при однократной идвукратной очистке (таблица 20).Значительная прибавка в росте салата наблюдалась первые 3 недели, кромеобразцов почв 3 и 6 (сильное загрязнение среды отходами кожевенного и цементного предприятий в количестве 30 г/кг, после однократной ремедиации вермикомпостированием).89Таблица 20 – Высота растений салата, как индикаторный показатель для биотестирования токсичности вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производствПочвыПериод роста растений салата (сут.), п = 20Повторностьремедиации410203040высота растений, см1/42/5контроль1,75,711,116,523,2первичная1,1*3,3**7,9**11,1**15,2**вторичная1,75,611,516,622,1первичная0,7**2,2**4,9***11,0***11,2***вторичная1,62,7**10,816,723,63/6Однократное использование метода очистки почв с применением червейэффективно при среднем загрязнении субстрата (при концентрации отходов невыше 15 г/кг).Важно отметить, что для успешной ремедиации сильно загрязненных почв(варианты 3/6), необходимо проводить вторичную очистку вермикопостированием.

После вторичной ремедиации на 40-е сутки высота растений салата увеличилась на 12,4 см (53 %). Далее растения по высоте стали отличаться менее заметно.При анализе ремедиации почв методом вермикомпостирования, оказалось,что содержание воды и водоудерживающая способность листовых пластинок, являются индикаторными показателями биотестирования токсичности субстрата.Так, на 40-е сутки эксперимента показатель – оводненность листьев послеоднократной ремедиации почв – на 1,8 % выше, чем контрольные значения у растений, высаженных в почву со средним загрязнением (субстраты 2 и 5), при повторной ремедиации – на 2,4 % (таблица 21).90Таблица 21 – Оводненность листьев салата, как индикаторный показатель биотестирования токсичности вермикомпостируемых почв, загрязненных отходами кожевенного и цементного производствВариантыПовторностьпочвремедиацииПериод роста растений салата (сут.), п = 204102040оводненность листьев, %1/42/53/6контроль85,682,380,972,9первичная87,586,783,974,7вторичная86,686,983,975,3первичная88,983,982,573,8вторичная87,588,687,778,5У растений, выращенных на вермикомпостируемых средне загрязненныхпочвах (субстраты 2 и 5), после однократной ремедиации, водоудерживающаяспособность уменьшилась при увеличении периода роста от 0,2 % до 1,1 % приремедиации сильно загрязненной среды (субстраты 3 и 6) динамика этого показателя – от 0,4 % до 0,8 % соответственно (таблица 22).Таблица 22 – Водоудерживающая способность листовых пластинок салата, какиндикаторный показатель для биотестирования токсичных вермикомпостируемыхпочв, загрязненных кожевенными и цементными отходамиВариантыПериодпочвремедиацииПериод роста растений салата (сут.), п = 204102040водоудерживающая способность, %1/4контроль93,895,395,294,22/5однократная95,595,394,994,42/5вторичная95,595,395,294,73/6однократная91,991,591,391,13/6вторичная96,896,596,396,191В целом, ремедиация субстрата вермикомпостированием оптимизирует способность растений к осморегуляции, так как с увеличением концентрации загрязнителей в среде, растения перестают сохранять оводненность и водоудерживающую способность, это отрицательно сказывается на их жизнедеятельности.Черви обладают ремедиационной способностью, очищая почвы от загрязнения анализируемыми отходами.

Для восстановления субстратов после среднегозагрязнения достаточно проводить однократную ремедиацию, сильная токсичность среды предполагает не менее двукратной очистки с применением вермикультуры.В качестве объектов для биотестирования эффективности ремедиационнойактивности вермикультуры необходимо использовать следующие сорта: пшеницамягкая (Triticum aestivum L.) и салат обыкновенный (Lactuca sativa L.).92ЗАКЛЮЧЕНИЕБиотестирование дает возможность эффективнее, чем химический анализ,определить токсичность среды. С помощью химического анализа осуществляетсяконтроль только определенных загрязнителей, при этом вопрос об экологическойбезопасности субстрата остается открытым.

Поэтому, для контроля токсичностисреды, следует применять биотестирование. Индикаторные объекты проявляютреакцию на загрязнение среды, поэтому остается актуальным поиск новых показателей и тест-реакций представителей флоры и фауны, способных достоверноотображать токсичность и восстановление субстратов.При выполнении химического анализа почв анализируется заведомо заложенный заказчиком ряд поллютантов, тогда как применение индикаторов даетдостоверный результат о среде в целом, не выделяя те или иные загрязнители.

Впроизводственные лаборатории поступает заказ на проведение анализа почв, водыили воздуха, при этом в договоре предприятие или частное лицо, указывает только те показатели, которые ему необходимы. Между тем, остальная часть составляющих элементов субстрата, остается не изученной. Таким образом, в отличиеот биотестирования, химический анализ токсичных субстратов не дает полнойкартины о загрязнении среды. Наряду с этим, биотестирование не требует больших финансовых вложений в реактивы и аппаратуру, как это необходимо для химико-аналитического анализа. Поэтому биотестирование широко применяется вразных сферах деятельности служб, занимающихся экологической безопасностьюсреды, методика продолжает разрабатываться учеными, дополняться новымитест-объектами.Широкое применение и изучение биотестирования и биоиндикации отмечалось в 2000-х годах. Вопросами разработки методик биоиндикации и биотестирования занимались О.

П. Мелехова, Е. И. Сарапульцева, Ю. К. Доронин, Т. И. Евсеева, С.А. Гераськин, В.М. Глазер, А. В. Киташов, А. А. Киташова, Ю. П. Козлов, И. А. Кондратьева, С. В. Котелевцев, Г. В. Коссова, Д. Н. Маторин, С. А.Остроумов, А. В. Смуров, С.

И. Погосян, Г. Н. Соловых, Н. А. Тушмалова, А. Л.93Степанов, Л. В. Цаценко (2010), они посветили свою работу изучению экологиисреды, обобщили важность использования биоиндикации и биотестирования.Применяемые аналитические и химические методы контроля отрицательного воздействия на среду достоверно не гарантируют экологическую безопасность. Значимым является непосредственно оказываемый эффект от загрязнения, а не егоуровень. Н.

А. Черных (2003), изучая токсикацию почв ТМ, методами биотестирования анализировала качество растений. К. Ш. Казеев (2003, 2012), С. И. Колесников (2003, 2012) , В. Ф. Вальков (2003) и Е. В. Налета с коллегами (2015) вразные годы пользовались методами биотестирования при биологической диагностике и индикации почв, проводили оценку эффективности рекультивации субстратов с нефтепродуктами, выясняли зависимость фитотаксических свойств почв отТМ. К. С. Козлов (2003) исследовал влияние на дождевых червей вида и дозывносимых в почву нефтепродуктов. В. В. Толкачева (2004) в своем исследованиианализировала токсичность поверхностных вод биотестированием; А. С.

Бащасарян (2005) подчеркивает значимость растений для биотестирования почв с городских территорий; Е. С. Захариков (2006); С. Ю. Селивановская, П. Ю. Галицкая,В. З. Латыпова, Д. А. Семанов (2007) проводили оценку эффективности биотестирования почв.Эколого-физиологические механизмы адаптации животных к антропогенным воздействиям (на примере Рязанской области) изучали С.

А Нефедова с коллегами (2011). О. А. Ляшенко (2012) утверждает, что невозможно достоверно изучить последствия антропогенного давления на окружающую среду без применения методов биологической индикации, отражающей реакции организмов настресс-факторы. Можайский Ю.

А., Евтюхин В. Ф. и Никулина Т. К. (1995) изучали содержание ТМ в почвенной среде и флоре. Большой вклад в разработку использования осадка сточных вод как удобрений внесли Е. С. Иванов и А. С. Чердакова (2012). В. И. Левин, С. Д. Правкина и Т. В. Хабарова (2014) в своем исследовании обосновали применение вермикомпостов с использованием ОСВ. А. И.Новак и др.