Ученые Пермского Политеха оценили влияние нефтепродуктов на плодородие почв с помощью червей
28.10.2022
Нефтесодержащие отходы опасны для окружающей среды. Они загрязняют почвы, грунтовые и поверхностные воды. Попадая в почву, нефть провоцирует увеличение нерастворимого остатка, что приводит к снижению плодородия. Его естественное восстановление может занять несколько десятков лет. Одним из последствий этого процесса становится экономический ущерб сельскохозяйственным предприятиям. Ученые Пермского Политеха исследуют, как нефтепродукты влияют на состояние почв и их обитателей. Они изучили состояние червей и микроорганизмов, которые «отвечают» за плодородие земли. Результаты позволят расширить возможности оценки эффективности рекультивации почв, загрязненных токсичными отходами.
Работа реализована в лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий Пермского Политеха при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Часть результатов исследователи опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).
– Для изучения нефтяных загрязнений почв используют биологические тест-системы – в частности, дождевых червей. Их применяют для оценки результатов рекультивации территорий с токсичными отходами. Черви обладают высокой чувствительностью к загрязнениям. Микроорганизмы также играют большую роль в процессе восстановления почв и действуют в симбиозе с червями. Животные поддерживают популяцию микроорганизмов в своем кишечнике и «помогают» им перемещаться в другие слои почвы, – рассказывает одна из исследователей, младший научный сотрудник лаборатории природопользования и природоподобных технологий Пермского Политеха Ксения Малышева.
Исследователи провели эксперимент, используя искусственный грунт и калифорнийских дождевых червей вида Eisenia andrei. Грунт состоял из 30 % сфагнового сухого и тонко растертого торфа, 10 % каолина и 60 % мелкого промышленного песка.
Согласно нормативным источникам, допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в торфяных болотных верховых почвах земель лесного фонда составляет 2,8 г/кг, а для земель сельскохозяйственного назначения – 5,3 г/кг. Концентрация веществ в процессе эксперимента достигла 50 г/кг. Биологи оценили острую токсичность искусственной почвы в соответствии с ГОСТ 33036-2014.
– Приготовленный грунт мы поместили в чистые стеклянные банки по 750 г в каждую и разместили там дождевых червей на сутки для адаптации к новому субстрату. После этого в одном из экспериментов в почву добавили смесь углеводородов: гептана, додекана и тридекана. Их концентрация составила 50 г/кг, 10,7 г/кг, 5,3 г/кг и 2,8 г/кг грунта. Далее выложили червей на поверхность почвы по 10 штук на банку. В ходе эксперимента, который длился 14 дней, мы оценивали выживаемость червей, контролировали их общую массу в банке, изучали общее состояние и поведение, биомаркеры, а также исследовали микробиологический состав почвы, – отмечает биолог.
В результате эксперимента исследователи обнаружили, что губительными для червей оказались концентрации смеси 10,7 г/кг и 50 г/кг. При этом сначала активность животных падает, а затем, через 1-1,5 часа при 50 г/кг и 2-3 часа при 10,7 г/кг, они умирают. При концентрации вещества 2,8 г/кг общая масса животных в банке увеличивается, как и в норме. Из этого следует, что условия безопасны для червей. Концентрация 5,3 г/кг занимает промежуточное положение.
Кроме сотрудников лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, в работе также участвовали студенты-биотехнологи и сотрудники научно-образовательного центра прикладных химических и биологических исследований Пермского Политеха.
Результаты исследования можно использовать в разработке актуальных методов оценки влияния «загрязнителей» углеводородной природы на почву. Кроме того, они полезны для определения эффективности мероприятий по очистке почв, загрязненных нефтью.
Работа реализована в лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий Пермского Политеха при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ. Часть результатов исследователи опубликовали в сборнике материалов всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Химия. Экология. Урбанистика» (2022).
– Для изучения нефтяных загрязнений почв используют биологические тест-системы – в частности, дождевых червей. Их применяют для оценки результатов рекультивации территорий с токсичными отходами. Черви обладают высокой чувствительностью к загрязнениям. Микроорганизмы также играют большую роль в процессе восстановления почв и действуют в симбиозе с червями. Животные поддерживают популяцию микроорганизмов в своем кишечнике и «помогают» им перемещаться в другие слои почвы, – рассказывает одна из исследователей, младший научный сотрудник лаборатории природопользования и природоподобных технологий Пермского Политеха Ксения Малышева.
Исследователи провели эксперимент, используя искусственный грунт и калифорнийских дождевых червей вида Eisenia andrei. Грунт состоял из 30 % сфагнового сухого и тонко растертого торфа, 10 % каолина и 60 % мелкого промышленного песка.
Согласно нормативным источникам, допустимое остаточное содержание нефти и нефтепродуктов в торфяных болотных верховых почвах земель лесного фонда составляет 2,8 г/кг, а для земель сельскохозяйственного назначения – 5,3 г/кг. Концентрация веществ в процессе эксперимента достигла 50 г/кг. Биологи оценили острую токсичность искусственной почвы в соответствии с ГОСТ 33036-2014.
– Приготовленный грунт мы поместили в чистые стеклянные банки по 750 г в каждую и разместили там дождевых червей на сутки для адаптации к новому субстрату. После этого в одном из экспериментов в почву добавили смесь углеводородов: гептана, додекана и тридекана. Их концентрация составила 50 г/кг, 10,7 г/кг, 5,3 г/кг и 2,8 г/кг грунта. Далее выложили червей на поверхность почвы по 10 штук на банку. В ходе эксперимента, который длился 14 дней, мы оценивали выживаемость червей, контролировали их общую массу в банке, изучали общее состояние и поведение, биомаркеры, а также исследовали микробиологический состав почвы, – отмечает биолог.
В результате эксперимента исследователи обнаружили, что губительными для червей оказались концентрации смеси 10,7 г/кг и 50 г/кг. При этом сначала активность животных падает, а затем, через 1-1,5 часа при 50 г/кг и 2-3 часа при 10,7 г/кг, они умирают. При концентрации вещества 2,8 г/кг общая масса животных в банке увеличивается, как и в норме. Из этого следует, что условия безопасны для червей. Концентрация 5,3 г/кг занимает промежуточное положение.
Кроме сотрудников лаборатории рационального природопользования и природоподобных технологий, в работе также участвовали студенты-биотехнологи и сотрудники научно-образовательного центра прикладных химических и биологических исследований Пермского Политеха.
Результаты исследования можно использовать в разработке актуальных методов оценки влияния «загрязнителей» углеводородной природы на почву. Кроме того, они полезны для определения эффективности мероприятий по очистке почв, загрязненных нефтью.
Марина Осипова © Вечерние ведомости
Читать этот материал в источнике
Читать этот материал в источнике
Гендиректора СПК наказали штрафом в 20 тысяч рублей за опоздавшую электричку
Понедельник, 23 декабря, 13.00
Екатеринбургский благотворительный фонд «ЗООзащита» больше не может принимать животных
Понедельник, 23 декабря, 12.30
За четыре года на территории Перми количество участков без прав снизилось на 83%
Понедельник, 23 декабря, 12.04