gototopgototop

УДК 574.24

Биотестирование как экспресс метод оценки загрязнения городских почв объектами инфраструктуры автомобильного транспорта

Кокорин Алексей Михайлович – кандидат биологических наук, доцент кафедры Безопасности жизнедеятельности, экологии и химии Ковровской государственной технологической академии имени В.А.Дегтярева

Аннотация: В работе оценивается возможность использования разных видов растений для оценки загрязненности почв вокруг объектов инфраструктуры автотранспорта в городе Ковров Владимирской области. Фитотоксичность городских почв определялась через показатели всхожести семян и показатели развития и состояния проростков изучаемых видов растений.

Ключевые слова: Объекты инфраструктуры автотранспорта, городские почвы, фитотоксичность почв, биотестирование, тест-функции растительных организмов.

Транспорт один из важнейших компонентов общественного и экономического развития. Автотранспорт признан также одним из основных источников загрязнения окружающей среды.

Почва - основа городской экологической системы, в которой происходит взаимодействие воздушных и водных компонент среды. По основным химическим показателям почвы города значительно отличаются от природных аналогов. Как правило, эти отличия часто делают почву непригодной даже для роста растений. Почва, подобно губке, накапливает все поступающие в нее вещества. В результате в почве гибнет корневая система растений и все живое [4].

Серьезной проблемой для городов (г.Ковров - административный центр Ковровского района Владимирской области; занимаемая площадь – 57,38км2; численность населения – 139280 человек) является загрязнение почв тяжелыми металлами и органическими токсикантами, происходящее при эксплуатации автотранспорта, сети АЗС, моек и др. С каждым годом количество автотранспорта в городе Ковров возрастает в среднем на 500 единиц [1].

Загрязнение поверхности земли транспортными и дорожными выбросами накапливается постепенно, в зависимости от числа проходов транспортных средств и сохраняется очень долго даже после ликвидации дороги. Сточные воды от мытья автомобилей образуются на специализированных мойках в черте города (см. табл.1). Состав сточных вод и их свойства зависят от времени года, состояния дорог, технического состояния автомобиля, а так же качества и продолжительности мойки. Основные загрязнители сточных вод, образующихся при мойке автомобилей – механические примеси и нефтепродукты, соли тяжелых металлов, а так же использованные моющие средства. Ежедневно на автомойках г.Коврова обслуживается по 35-40 легковых автомобилей.

Таблица 1. Объекты инфраструктуры автотранспорта в г.Коврове.

Показатели

Районы города

Северный

Южный

Западный

Восточный

Центральный

Количество автозаправок

6

4

1

2

-

Количество автомоек

4

6

1

2

4

Количество автосервисов

6

2

1

4

1


Исследований загрязнений почв в г.Коврове выполнено немного: процесс выброса и распределения загрязняющих частиц на поверхности почти также сложен, как и в воздухе, а натурные измерения с использованием методов микроанализа не всем доступны и дороги. Поэтому данные натурных измерений представляют особую ценность.

Целью данной работы было выявить изменения, возникающие в почвах вблизи автомоек в черте г.Коврова, с помощью растительных биотестов. Объектом исследования послужили семена пшеницы мягкой (лат. Triticum aestivum L.), овса посевного (лат. Avena sativa L.), гороха посевного (лат. Pisum sativum L.) и пробы почв вблизи автомоек из шести районов г.Коврова. Для достижения цели решались следующие задачи: сравнить изменения в жизненных процессах тестовых растений по ряду показателей.

Фитотоксичность свойство почвы, обусловленное наличием загрязняющих веществ и токсинов, подавлять рост и развитие высших растений. Почва как депонирующий компонент среды отражает длительность и интенсивность поступления и накопления загрязняющих веществ. Определение фитотоксичности методом проростков позволяет выявить как токсическое, или ингибирующее, действие тех или иных веществ, так и их стимулирующее влияние [3]. В качестве тест-культур используют быстро прорастающие растения, выращиваемые в хозяйствах данного региона. Так на долю пшеницы приходится 12,6% посевных площадей Владимирской области, на долю овса – 2,8%, зернобобовых культур – 1,4% [5].

Определение фитотоксичности почв осуществлялась в соответствии с ГОСТ Р ИСО 22030-2009. Уровень фитотоксичности почв оценивается по ингибированию определяемых показателей по сравнению с таковыми у растений, выращиваемых на контрольной (незагрязненной) почве. Степень загрязненности городских почв является одним из критериев комплексной оценки уровня безопасности жизнедеятельности на современной городской территории [2].

Отбор проб проводился в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84. Почву из каждого района разделили на равные части и поместили в посуду. Работа проводилась в пластиковой таре емкостью не менее 200 мл. Были приготовлены пробы почв из шести разных районов города: северная часть города, южная, восточная, западная, центральная и контроль. Почву засыпали в емкость (бокс) так, чтобы закрыть дно слоем 3-5 мм, предварительно покрыв дно емкости фильтровальной бумагой в один слой. Масса почвы в боксе составила в среднем 48-62 г. На поверхность почвы выкладывали 5-10 штук приготовленных для опыта семян (пшеница, овес, горох) равномерно распределив по поверхности дна. Биотестирование проводили в трёхкратной повторности для каждого изучаемого объекта города и для каждого вида растения. Через каждые сутки осуществлялся полив в объёме 10 мл. Эксперимент длился 19 дней при температуре 15-20ºС, давление 740–766 мм рт.ст., влажность 42%.

В течение эксперимента были оценены вес семян, их всхожесть и время появления одного, двух и более листьев/узлов проростков по завершению эксперимента. В конце эксперимента определили массу проростков семян.

Появление проростков семян гороха наблюдалось с первого дня эксперимента (13-26% от засеянных семян). По сравнению с семенами других видов растений, семена гороха имели среднюю энергию прорастания (66% у контрольной группы, 60–80% - у опытных групп). Появление проростков семян пшеницы наблюдалось с 1 дня эксперимента, но только в почве из одного района (0–10%) на 6 день эксперимента взошли ростки во всех почвах. Всхожесть семян пшеницы оказалась невысокой (40% у контрольной группы, 30–50% - у опытных групп). Проростки семян овса наблюдались с 3 дня эксперимента, в почвах из двух районов города (0–6%). На момент окончания эксперимента овес является единственным растением со 100% всхожестью семян, семена овса имели самую высокую энергию прорастания (66% - контрольная группа, 100% – 67% - у опытных групп).

Появление настоящих (не семядольных) узлов тест-культур наблюдались с 17 дня эксперимента. Зелень проростков пшеницы имеет средние показатели 23% - 66% - у опытных групп, что в среднем (по почвам из всех районов 33%) выше, чем у контрольной группы – 30%. Появление узлов у овса имеет большой диапазон от 17% до 93% опытной группы, что в среднем (41%) ниже 57% - контрольной группы. У семян гороха производилось наблюдение, и подсчет узлов на проростках зелени. Образование узлов у исследуемых семян в опытной группе наблюдалось 52% - 66%, что в среднем (59% по всем почвам из разных районов города) ниже, чем семена из контрольного образца почвы 66%.

Проростки овса, посаженные в загрязненную почву, в среднем имеют массу 7 г, что в два раза меньше массы контрольной группы 14,1 г. Средняя масса проростков овса - 4,3 г у опытной группы в 1,7 раза меньше чем у контрольной – 7,2 г. Масса проростков гороха у опытной группы равна 45,2г, что в 1,3 раза меньше, чем у проростков в контрольном образце почвы 58,2г.

Таким образом, исследуемые показатели всхожести семян и показатели развития и состояния проростков изучаемых видов растений можно использовать в качестве тестовых функций при оценке загрязненности почв. Фитотоксичность городских почв вблизи автомоек, расположенных на территории г.Коврова, достаточно выражена.

Список литературы

  1. Кокорин А.М., Елисеева Е.М. Оценка уровня загрязнения атмосферного воздуха по уровню отработанных газов автотранспортом. // Материалы III Международной научно-практической конференции «Молодежь и наука: реальность и будущее» в 6 томах. – Невинномысск: НИЭУП, 2010, Том V: Естественные и прикладные науки. - 615 с.
  2. Комплексная оценка уровня безопасности жизнедеятельности современной городской территории / К.И.Трифонов, И.В.Грачева, А.М. Кокорин, А.В.Кузнецова // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. — 2014. — Т. 16, № 1-7. — С. 1866-1869.
  3. Определение фитотоксичности методом проростков / Н.М.Привалова [и др.] // Успехи современного естествознания. - 2006. - № 10. – С.45-45.
  4. Городские почвы - объект исследования и нормирования [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.ria-stk.ru/mos/adetail (Дата обращения: 06.01.2017).
  5. Сельское хозяйство Владимирской области. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://ab-centre.ru (Дата обращения: 06.01.2017).

Интересная статья? Поделись ей с другими:

Внимание, откроется в новом окне. PDFПечатьE-mail

Отправить статью

...

Форма оплаты

Номер статьи, присвоенный редакцией
Количество страниц в статье
Количество экземпляров журнала
Доставка: РФСНГ
Скидка (%)
Заказать свидетельство о публикации
1. Стоимость публикации каждой страницы статьи составляет 200 рублей.
2. Стоимость каждого экземпляра журнала, включая его печать и доставку, составляет 350 рублей для России и 420 рублей для стран СНГ.
3. Стоимость свидетельства о публикации составляет 120 рублей

Реквизиты для оплаты через банк