Регистрация / Вход
Прислать материал

ВЛИЯНИЕ МЕЛИОРАНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ НА АКТИВНОСТЬ КАТАЛАЗЫ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ

Сведения об участнике
ФИО
Минникова Татьяна Владимировна
ФИО (на английском языке)
Minnikova Tatyana Vladimirovna
Название организации
ФГАОУ ВО Южный федеральный университет
Тезисы
Название
ВЛИЯНИЕ МЕЛИОРАНТОВ РАЗЛИЧНОЙ ПРИРОДЫ НА АКТИВНОСТЬ КАТАЛАЗЫ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОЙ ПОЧВЫ
Название (на английском языке)
INFLUENCE OF AMELIORANTS OF VARIOUS NATURE ON ACTIVITY OF THE CATALASE OF THE PETROPOLLUTED SOIL
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Баранова Галина Владиславовна. ФГАОУ ВО Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия; Денисова Татьяна Викторовна ФГАОУ ВО Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия; Колесников Сергей Ильич ФГАОУ ВО Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
Соавторы (на английском языке)
Baranova Galina Vladislaovna Southern Federal University, Rostov am Don, Russia; Denisova Tatyana Viktorovna Southern Federal University, Rostov am Don, Russia; Kolesnikov Sergey Iliich Southern Federal University, Rostov am Don, Russia
Содержание

 Проблема нефтезагрязнения почв представляет настоящую угрозу плодородию почв в России. Этот вопрос был широко освещен на последнем совещании, связанном с загрязнением земель нефтью и нефтепродуктами  (http://www.oilru. com/news/15164). Известно, что потери сырой нефти  составляют до 5% от ее общей добычи. По литературным данным известно, что, например,  выброс нефтепродуктов на железнодорожных путях составляет не менее 330 млн. т/год, на нефтебазах – 80 млн. т/год, на нефтеперерабатывающих заводах до 100 млн. т/год (Орлов, 1991; Глодовская, 2005).

В связи с этим природоохранное законодательство РФ предписывает локализовать и ликвидировать разлив нефти и нефтепродуктов в кротчайшие сроки и довести до допустимого уровня остаточное содержание углеводородов в окружающей среде. В связи с этим остро возникает вопрос о нормировании содержания нефти и нефтепродуктов в почвах, как основном депо загрязняющих веществ на нашей планете и источнике продуктов питания для населения. Использование биологических методов очистки почв от нефтзагрязнения представляется наиболее приоритетной задачей  (Солнцева, 1988; Коновалова, Корсунова, 2015).

В литературе широко представлены результаты исследований по использованию бактериальных препаратов содержащих штаммы нефтеокисляющих бактерий, минеральных сорбентов, типа вермикулита, цеолита и др. (Шамраев, Шорина, 2009; Григориади и др., 2011; Морозова и др., 2015) Однако в настоящее время универсального препарата для разрушения нефти и нефтепродуктов в почвах не выявлено.

Цель работы: изучить влияние мелиорантов различной природы на активность каталазы нефтезагрязненных почв.

Объект исследования - чернозем обыкновенный карбонатный. Образцы почвы (Апах 0-20) отбирали в Ботаническом саду Южного федерального университета. Модельный опыт был заложен в июле 2016 г. Навеску почвы просеянной через сито 3 мм массой 300 г помещали в вегетационный сосуд, увлажняли водой и вносили последовательно нефть в количестве 5% от массы почвы и мелиоранты. Для исследования было выбрано четыре мелиоранта различной природы: глауконит,  мочевина, бактериальный препарат «Dop-Uni», гумат калия. В качестве контроля использовали фоновые незагрязненные образцы почвы и образцы почв с внесением мелиорантов без нефти. Всего было составлено 28 вариантов. Обозначение фоновых образцов с внесенными мелиорантами без нефти – «фон», нефтезагрязненные почвы – «опыт». Активность каталазы определяли газометрическим методом по А.Ш. Галстяну (1956).

Всего было заложено 28 вариантов, включающих фоновые незагрязненные образцы почвы, образцы почв с внесением мелиорантов без нефти и в нефтезагрязненных образцах.

Активность оксидоредуктаз и, в частности каталазы, зависит от физико-химических свойств, микробиологических процессов в почве, циклов азота, серы, углерода. Каталазная активность почвы обусловлена деятельностью аборигенной микрофлоры, осуществляющей разрушение пероксида водорода, образующегося при биохимических реакциях окисления органических веществ, содержащихся в почве. Активность каталазы является одним из наиболее информативных биохимических показателей почвы при различных антропогенных воздействиях (Колесников и др., 2007).

Каждый из представленных мелиорантов оказывает значительное  воздействие на активность каталазы почв (рис. 1). При использовании мочевины наблюдали значительное снижение активности каталазы на 60% при самостоятельном применении, и на 55-74% при комплексном воздействии с другими мелиорантами по сравнению контрольным образцом. При загрязнении нефтью для вариантов с мочевиной наблюдали существенное увеличение активности каталазы на 63%, а при комплексном воздействии на 40-250%.

Рис.1.  Изменение активности каталазы в нефтезагрязненном черноземе с применением ремедиантов, % от контроля

К – чистая почва;  Н – чистая почва, загрязненная нефтью без мелиорантов; Г – глауконит; Гум – гумат калия, М – мочевина, D – бактериальный препарат «Dop-Uni».

Мелиорант «Dop-Uni» в нефтезагрязненной почве при самостоятельном воздействии не оказал влияния на активность каталазы, при комплексном воздействии совместно с глауконитом активность повысилась на 16%, с гуматом калия – понизилась на 17%, с мочевиной – также понизилась на 76% по сравнению с контролем.  В нефтезагрязненных почвах наблюдали снижение активности на 46% при самостоятельном воздействии, усиление в комплексе с глауконитом - на 22%, усиление активности в комплексе с гуматом калия – на 27%, существенное снижение активности в комплексе с мочевиной  - на 67%..

Глауконит, как самостоятельный фактор, оказал угнетающее влияние на активность каталазы на 12%, совместно с «Dop-Uni» и гуматом наблюдали усиление активности фермента на 13 и 16% соответственно, а  с мочевиной наблюдали существенное снижение активности – на 85%. При нефтезагрязнении наблюдали  стимуляцию активности на 24%, стимуляцию активности в комплексе с мочевиной – 39%, с «Dop-Uni» - на 22%. Глауконит в комплексе с гуматом калия снижает активность каталазы на 26%.

Цитируемая литература

  1. Галстян, А. Ш. (1956) Изучение сравнительной активности каталазы в некоторых типах почв Армении. Сообщение I. ՀՍՍՌ ԳԱ Զեկույցներ, 23 (2). pp. 61-66
  1. Голдовская, Л.Ф. Химия окружающей среды: учебник для вузов / Л.Ф. Голдовская. – М.: Мир, 2005. 296 с.
  2. Григориади А. С.,  Киреева Н. А., Гареева А. Р., Щемелинина Т. Н., Атепаева О. С. Использование микробного препарата для рекультивации нефтезагрязненной почвы различных типов // Вестник Башкирского университета. 2011. Т. 16. №4. С. 1214-1218.
  3. Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф., Азнаурьян Д.К., Жаркова М.Г. Биодиагностика экологического состояния почв, загрязненных нефтью и нефтепродуктами. Ростов н/ Д: Изд-во ЗАО Ростиздат, 2007. – 192 с.
  4. Коновалова Е.В., Корсунова Т.М. Агроэкологические аспекты применения мелиорантов на нефтезагрязненных почвах // Агрономия. № 3 (40), 2015 г. С. 16-21.
  5. Морозова Т.Н., Белик Е.С., Рудакова Л.В. Использование бактериального препарата для ремедиации техногенно загрязненных почв // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. 2015. № 3. С. 69-81.
  6. МПР России: совещание, связанное с загрязнением земель нефтью и нефтепродуктами [Электронный ресурс]. – URL: http://www.oilru. com/news/15164.
  7. Орлов, Д.Г. Химическое загрязнение почв и их охра- на / Д.Г. Орлов, М.С. Малинина, Г.В. Мотузова. – М.: Агропромиздат, 1991. 303 с.
  8. Солнцева Н.П. Добыча нефти и геохимия природных ландшафтов. –М.: Изд-во МГУ, 1998. – 376 с.
  9. Шамраев А.В., Шорина Т.С. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды // ВЕСТНИК ОГУ №6(100)/июнь`2009. С. 642-645.
  10.  Seitinger P., Baumgartner A., Schindbauer H. die Ausbreitung von Mineralol kontaminationen im untergrund // Erdol-Erdgas Kohle.1994. – V.1 10. – № 5. – Р.211-215.

 

Благодарности
Исследование выполнено в рамках проектной части государственного задания в сфере научной деятельности Министерства образования и науки РФ №6.345.2014/К и при государственной поддержке Ведущих научных школ РФ (НШ-2449.2014.4). Автор особенно благодарен за предоставление бактериального препарата «Dop-Uni» от ООО «Лаборатория микробных технологий» г. Москва. Автор выражает глубокую благодарность за использование минерального комплексного сорбента – глауконита фирму ООО «Глауконит» г. Челябинск.