воскресенье, 23 марта 2008 г.
воскресенье, 16 марта 2008 г.
экологическая статья
Оценка токсичности почвы
в зоне влияния загрязнений от ЛПУМГ «Заволжское»
(Чувашская Республика, Красноармейский район)
на примере разных тест-объектов
В.Ю. Илларионова, В.Н. Подшивалина
Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева
г. Чебоксары, Чувашская Республика
Охрана почв от загрязнений является важной задачей, так как вредные вещества по трофическим цепям рано или поздно попадают в организм человека. Почва служит индикатором многолетних природных процессов, и её состояние – это результат длительного воздействия разнообразных источников загрязнения. Выбросы в атмосферу от промышленных предприятий и автотранспорта, орошение земель загрязненными водами, нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов, многочисленные аварии на нефтепроводах, несбалансированное применение минеральных удобрений и пестицидов приводят к загрязнению почв, ухудшению их физического и химического состояния, и в результате - к снижению плодородия. Свойством же плодородия определяется огромная роль почвы в природе как источника существования и эволюции жизни на Земле (Экологическое состояние..,2004).
«Линейный пункт универсальных магистральных газопроводов» (ЛПУМГ) «Заволжское» является крупнейшим по выбросам вредных веществ предприятием Чувашии. На его долю приходится 75,8% выбросов отрасли, 27% углекислого газа, 22% диоксида азота, и 98% всех углеводородов (Государственный доклад…, 2003). В связи с этим представляется актуальным исследование воздействия самого значительного загрязнителя среды Чувашской Республики.
Газокомпрессорная станция служит для восполнения потерь давления при перекачке природного газа в магистральном газопроводе (среднее рабочее давление 70-75 кгс/см2), а также выполняет помимо основной задачи другие технологические операции, такие как попутная очистка газа от твердых и жидких примесей, осушка его и охлаждение. Общая производительность ГКС – 590 млн. м3 газа в сутки.
Современные физико-химические методы не дают полной картины экологической ситуации в конкретной местности, поэтому возникает необходимость использования методов биотестирования (Агроэкология, 2004). В настоящей работе предпринята попытка оценить токсичность почвы с использованием растительных тест-объектов: салата, редиса, репы, пшеницы и ячменя. Эти культуры удовлетворяют основным требованиям, предъявляемым к тест-объектам при их выборе, - это скороспелость, высокая чувствительность к токсикантам. Методы, использованные в данном исследовании, заключаются в определении параметров роста тест-объектов. Критерием токсичности служит достоверное отличие от контроля показателей роста растений.
Цель работы - оценить токсичность почвы в зоне влияния загрязнений ЛПУМГ «Заволжское» (Чувашская Республика, Красноармейский район). Для этого был охарактеризован состав возможных загрязнителей почвы, выделены наиболее токсичные; методом биотестирования определена токсичность почв в различных точках вокруг ЛПУМГ «Заволжское»; выявлена зону распространения токсического влияния выбросов на почвы вокруг ЛПУМГ «Заволжское».
Для проведения опыта было взято 6 точек на расстоянии 200 и
Отбор почвенных образцов проводился с помощью лопаты с глубины 0-15 или 0-
В соответствии с методикой (Федорова, Никольская, 2001), субстрат закладывают в стаканчики, увлажняют одинаковым количеством воды. Семена тест-растений предварительно намачивают в отстоянной очищенной водопроводной воде, раскладывают на два слоя фильтровальной бумаги в большую кювету, помещают в термостат для проращивания при температуре +250 - +260С. Когда длина колеоптиле достигнет 10-
Когда ростки достигнут длины 6-
В процессе фотодиссоциации наиболее масштабного загрязнителя – метана, в больших количествах образуются оксиды азота, которые являются главным фактором поражения экосистемы на территории расположения станции. Метанол в почве быстро окисляется при участии ферментов различных микроорганизмов. Окисление спирта происходит через альдегид до монокарбоновой кислоты. Загрязнение почвы метанолом неустойчиво, т.к. он частично испаряется, а частично быстро разлагается в почвенных условиях (Бухгалтер, 2002). Таким образом, в почве накапливаются производные азота.
Проведенные опыты показали, что самой токсичной является точка «Север 200 м», здесь в первой серии опытов наблюдается наименьший рост репы (
Таблица 1
Рост надземной части растений
| Объект | Серия опытов | Длина проростка | ||||||
| Восток | Запад | Север | Контроль | |||||
| | | | | | | |||
| Салат | 1 | 3,4* | 4,0* | 4,5* | 4,4* | 4,2* | 4,2* | 5,6* |
| 2 | 5,5 | 5,5 | 5,1* | 5,9 | 5,5* | 5,4* | 6,4 | |
| Репа | 1 | 5,2 | 5,4* | 6,3 | 5,6* | 5,1* | 6,3 | 6,7 |
| 2 | 6,4 | 5,2* | 6,6 | 6,6 | 5,1* | 5,8 | 6,2 | |
| Редис | 1 | 7,1 | 6,8 | 6,1 | 7,1 | 8,6 | 7,1 | 8 |
| 2 | 5,5 | 5,5 | 7,1 | 7,8 | 5,4 | 5,8 | 6,4 | |
| Ячмень | 1 | 9,3* | 8,9* | 9,1* | 8,9* | 8,3* | 8,8* | 12,1 |
| 2 | 9,6 | 9,5 | 11,2* | 11,2* | 9,6 | 9,2 | 8,9 | |
| Пшеница | 1 | 14,7 | 14,1* | 14,7 | 14,0* | 14,1 | 14,1* | 15,3 |
| 2 | 14,3* | 15,5 | 14,9 | 14,2* | 13,5* | 15,6 | 15,8 | |
* - значения достоверно отличаются от контроля по критерию Вилкоксона
Таблица 2
Рост подземной части растений
| Объект | Серия опытов | Длина корня | ||||||
| Восток | Запад | Север | Контроль | |||||
| | | | | | | |||
| Салат | 1 | 9,0 | 7,6 | 8,2 | 8,1 | 5,8* | 7,5 | 7,5 |
| 2 | 4,3 | 3,9 | 4,7 | 3,2* | 5,1* | 3,8 | 4,1 | |
| Репа | 1 | 7,1 | 6,1 | 7,2 | 6,8 | 4,8 | 5,1 | 6,1 |
| 2 | 5,2 | 4,7 | 5,1 | 2,6* | 4,1* | 4,1* | 5,8 | |
| Редис | 1 | 11,9 | 7,7 | 12,1 | 10,6 | 10,7 | 11,0 | 7,2 |
| 2 | 5,5 | 7,2 | 9,8 | 4,3 | 7,8 | 5,5 | 6,3 | |
| Ячмень | 1 | 10,4 | 13,3 | 10,2 | 10,3 | 11,7 | 10,6 | 11,6 |
| 2 | 12,6* | 12,* | 11,4* | 12,5* | 12,8* | 11,3 | 9,6 | |
| Пшеница | 1 | 12,6* | 12,1 | 12,2 | 12,4* | 13,9* | 12,9* | 10,6 |
| 2 | 12,1 | 12,7 | 11,4 | 8,9* | 11,1 | 11,2 | 12,4 | |
* - значения достоверно отличаются от контроля по критерию Вилкоксона
При сравнении результатов роста растений на расстоянии
Различные тест-объекты по-разному реагируют на накопление загрязнителей в почве в течение сезона. Это видно при сравнении результатов двух серий опытов. Так, у ячменя и салата наблюдается повышение роста надземной части растений во вторую серию опытов. Пшеница и репа остаются примерно на одном уровне в обе серии. Понижение роста во вторую серию характерно только для редиса. По результатам роста подземной части растений наблюдается понижение во вторю серию у редиса, салата и репы. Пшеница и ячмень сохраняют первоначальные значения.
Таким образом, наиболее токсична почва в северном направлении по отношению к ЛПУМГ «Заволжское», что соответствует направлению преобладающих ветров в данной местности. При этом загрязнение во всех направлениях уменьшается уже на расстоянии
Полученные данные могут быть использованы при подборе тест-объектов для организации мониторинга состояния почв в исследуемом регионе.
Литература
Агроэкология: методология, технология, экономика / В. А. Черников, И. Г. Грингоф и др. / Под ред. В. А. Черникова, А.Ч. Ченереса. М.: КолосС, 2004.
Бухгалтер, Э. Б. Экология подземного хранения газа / Э. Б. Бухгалтер, Е. В. Бухгалтер, Л. Б. Бухгалтер. М.: МАИК «Наука/интерпериодик», 2002. 431с.
Государственный доклад о состоянии окружающей природной среды Чувашской Республики в 2003 году. Государственный комитет ЧР по охране окружающей среды. Чебоксары, 2003.
Илларионова В.Ю., Подшивалина В.Н. Оценка токсичности почвы в зоне влияния загрязнений ЛПУМГ «Заволжское» // Проблемы молодежи в контексте естественно-научных исследований: сб. науч. ст./ Чуваш. гос. пед. ун-т; Отв. ред. Н.В. Хураськина Чебоксары: Чуваш. гос. пед. ун-т, 2007. С. 49-51.
Федорова, А. И., Никольская, А. Н. Практикум по экологии и охране окружающей среды: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2001. 288 с.
Экологическое состояние территории России / пПод ред. С. А. Ушакова, Я. Г. Каца М.: Издательский центр «Академия», 2004. 128 с.
