Реферати українською » Биология и химия » Зростання та розвитку рослин грунті, забрудненій нафтою


Реферат Зростання та розвитку рослин грунті, забрудненій нафтою

В.П. Дедков, АС. Гребенников, Н.І. Туркин (Калінінградський державний університет)

Забруднення природного довкілля при нафтовидобутку і транспортування нафтопродуктів завдає величезної шкоди природі й економіці: деградують сільськогосподарські угіддя, падає врожайність сільськогосподарських культур, зменшується продуктивність лісів і лук, вилучаються з господарського обороту значні площі родючих земель, забруднюються грунтові і підземні води. У той самий час для природного відновлення забруднених земель потрібні сотні, а де й тисячі років [1, 4]. Тому особливу значення нині набуває рекультивація земель, зіпсованих під час нафтовидобутку, її й порядку використання продуктів її.

Звичайні рекультиваційні заходи, практикуються нині, - засипання забруднених ділянок грунтом, спалювання нафти і нафтопродуктів, вивезення забрудненого шару та її складування на звалищах [1, 5]. Однак ці заходи які завжди сприяють відновленню грунтового родючості та часто самі завдають довгостроковий екологічну шкоду природі. При спалюванні нафти відбувається різке зниження биопотенциала і забруднення атмосфери, загибель рослин i фітоценозів, накопичення токсичних і канцерогенних речовин, у грунті і рослинах. При засипанню нафти уповільнюються процеси її розкладання. Складування землі, забрудненій нафтою та продуктами її розпаду, створює осередки вторинного забруднення як почво–грунтов, а й підземної і ґрунтовий води [7].

Тому метою даної роботи була вивчення можливостей застосування вищих рослин, у ролі однієї з ланок у технологічному ланцюжку рекультивації грунтів, забруднених нафтою. І тому спеціалісти кафедри ботаніки і фізіології рослин Калінінградського університету у період від 1990-го по 1996 останні роки були поставлені експериментальні дослідження з оцінці впливу нафтового забруднення до зростання та розвитку рослин.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Для проведення у лабораторії було використано пластмасові склянки з комплекту теплиці «Флора-1». Кожен склянку наповнювали грунтом - середнім суглинком.

Під час вивчення впливи різних концентрацій нафти розвиток рослин, у кожний склянку з грунтом додавали сиру нафту кількості: 1, 5, 10, 20, 30 чи 50 мл. Добавленную в склянки нафту старанно перемішували з грунтом і митців справляли полив водою з розрахунку 80% від повної влагоемкости. Повторні поливи виробляли через 2-4 дня, принаймні просыхания грунту.

Семена різних дикорослих і сільськогосподарських рослин высеивали по 10 штук на 1 склянку на глибину 1-2 див. Фенологические спостереження та виміру зростання виробляли через 1-3 дня за загальноприйнятими методиками [2]. Приріст рослин визначався за висотою надземної частини. Серед фенологических показників рослин реєстрували поява сходів, першого, другого, третього і четвертого справжніх листя [2].

Температуру повітря на лабораторії вимірювали тижневим термографом, а вологість - тижневим гигрографом. Отримані дані обробили з допомогою статистичних методів, прийнятих у біологічних і эколого-физиологических роботах [3].

РЕЗУЛЬТАТИ І ОБГОВОРЕННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

Відмінність ступеня забруднення почвогрунтов чітко проявляються через особливості ростових процесів рослин. Сумарний приріст паростків кукурудзи сорти "Жеребковский" при концентрації нафти: 1, 5, 10 мл на 200 р грунту близький до контрольному варіанту без нафти.

Різке зменшення приросту спостерігається при концентрації 20 і особливо 30 мл на 200 р грунту, а при концентрації 50 мл на 200 р грунту насіння кукурудзи взагалі зійшли.

Фаза першого аркуша у проростків відзначалася з7-го дня при концентрації нафти 0, 1, 5 і десяти мл на 200 р грунту. При концентрації 20 і 30 мл на 200 р грунту ця фаза відзначалася лише з 9-ї день досвіду. Поява третього справжнього аркуша при низьких концентраціях нафти відставало контролю на 2-3 дня, а при концентрації 20 мл на 200 р грунту - на майже 7 днів. За більш високих концентраціях нафти на грунті третій справжній лист взагалі утворився.

Аналогічні результати отримано і коїться з іншими рослинами. Проте опірність нафтовим загрязнениям в різних рослин різна.

Аналіз приросту різних рослин грунті, забрудненій нафтою (30 мл на 200 р грунту), ясно показав, що найменш стійкі до нафтового забруднення пирій і двукисточник тростинний, кормові боби, їжака збірна, овес, оскільки за таку концентрацію нафти на грунті насіння навіть зійшли. Найбільш стійкі до забруднення: ячмінь сорти «Роланд», соняшник сорти «Передовик», жито сорти «Вересень», тимофеевка лугова, сосна звичайна, кукурудза сорти «Жеребковский», рудбекия шерстиста, конюшину луговий.

Вплив нафтового забруднення до зростання проростків соняшнику сорти «Передовик» залежить від механічного складу грунту.

Приріст рослин грунті, забрудненій нафтою (20 мл нафти 200 р грунту), зменшується у низці: глина - важкий суглинок - легкий суглинок, але в піщаної грунті насіння взагалі зійшли.

Аналіз розвитку паростків соняшнику показує, що другий пари справжніх листя на грунтах, забруднених нафтою, затримується на грунтах з легшим механічним складом.

Так, на глинистому грунті з нафтою друга пара справжніх листя виникла з затримкою один день, на важкому суглинке - у два дня, на легкому суглинке - в розмірі 5 днів.

Аналогічні результати отримано також і вики ярої, люпину жовтого, кукурудзи сорти «Жеребковский-86».

Отже , ингибирующее дію нафти зростання та розвитку рослин сильніше проявляється більш легких по механічному складу грунтах, що, очевидно, пов'язані з більшої адсорбцией нафти поверхні частинок у важких грунтів. Це ж становище ілюструється й у дослідах з у різний спосіб внесення нафти: на поверхню грунту чи перемішуючи її з грунтом (див. рис. 4 на з. 40).

Приріст кормових бобів значно коротші із внесенням нафти (20 мл на 200 р грунту) на поверхню грунту, проти перемішуванням нафти з грунтом, а насіння кукурудзи навіть зійшли із внесенням нафти поверхню, тоді як із перемішуванні нафти з грунтом, приріст становить близько половини контролю.

При розвитку кормових бобів (рис. 5) грунті, перемішаної з нафтою, раніше з'являються сходи і перші справжні листя, ніж в рослин грунті, з забрудненій поверхнею.

При повторних посівах одному й тому ж культури на забруднену грунт спостерігається зменшення ингибирующего дії нафти розвиток рослин. П'ять послідовних посівів виробляли з інтервалом два місяці ту грунт, забруднену нафтою (20 мл на 200 р грунту). Розвиток мишачого горошку на забрудненій грунті при повторних посівах представлене рис. 6.

Рослини, посаджені разом з внесенням нафти на грунт, загинули через чотири дні після сходів. Рослини, посіяні після двох і чотири місяці після нафтового забруднення, утворили дві справжніх аркуша. Четвертий і п'ятий посів відповідно - за п'ять і що вісім місяців розвинули, як й у контролі, по три справжніх аркуша. Причому, тоді як четвертому сівбу лише 70%

рослин утворили три справжніх аркуша, то п'ятому сівбу третій справжній лист утворили 100% рослин. Разом із зменшенням ингибирующего дії нафти розвиток за повторних посівах помітно збільшується приріст мишачого горошку.

Аналогічні закономірності відзначалися в усіх досліджених рослин: двукисточника тростинного, кукурудзи сорти «Жеребковский-86», їжаки збірної, овсяницы очеретяного сорти «Доткиевскоя», костреца безостого сорти «Козароваческий», райграса пастбищного, люпину жовтого, кормових бобів, соняшнику сорти «Передовик».

Отже, токсичність грунту, забрудненій нафтою, зменшується з кожним наступним посівом.

Зростання та розвитку рослин грунті, забрудненій нафтою, вивчали за температур плюс 15, 25, 35°С. Зростання кормових бобів на забрудненій грунті істотно нижчий попри всі вивчених температурах. У цьому приріст одного рослини на за-

Отже, найбільш негативний вплив до зростання проростків бобів нафту надавала при +15 °С, а найменш негативне - при +25 °С. Цю закономірність відбивають дані щодо розвитку кормових бобів. Проростки бобів при +15 °С розвинули у контролі без нафти 3 справжніх аркуша, і з нафтою лише одне справжній лист. При +25 °С й у контролі, й у варіанті з нафтою рослини розвинули по три справжніх аркуша. При підвищенні температури до +35°С у контролі відзначається початок появи третього справжнього аркуша, а варіанті з нафтою - лише 2 справжніх аркуша.

Аналогічні дані було з проростками кукурудзи сорти «Жеребковский» і ячменю сорти «Роланд».

У цьому токсичні дії грунту, забрудненій нафтою, найбільш слабко виявлялися за температур, близьких до оптимальним на шляху зростання та розвитку досліджених рослин.

Вплив бензину, гасу, машинного оливи й мазуту (20 мл на 200 р грунту) вивчали на конюшині луговому, соняшнику сорти «Передовик» і ячмені сорти «Роланд». Під впливом машинного оливи й мазуту розвиток конюшини лугового гальмувалося: сходи побачили 2 дні пізніше, ніж у контролі, і з'явився один справжній лист, тоді як і контролі - три справжніх аркуша. На грунті, забрудненій бензином чи гасом, сходи конюшини взагалі з'явилися. Сильніший дію бензин і гас надали на соняшник і ячмінь. У цьому сходів ячменю під впливом бензину, і гасу взагалі спостерігалося. Ці дані зазначають, що "дія легших фракцій нафти для рослин токсичнее.

Отже, досліджені рослини дуже відрізняються по опірності нафтовому забруднення, витримуючи до 150-200 мл на 1 кг грунту. У цьому токсичність грунтів зменшується на важких по механічному складу грунтах, при перемішуванні грунтів з нафтою, при оптимальних для даного рослини температурах, під впливом важчих фракцияй нафтопродуктів і з часом (2-10 місяців) після забруднення.

Надані дані можна використовувати і розробити технології фитомелиорации земель, забруднених нафтою.

Список літератури

1. Андерсон Р.К., Мукатонов А.Х., Бойко Т.Ф. Екологічні наслідки забруднення грунтів нафтою // Екологія. 1980. № 2. С.256-263.

2. Бейдеман І.Н. Методика вивчення фенологии рослин i рослинних співтовариств. Новосибірськ: Наука, 1974. 154 з.

3. Гублер Є.В., Генкин А. Застосування непараметрических критеріїв статистики в медико–биологических дослідженнях. Л.: Медицина, 1973. 141 з.

4. Ізмайлов М.М., Пиковский Ю.І. Рекультивация земель, забруднених при видобутку й транспортуванню нафти і нафтопродуктів // Відновлення нефтезагрязненных ґрунтових екосистем. М.: Наука, 1988. С.220-230.

5. Колесников Б.П. Рекультивация техногенних ландшафтів // Людина й середовище проживання. М.: Наука, 1974. С.220-232.

6. Нєвзоров В.М. Про шкідливий вплив нафти грунт, і рослини // Изв. ТСХА. 1976. № 2. С.164-165.

7. Стеревская Л. В., Яранцева Л.Д. Про вплив рослини забрудненій грунту при бурінні і розвідці не на нафту та газу // Рослини і промислова середовище. Київ: наук. думка, 1976. С.73-75.

Схожі реферати:

Навігація