CC BY
9
УДК 631.427.2
Гринчишин Н.М., к.с.-г.н., доцент © Львгвський державный утверситет безпеки життед1яльност1 Лозовицька Т.М., к.с.-г.н.
Льв1вський нацюнальний аграрний утверситет
ВПЛИВ ВАЖКИХ МЕТАЛ1В НА М1КРОБОЦЕНОЗ ДЕРНОВО-СЛАБОП1ДЗОЛИСТОГО ГРУНТУ
Наведено результати дослгджень складу мжробних угрупувань та динамжа гх змти протягом вегетацшного перюду в дерново-слаботдзолистому Трунт1, забрудненому важкими металами.
Ключовi слова: важт метали, грунт, мжрооргатзми, сапрофтш бактерп, мжроскотчт гриби.
Вступ. Вщомо, що мжрооргашзми чутливо реагують на змши чинниюв навколишнього середовища. Саме через це багато дослщниюв вщносять !х до прiоритетних об'екпв монiторингу наземних систем, у тому чи^ i грунту [5, 6].
Прийнято порiвнювати мiкробiологiчнi показники грунив порушених антропогенною дieю з показниками фонових територш для виявлення негативних тенденцш у станi грунтiв.
Потрапляючи у грунт, важкi метали, переважно, кумулюються у верхньому гумусовому горизонт та зазнають хiмiчних перетворень, в ходi яких !х токсичнiсть змшюеться в досить широких межах. Найбшьшу небезпеку являють собою рухомi форми важких мет^в. Рухомiсть суттево залежить вiд виду грунту та грунтово-еколопчних факторiв, основними з яких е вмкт оргашчно! речовини - гумусу, реакщя грунтового середовища, окисно-вiдновнi умови та iншi [2].
Вплив важких металiв на мiкробнi угрупування проявляеться в змш чисельностi окремих еколого-трофiчних груп. На фонi природних коливань мжробюти чiтко простежуеться вплив важких металiв на чисельнiсть мiкроорганiзмiв. Висою концентраци токсикантiв призводять до зменшення кiлькостi мiкроорганiзмiв, !х видово! рiзноманiтностi та запасiв бiомаси [3].
Рiзноманiтнi сполуки важких металiв впливають на бюту грунту неоднаково. Найбiльш токсичними, хоча i легкодоступними елементами для грунтових мiкроорганiзмiв е свинець, кадмш, ртуть, нiкель i цинк [1].
Постановка завдання. Дерново-тдзолист грунти володшть найменшою стiйкiстю до будь-яких забруднень взагал^ i важких металiв безпосередньо [1]. В зв'язку з цим, велику теоретичну й практичну защкавлешсть представляе вивчення особливостей мiкробоценозу дерново-тдзолистого грунту, забрудненого важкими металами.
© Гринчишин Н.М., Лозовицька Т.М., 2009 54
Матер1ал 1 методи. Дослщження мжробоценозу дерново-слабопiдзолистого грунту проводили на територп законсервованого Луцького звалища твердих побутових вiдходiв i прилеглих до нього дщянках.
Попередшми дослiдженнями [7] встановлено полiкомпонентне забруднення грунту дшянок рухомими формами важких мет^в. Так, перевищення ГДК вщзначено на територп звалища для РЬ - 4 ГДК, Ni - 1,2, Си - 2,3, Мп - 4 ГДК, на вщсташ 50м вщ звалища для РЬ - 6 ГДК, Zn - 2, М- 1,8, Си - 2,5, Мп - 3 ГДК, на вщсташ 200 м вщ звалища для РЬ - 3,9 ГДК, N - 1,7, Си - 2,4, Мп - 2,5 ГДК, на вщсташ 500 м вщ звалища для РЬ i Мп - 2 ГДК.
Проби грунту для мжробюлопчного аналiзу вщбирали згщно кнуючих методик на глибину 0-20см. ВиЫв сапроф^них бактерiй проводили на середовище поживного агара, грибiв - на середовище Сабуро. Реакцш мiкроорганiзмiв на забруднення грунту важкими металами оцiнювали за чисельнiстю i динамiкою !х росту протягом вегетацшного перiоду.
За контроль (природний фон) вибрали дiлянку з аналогiчним грунтом, незабруднену важкими металами.
Результати дослщження. Сапрофти. За результатам дослщжень (табл. 1), найменша кшькють сапрофiтних бактерiй спостерiгалась весною в грунт на територп звалища i на вiдстанi 50м вiд нього. Чисельшсть бактерiй цих дiлянок на 87 i 88% нижча у порiвняннi з незабрудненим грунтом. На вiддалi 200 i 500 м вщ звалища кiлькiсть мiкроорганiзмiв менша на 79 i 74 % вщ кiлькостi бактерiй природного фону.
Таблиця 1
Чисельшсть сапрофггних бактерш у 0-20 см шар1 дерново_слабошдзолистого грунту_
Д1лянка дослщжень Весна (травень) Лгго (серпень)
мшробт тша, млн./г грунту (М ± т) вщхилення, % мжробш тша, млн./г грунту (М ± т) вщхилення, %
Природний фон 3,80 ± 0,17 - 200,12 ± 0,06 -
Територ1я звалища 0,50 ± 0,06* -86,84 1,90 ± 0,03* -99,05
50 м в1д звалища 0,43 ± 0,03* -88,68 1,90 ± 0,06* -99,05
200 м - // - 0,80 ± 0,06* -78,95 7,22 ± 0,05* -96,39
500 м - // - 1,00 ± 0,01* -73,68 9,78 ± 0,01* -95,11
Примтка. *Р < 0,001.
Подiбна картина, зменшення загально! кiлькостi сапрофiтних бактерш на вах дослiджуваних дiлянках порiвняно з контролем, вiдзначена i в кшщ лiта. Так, чисельнiсть бактерш на територп звалища i на вщсташ 50м менша на 99%, а на вщсташ 200 i 500м - на 96 i 95% вщ загального числа сапрофтв фоново! дiлянки.
Негативна дiя важких металiв простежуеться i в змм динамiки росту сапроф^но! флори за вегетацшний перiод (табл. 1). Якщо на природному фош кiлькiсть бактерш у мжробних угрупуваннях протягом дослщжуваного перiоду
55
зросла в 53 рази, то на територи звалища збшьшення мiкроорганiзмiв вщзначено у 3,8, на вщсташ 50 м - 4,4, на вщсташ 200 м - 9 i на вщсташ 500 м -у 9,5 рази.
МЫроскотчт гриби. Дослщження мжроскотчних грибiв показують, що !х чисельшсть на територи звалища, весною, менша на 93% вiд загального числа мжроскошчиих грибiв природного фону, на вщсташ 50 м вщ звалища - на 90 %, на вiдстанi 200 i 500 м - на 79 % (табл. 2).
Таблиця 2
Чисельшсть мжроскотчних гриб1в у 0-20 см шар1 дерново-
слабоп1дзолистого грунту
Весна (травень) Лгго (серпень)
Д1лянка мшробт тша, вщхилен-ня, % мжробш тша, вщхилен-ня, %
досл1джень млн./г грунту (М ± т) млн./г грунту (М ± т)
Природный фон 5,10 ± 0,06 - 0,47 ± 0,01 -
Територ1я звалища 0,38 ± 0,01* -92,55 0,10 ± 0,01* -78,72
50 м в1д звалища 0,53 ± 0,01* -89,61 0,27 ± 0,01* -42,55
200 м - // - 1,05 ± 0,03* -79,41 0,16 ± 0,01* -65,96
500 м - // - 1,05 ± 0,02* -79,41 0,12 ± 0,01* -74,47
Примтка. *Р < 0,001.
За результатами визначення чисельносп м1кроскотчних гриб1в наприкшщ лгта кшькють м1кробних тш менша на 79 % на територи звалища, на вщсташ 50 м - на 43 %, на вщсташ 200 м - на 66 % 1 на вщсташ 500 м -на 74 % вщ кшькосп м1кробних тш фону.
Вивчення динам1ки чисельносп м1кроскотчних гриб1в за вегетацшний перюд вказуе на те, за перюд 1з травня до серпня, на природному фош вщбулося зменшення м1кроскотчних гриб1в у м1кробних угрупованнях у 10 раз1в. На територи звалища чисельшсть м1кробоцет1в зменшилася за визначений перюд у 3,8 рази, на вщсташ 50 м вщ звалища - удв1ч1, на вщсташ 200 м - у 6,5 рази, на вщсташ 500 м - у 8,5 рази пор1вняно з контролем.
Таким чином, на найбшьш забрудненш рухомими формами важких метал1в дшянщ (50 м вщ звалища) вщбулося зменшення грибно! мшрофлори за вегетацшний перюд удв1ч1 Таку стшкють грибно! м1крофлори до забрудненого грунту можна пояснити тим, що еукарюти менш чутлив1 до забруднення важкими металами, шж бактери. Встановлено [4], що стшкють м1кроскотчних гриб1в пов'язана з видшенням у процес !х життед1яльносп оргашчних кислот, яю нейтрал1зують дш метал1в, утворюючи з ними менш токсичш комплекси, шж вшьш юни.
Отримаш даш щодо чисельносп 1 динамши росту сапрофггних бактерш 1 мшроскотчних гриб1в пщтверджуються дослщженнями ВХКолесшкова з ствавторами [4], яю встановили, що забруднення дерново-пщзолистого грунту важкими металами на р1вш одного-двох кларюв
56
супроводжуються суттевими змшами бюти: зменшенням загально! кiлькостi бактерш, збiльшенням BMiCTy грибiв.
Висновки. Забруднення дерново-слабопщзолистого грунту рухомими формами важких металiв свинцем на рiвнi Pb - 1,2-6 ГДК, Cu - 1,2-2,7, Ni -1,2-1,8, Zn - 2, Mn - 1,5-4 ГДК негативно впливае на його мкробоценоз.
З посиленням полшомпонентного забруднення грунту важкими металами вщзначено загальне пригшчення мiкроорганiзмiв грунту: кiлькiсть сапрофгтних бактерiй на територи звалища i на вiдстанi 500 м вщ нього менша у 3 - 8 рази весною i в 21 - 105 рази влгтку, грунтових мiкроскопiчних грибiв у 5 - 14 рази весною та в 2 - 5 рази влгтку.
Динамка росту сапрофгтно! флори протягом вегетацшного перюду на дшянках з полiкомпонентним забрудненням грунту важкими металами е меншою в 7-18 разiв у порГвнянш з природним фоном.
Збшьшення кшькосп i концентраци токсикантiв викликае сyттевi змши у складi мiкробоценозy: в мкробних угрупуваннях зростае частка мкроскотчних гри6Гв.
Лггература
1. Добровольский В.В., Гришина Л.А. Охрана почв. - М.: Изд-во МГУ, 1985. - 224 с.
2. Ильин В.Б. Биогенная и техногенная аккумуляция химических элементов в почве // Почвоведение.- 1988. - № 7. - С. 124-132.
3. Клевенская И.Л. Влияние тяжелых металлов (Cd, Zn, Pb) на биологическую активность почв и процесс азотфиксации // Микробоценозы почв при антропогенном воздействии. - Новосибирск: Наука, 1985. - С. 73-94.
4. Колесников В.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения тяжелыми металлами на эколого-биологические свойства чернозема обыкновенного // Экология. - 2000. - № 3.- С. 193-201.
5. Левин С.В., Гузев В.С., Асеева И.В. Тяжелые металлы как фактор антропогенного воздействия на почвенную микробиоту // Микроорганизмы и охрана почв. - М.: МГУ, 1989. - С. 5-46.
6. Марфенина О.Е. Микроскопические грибы как показатель техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. - М.: Наука, 1987. -С.189-196.
7. Сштинський В., Баб'як Н. Забруднення важкими металами дерново-тдзолистих грунтв територи, прилегло! до законсервованого Луцького звалища твердих побутових вщходгв // Вюник Львшського державного аграрного ушверситету: Агрономш. - 2003. - № 7. - С. 3-5.
Summary
This paper presents the results of research of microbiological communities and their dynamic changes during vegetative period in grass soddy podzolic sandy soil polluted with heavy metals.
Стаття надшшла до редакцИ 14.03.2009
57
