Вплив використання ЕМ-препаратів на вміст важких металів у ґрунті
Вплив мікробіологічних препаратів на зниження концентрації у ґрунті важких металів. Розраховано коефіцієнт техногенної концентрації важких металів у ґрунті за використання ЕМ-препаратів. Перспективність використання технологій ефективних мікроорганізмів.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 16.10.2018 |
| Размер файла | 250,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВПЛИВ ВИКОРИСТАННЯ ЕМ-ПРЕПАРАТІВ НА ВМІСТ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ҐРУНТІ
Т.М. Зайцева
аспірант, Вінницький національний аграрний університет
Досліджено вплив мікробіологічних препаратів Байкал ЕМ-1, Емочки-родючість, Органік-баланс, Вермісол, Целюлад, Біофосфорин на зниження концентрації у ґрунті важких металів (свинцю, кадмію, міді та цинку). Розраховано коефіцієнт техногенної концентрації важких металів у ґрунті за використання ЕМ-препаратів. Обґрунтовано перспективність використання технологій ефективних мікроорганізмів для зниження забруднення ґрунтів важкими металами.
Ключові слова: ґрунт, важкі метали, технології ефективних мікроорганізмів, ЕМ-препарати.
ґрунт важкий метал мікробіологічний
Важкі метали, що потрапляють у ґрунт унаслідок техногенних катаклізмів, є одними з найбільш токсичних забруднювачів. Їх небезпека визначається тим, що на відміну від органічних забруднювачів вони не руйнуються, а переходять з однієї форми в іншу, зокрема включаються у склад солей, оксидів, металоорганічних сполук [1, с. 42]. Відомо, що важкі метали в ґрунті можуть перебувати в різноманітних щодо розчинності та рухомості формах, зокрема: нерозчинні, які входять до складу ґрунтових мінералів; обмінні, які перебувають у динамічній рівновазі з іонами певного металу в ґрунтовому розчині; рухомі та розчинні форми. Між ними існує не тільки тісний взаємозв'язок, а й можливе перетворення одних форм в інші. Рухомі форми металів можуть нагромаджуватися в ґрунті у значних концентраціях, зумовлюючи токсичність як для ґрунтової біоти, так і для рослин [2, с. 2]. Унаслідок їх негативного впливу значно змінюються властивості ґрунту, знижується продуктивність агроценозів, інтенсифікуються ерозійні процеси, повністю руйнуються генетичні горизонти та утворюються техногенні пустелі [3, с. 30]. Одним із способів зниження вмісту важких металів у ґрунті є застосування технологій ефективних мікроорганізмів, тобто ЕМ-препаратів.
Ці препарати складаються із змішаних корисних культур мікроорганізмів, таких як: фотосинтетичні бактерії (Rhodopseudomonas palustris, Rhodobacter sphaeroides), молочнокислі бактерії (Lactobacillus plantarum L. casei та Streptococcus), дріжджі (Saccharomyces spp.) і актиноміцети (Streptomyces spp.) [4, c. 380]. Внесення ефективних мікроорганізмів у ґрунт сприяє фіксації атмосферного азоту, перетворенню недоступної форми фосфору у доступну, покращенню розкладання залишків рослин для вивільнення поживних речовин, що підвищує рівень гумінових речовин у ґрунті та продуктивність агроекосистем, а отже, опосередковано може зменшити концентрацію важких металів у ґрунті [5, с. 559]. Використання ефективних мікроорганізмів покращує фізичні властивості ґрунту, а це сприяє швидкому поширенню поживних речовин у його профілі [6, c. 26]. Встановлено ремедіаційний потенціал мікрофлори ґрунту до забруднення. В умовах органічного забруднення, зокрема нафтового, мікробіота є основним деструктором вуглеводнів. Так, нитчастий актиноміцет Podospora anserina може розкладати ароматичні аміни, похідні від пестицидів, тоді як багато інших видів мікроорганізмів гинуть [7, c. 250, 251]. Бактерії виду B. subtilis виявилися кращими вуглеводневими деструкторами, ніж інші штами. Такі види бактерій, як Pseudomonas pseudoalcaligenes, Bacillus firmus B. alvei, Penicillium funiculosum, Aspergillus sydowii і Rhizopus sp. розкладають відповідно 79-80,68, 86, 81 і 67% від загальної кількості нафтових вуглеводнів. Роди Stenotrophomonas, Bacillus, Brevibacillus, Nocardiodes і Pseudomonas використовують у різних комбінаціях, а ступінь деградації вуглеводнів становить 67% уже через 12 діб [8, с. 3].
Метою статті було встановити вплив внесення ЕМ-препаратів на зміну концентрації важких металів у ґрунті.
Експериментальні дослідження виконували на сірих лісових ґрунтах ДГ «Агрономічне» Вінницького національного аграрного університету впродовж 2016-2017 рр.
Ґрунт на дослідній ділянці -- сірий лісовий середньосуглинковий, який характеризується такими агрохімічними показниками: вміст гумусу становить 3,0%, азоту лужногідролізованого (за Корнфілдом) -- 7,0 мг/100 г,
рухомого фосфору (за Чиріковим) -- 26,4, обмінного калію (за Чиріковим) -- 9,5 мг/100 г ґрунту, кальцію -- 10,0 мг-екв/100 г ґрунту, рН сольове -- 7,4 та гідролітична кислотність -- 0,28 мг-екв/100 г ґрунту.
Досліджувані ЕМ-препарати вносили способом обробки ґрунту водним розчином у дозі 1,5 л/га навесні з послідуючим їх загортанням у ґрунт. Використовували такі препарати: Байкал ЕМ-1, ЕМ-родючість, Органік-баланс, Целюлад та Біофосфорин. Отримані результати порівнювали з ефективністю препарату Вермісол, що є екстрактом, отриманим з біогумусу, виробленого каліфорнійським черв'яком.
Концентрацію важких металів у підготовлених кислотних витяжках визначали методом полуменевої атомно-абсорбційної спектрофотометрії на приладі AAS-3 у Науково-вимірювальній агрохімічній лабораторії кафедри екології та охорони навколишнього середовища Вінницького національного аграрного університету до внесення ЕМ-препаратів весною та восени перед закінченням вегетаційного періоду.
До внесення ЕМ-препаратів уміст свинцю у ґрунті становив 0,40 мг/кг при ГДК 6,0 мг/кг. За внесення ЕМ-препаратів концентрація свинцю зменшилася до 0,01-0,04 мг/кг. Найменша концентрація свинцю була виявлена у варіанті з внесенням ЕМ-препарату Емочки-родючість та Біофосфорин; у варіанті з використанням Вермісолу вміст свинцю становив 0,02 мг/кг; за використання препаратів Байкал ЕМ-1 та Целюлад концентрація свинцю у ґрунті становила 0,03 мг/кг, а препарату Органік-баланс -- 0,04 мг/кг (табл. 1).
Уміст кадмію перед внесенням ЕМ-препаратів становив 0,50 мг/кг при ГДК 0,7 мг/кг.
Застосування ЕМ-препаратів знизило концентрацію кадмію до 0,24-0,46 мг/кг. Препарати Вермісол, Органік-баланс та Біофосфорин знизили концентрацію кадмію у 2,1, 2,0 та 1,9 раза відповідно; внесення ЕМ-препаратів Байкал ЕМ-1 і Емочки-родючість сприяло зниженню концентрацій кадмію у 1,4 та 1,3 раза відповідно; Целюлад знизив концентрацію кадмію у ґрунті у 1,1 раза.
Концентрація міді перед внесенням ЕМпрепаратів становила 1,2 мг/кг при ГДК цього елемента 3,0 мг/кг. Після внесення ЕМ-препаратів уміст міді у всіх дослідних варіантах зменшився до 0,3-0,9 мг/кг. Концентрація міді у разі застосування препаратів Целюлад та Біофосфорин була у 4,0 і 3,2 раза меншою, ніж до внесення, відповідно; у варіанті з використанням Байкалу ЕМ-1 уміст міді був у 2,1 раза меншим; за використання препарату Органікбаланс концентрація міді була у 1,8 раза меншою, а ЕМ-препарату Емочки-родючість -- у 1,3 раза меншою, ніж до їх внесення.
Фактичний уміст цинку перед внесенням препаратів становив 2,6 мг/кг при ГДК 23,0 мг/кг. Внесення ЕМ-препаратів знизило концентрацію цинку до 1,41-2,49 мг/кг. Найменша концентрація цинку спостерігалася у варіанті з використанням препарату Біофосфорин -- у 1,8 раза менше; за застосування препаратів Органік-баланс і Целюлад уміст цинку був у 1,4 раза меншими; у варіанті з використанням препарату Вермісол -- у 1,3 раза; за використання ЕМ-препаратів Емочкиродючість і Байкал ЕМ-1 уміст міді був у 1,1 раза меншим, ніж до їх внесення.
Для оцінки забрудненості ґрунтів було використано коефіцієнт техногенної концентрації (Кс), що характеризує відношення реального вмісту хімічного елемента в ґрунті (Ся) до фонового вмісту цього самого елемента (Сф) у середовищі:
Кс = Са/Сф.
Величина Kc свідчить про активність процесів вилуговування (Kc < 1) і накопичення (Kc > 1) хімічних елементів у ґрунті. У лісостеповій зоні фоновий показник свинцю становить 10 мг/кг, кадмію -- 0,5, міді -- 20, цинку -- 50 мг/кг [2, c. 3].
Для оцінки забрудненості досліджуваних ґрунтів було визначено коефіцієнт техногенної концентрації важких металів (табл. 2).
Результати дослідження засвідчили, що вміст важких металів у зразках ґрунту не перевищує ГДК. Завдяки розрахунку коефіцієнта забруднення виявлено, що цей показник не перевищує одиницю, тобто ці елементи вилуговуються із ґрунту. Найнижчий коефіцієнт забруднення свинцем був зафіксований за внесення препаратів Емочки-родючість та Біофосфорин, кадмію -- за застосування Органік-балансу, Вермісолу та Біофосфорину, міді -- за внесення Целюладу і Біофосфорину, а цинку -- за використання Біофосфорину.
Висновки. Використання технологій ефективних мікроорганізмів сприяє зниженню вмісту важких металів у ґрунті, що в подальшому може позитивно вплинути на агроекосистему загалом. Дослідження засвідчили, що ефективним проти забруднення свинцем є Емочки-родючість та Біофосфорин, кадмієм -- Органік-баланс, Вермісол та Біофосфорин, міддю -- Целюлад і Біофосфорин та цинку -- Біофосфорин.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Стеценко Д.О. Важкі метали у ґрунтах радіоактивно забруднених лісових екосистем / Д.О. Стеценко, В.В. Долін // Пошукова та екологічна геохімія. -- 2009. -- № 1(9). -- С. 42-47.
2. Довгопола А.К. Екологічна оцінка вмісту важких металів у ґрунті та Trifolium Pratense L. [Електронний ресурс] -- Режим доступу: file:///C:/Users/Zsmov%20Tyt/Downloads/ peb_2016_1_9.pdf
3. Мислива Т.М. Важкі метали у грунтах агроландшафтів Житомирського Полісся / Т.М. Мислива, В.А. Трембіцький / / Агроекологічний журнал. -- 2009. -- № 4. -- С. 30-35.
4. Olle M. Effective microorganisms and their influence on vegetable production -- a review / M. Olle, I.H. Williams // Effective microorganisms in vegetable production. -- 2013. -- № 88 (4). -- P. 380-386.
5. Abd E. Effect of some soil microorganisms on soil properties and wheat production under North Sinai conditions / E. Abd, F. Bouthaina // Journal of Applied Sciences Research. -- 2010. -- № 4. -- P. 559-579.
6. Fatunbi A.O. Activities of effective microorganism (EM) on the nutrient dynamics of different organic materials applied to soil / A.O. Fatunbi, L. Ncube / / American-Eurasian Journal of Agronomy. -- 2009. -- № 2. -- P. 26-35.
7. Мекіч М.З. Функціональне і прикладне значення біологічної активності ґрунту / М.З. Мекіч, Н.М. Джура, О.І. Терек / / Біологічні Студії. -- 2013. -- Т. 7, № 3 -- С. 247-258.
8. Матєєва О.Л. Формування умов середовища для прискорення біодеградації нафтопродуктів [Електронний ресурс]: -- Режим доступу: file:///C:/Users/Zsmov%20Tyt/Downloads/ peb_2014_1_4.pdf
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Охорона, моніторинг та методика обстеження земель, боротьба з забрудненням ґрунтів промисловими відходами. Контроль за накопиченням важких металів у ґрунті та рослинах. Закономірності розподілу і поведінки металів у ґрунті, токсична дія та детоксикація.
курсовая работа [440,2 K], добавлен 13.01.2010Характеристика впливу важких металів на біологічні об’єкти. Поняття та токсикологічна характеристика деяких важких металів. Сучасні методи аналізу: хімічні та фізико-хімічні. Отримання та аналіз важких металів із стічних вод підприємств методом сорбції.
курсовая работа [373,0 K], добавлен 24.06.2008Атмосфера промислових міст та забруднення повітря викидами важких металів. Гостра інтоксикація ртуттю: причини, симптоми та наслідки. Основні джерела забруднення миш’яком, його вплив на організм людини. Способи захисту від впливу важких металів.
реферат [66,1 K], добавлен 14.10.2013Джерела забруднення водного середовища важкими металами, форми їх міграції у природних водах, їх доступність та токсичність для гідробіонтів. Видові особливості накопичення важких металів у органах і тканинах риб верхів'я Кременчуцького водосховища.
курсовая работа [122,6 K], добавлен 15.10.2012Поняття та токсикологічна характеристика важких металів. Шляхи потрапляння металів у водойми, їх вплив на екологічну систему. Аналіз показників кількості заліза, свинцю, ртуті, кадмію, цинку, міді в Дніпродзержинському та Запорізькому водосховищах.
научная работа [2,1 M], добавлен 02.02.2014Вивчення проблеми забруднення сільськогосподарських земель в зоні впливу автомагістралей. Гідрометеорологічні особливості території. Методика комплексної оцінки перерозподілу важких металів в геосистемах. Отримання екобезпечної аграрної продукції.
статья [7,2 K], добавлен 11.02.2014Визначення та токсикологічна характеристика важких металів. Якісний аналіз вмісту важких металів у поверхневих шарах грунту, воді поверхневих водойм, органах рослин. Визначення вмісту автомобільного свинцю в різних об’єктах довкілля даної місцевості.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 16.02.2016Ступінь накопичення мікроелементів у тканинах риб. Вивчення водного складу іхтіофауни окремих ставків річки Нивка. Вміст свинцю, кадмію, міді та цинку в органах і тканинах риб ставків. Забруднення води важкими металами. Антропогенний вплив гідроекосистем.
презентация [2,0 M], добавлен 21.11.2014Огляд природних умов території Сумської області. Оцінка екологічного стану різних компонентів навколишнього природного середовища, які зазнають антропогенного впливу. Дослідження ґрунту і рослинної сільськогосподарської продукції на вміст важких металів.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 15.03.2012Вплив різних джерел забруднення на екологічний стан природних компонентів території, що досліджується. Характеристика джерел забруднення Ленінського району м. Харкова. Дослідження щодо накопичення хімічних елементів в ґрунтах, ягодах та фруктах.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 03.03.2011Нафтове забруднення ґрунту. Якість ґрунту як складова стійкості екосистеми. Оцінка якості ґрунту за допомогою тест-систем. Визначення тест-показників льону звичайного. Залежність процесу проростання насіння льону від концентрації нафти у ґрунті.
дипломная работа [90,1 K], добавлен 07.04.2011Опис породних відвалів як антропогенно-порушених територій. Фітомеліорація породних відвалів вугільних шахт. Вплив важких металів і кислотності на фотосинтетичний апарат рослин. Морфометричні показники проростків пшениці за дії витяжок із порід.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 09.08.2015Метрологічні засоби вимірювальної техніки, призначені для вимірювання вмісту важких металів і радіонуклідів. Характеристика приладів, що використовуються для контролю забруднення НПС по кожному з елементів (атмосферне, водне, ґрунтове середовище).
курсовая работа [49,5 K], добавлен 01.03.2014Очищення стічних вод від катіонів важких металів переводом їх в важкорозчинні сполуки. Визначення оптимальної дози коагулянту. Вибір розчинника для рідинної екстракції із води. Визначення сорбційної ємності катіонітів при очищенні йонообмінним методом.
методичка [150,5 K], добавлен 12.05.2009Характеристика техногенного забруднення ґрунтового покриву: джерела, речовини, їх значення та вплив на оточуюче середовище. Особливості підходів щодо нормування техногенних забруднень у ґрунті. Наукове обґрунтування гранично допустимих концентрації.
реферат [31,0 K], добавлен 18.12.2010Розробка методу оцінки екологічного стану ґрунту на основі fuzzy-теорії за виміряними значеннями концентрацій важких металів, що дає змогу вибору місця видобування екологічно чистої води. Забруднення ґрунтів важкими металами. Шкала оцінки стану ґрунтів.
статья [1,3 M], добавлен 05.08.2013Характеристика сучасного хімічного складу природних вод з точки зору оцінки їх якості. Аналіз домішок і сполук важких металів у природних водах. Фактори формування якості води, оцінка шкідливих характеристик забруднювачів, екологічні критерії якості.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 04.11.2011Аналіз закономірностей накопичення важких металів у ґрунтах та рослинній продукції в залежності від стійкості природних компонентів та ступеню забруднення території. Огляд стійкості ґрунтів міста Маріуполя та його околиць, ступеню забруднення території.
дипломная работа [1,6 M], добавлен 15.03.2012Особливості поведінки фтору в агроекосистемах. Визначення вмісту фтору в ґрунті, рослинах, фосфоритах потенціометричним методом з екстракцією зразків. Розподіл фтору за профілем ґрунтів. Вплив зрошення на процеси нагромадження та міграції фтору.
реферат [24,0 K], добавлен 20.01.2011Процеси, що включає технологія спирту. Одержання солоду та мікробних ферментних препаратів. Приготування та зброджування сусла з крохмалевмісної сировини. Виділення спирту з бражки та його очистка. Використання побічних продуктів та відходів виробництва.
курсовая работа [581,0 K], добавлен 11.04.2013
