БІОХІМІЧНІ ПОКАЗНИКИ ПУЛУ ОРГАНІЧНОГО КАРБОНУ В НАФТОЗАБРУДНЕНОМУ ҐРУНТІ У ПРОЦЕСІ ФІТОРЕМЕДІАЦІЇ
Анотація
В умовах мікроділянкового експерименту досліджено вплив фіторемедіації нафтового забруднення ґрунту на вміст різних форм органічного Карбону у ґрунті. Як ремедіанти вирощували рослини кукурудзи (Zea mays L.) сорту Закарпатська жовта зубоподібна та бобу кормового (Vicia faba var. Minor). Тривалість дослідження деградації нафти 95 днів, із яких перші 22 дні без рослин. Біохімічні та хімічні характеристики ґрунту, такі як ґрунтова мікробна біомаса (Сbiom), інтенсивність дихання ґрунту (Vbasal), метаболічний коефіцієнт (qCO2), коефіцієнт мікробного дихання (Qr), вміст органічного Карбону (Cорг), концентрація вуглеводнів нафти, були використані як індикатори змін пулу органічного Карбону ґрунту.
Встановлено негативний вплив нафтового забруднення ґрунту на розвиток досліджуваних рослин. Показано значний стимулювальний вплив нафти і рослин на Сbiom та Vbasal,порівняно з контролем. За дії нафти зростали також значення екофізіологічних параметрів – qCO2 та Qr, тоді як вплив рослин-фіторемедіантів не був достовірним. Збільшення значення Qr у нафтозабрудненому ґрунті, порівняно із ґрунтом без нафти, свідчить про менший дефіцит С. Тенденція до зменшення значень Qr та qCO2 протягом досліджуваного періоду для нафтозабрудненого ґрунту є ознакою відновлення балансу в екосистемі. За результатами трифакторного дисперсійного аналізу встановлено ефекти взаємодії між факторами нафта–рослини–час. Виявлено, що ефект впливу рослин на Сbiom та Vbasal зростав за дії нафти і на Сbiom – з часом, що свідчить про інтенсифікацію утилізації органічного Карбону нафти мікробіотою.
Внесення нафти у ґрунт призвело до зростання вмісту органічного Карбону майже утричі порівняно із ґрунтом без нафти. На 95-ту добу досліду вміст органічного Карбону ґрунту знижувався у всіх варіантах, що пов’язано з деструкцією нафти і процесами дегуміфікації. Концентрація нафти у ґрунті зменшилася на 45 % протягом усіх 3 місяців досліду, порівняно з початковим забрудненням, тоді як рослини не мали достовірного впливу. Очевидно, залишкова концентрація нафтопродуктів у ґрунті не завжди слугує чутливим індикатором ефективності проведеної ремедіації, тоді як біохімічні параметри, зокрема Сbiom та Vbasal, чутливіше реагують на вплив фіторемедіації нафтового забруднення ґрунту.Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
Betelev N. P. Metody opredelenyia zahriaznenyia hruntov uhlevodorodamy // Heoekolohyia. Ynzhenernaia heolohyia. Hydroheolohyia. Heokryolohyia. 1998. № 1. 121 s.
Buno L. V., Tsvilyniuk O. M., Mykiievych I. M. ta in. Aktyvnist mikroflory naftozabrudnenoho gruntu u ryzosfernii zoni roslyn Sarex hirta L. // Biolohichni Studii. 2010. Vyp. 4 (3). S. 55–62.
Buno L. V., Tsvilyniuk O. M., Terek O. I. Vmist nedostupnoi vody dlia roslyn-fitomeliorantiv Carex hirta L. u naftozabrudnenomu grunti // Ahrobiolohiia. 2014. № 2. C. 55–59.
Velychko O. I. Rol bilkiv v adaptatsii roslyn koniushyny luchnoi, inokulovanoi Rhizobium leguminosarum bv. trifolii, do umov naftozabrudnenoho gruntu // Nauk. zap. Ternop. nats. ped. un-tu. Ser. Biol. 2014. № 3 (60). S. 58–60.
Hamkalo Z. H. Ekolohichna yakist gruntu: navch. posib. Lviv: Vydv. tsentr LNU im. I. Franka, 2008. 232 s.
Dzhura N. M., Moroz O. M., Rusyn I. B. ta in. Vplyv roslyn bobu kormovoho (Vicia faba var. minor) na funktsionuvannia mikrobnykh asotsiatsii metabolizmu azotu v zabrudnenomu naftoiu grunti // Gruntoznavstvo. 2010. T. 11. № 3–4. S. 105–112.
Dzhura N. M., Romaniuk O. I., Honsor Yan ta in. Vykorystannia roslyn dlia rekultyvatsii gruntiv, zabrudnenykh naftoiu i naftoproduktamy // Ekolohiia ta noosferolohiia. 2006. T. 17. № 1–2. C. 55–60.
Dospekhov B. A. Metodyka polevoho opyta (s osnovamy statystycheskoi obrabotky rezultatov yssledovanyi). M.: Ahropromyzdat, 1985. 51 s.
Zviahyntsev D. I., Babeva Y. P., Zenova H. M. Byolohyia pochv: uchebnyk. M.: Yzd-vo MHU, 2005. 445 c.
Kazeev K. Sh., Kolesnykov S. Y., Valkov V. F. Byolohycheskaia dyahnostyka y yndykatsyia pochv: metodolohyia y metody yssledovanyi. Rostov-na-Donu.: Yzd-vo Rost. un-ta, 2003. 204 s.
Partyka T. V., Hamkalo Z. H., Bedernichek T. Yu. Zastosuvannia metodu bahatostupenevoho khemodestruktsiinoho fraktsionuvannia dlia otsinky yakisnoho skladu orhanichnoi rechovyny gruntiv // Peredhirne ta hirske zemlerobstvo i tvarynnytstvo. 2015. Vyp. 58 (II). S. 78–86.
Pykovskyi Yu. Y. Transformatsyia tekhnohennykh potokov nefty v pochvennykh ekosystemakh // Vosstanovlenye neftezahriaznennykh pochvennykh ekosystem. M.: Nauka, 1988. S. 7–22.
Praktykum po ahrokhymyy: ucheb. posob., 2-e yzd. / pod red. akad. V.H. Meneeva. M.: Yzd-vo MHU, 2001. 689 s.
Tsaitler M. I. Vidnovlennia roslynnoho pokryvu i zminy struktury tsenopopuliatsii travianykh roslyn na naftozabrudnenykh terytoriiakh Boryslavskoho naftovoho rodovyshcha: avtoref. dys. … kand. biol. nauk. Dnipropetrovsk, 2001. 16 s.
Shpakivska I. M. Ekofiziolohichni parametry gruntovykh mikroorhanizmiv burozemiv borealnoho riadu na verkhnii mezhi lisu Chornohory (Ukrainski Karpaty) // Naukovi osnovy zberezhennia biotychnoi riznomanitnosti. 2010. T. 1 (8). № 1. S. 307–322.
Bahrampour T., Moghanlo V. Evaluation of soil biological activity after soil contaminating by crude oil // Int. J. Agr. Res. Review. 2012. Vol. 2. N 6. R. 671–679.
Bloem J., Hopkins D. W., Benedetti A. Microbiological methods for assessing soil quality. Wallingford: CABI Publishing, 2005. 300 p. https://doi.org/10.1079/9780851990989.0000
Cavaglieria L., Orlandoa J., Etcheverrya M. Rhizosphere microbial community structure at different maize plant growth stages and root locations // Microbiol. Res. 2009. Vol. 164. P. 391–399. https://doi.org/10.1016/j.micres.2007.03.006
Chaineau C. H., Mor J. L., Oudo J. Biodegradation of fuel oil hydrocarbons in the rhizosphere of maize // J. Environ. Qual. 2000. Vol. 569. P. 3–88. https://doi.org/10.2134/jeq2000.00472425002900020027x
Cheng W., Zhang Q., Coleman D. C. et al. Is limiting microbial respiration in the rhizosphere? // Soil Biol. Biochem. 1996. Vol. 28. P. 1283–1288. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(96)00138-1
Diab A. E. Phytoremediation of oil contaminated desert soil using the rhizosphere effects // GJER. 2008. Vol. 2 (2). P. 66–73.
Edwards J. Maize growth & development. State of New South Wales: NSW Department of Primary Industries, 2009. 148 p.
Franco I., Contin M., Bragato G., De Nobili M. Microbiological resilience of soils contaminated with crude oil // Geoderma. 2004. Vol. 121. P. 17–30. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2003.10.002
Gleixner G. Soil organic matter dynamics: a biological perspective derived from the use of compound-specific isotopes studies // Ecol. Res. 2013. Vol. 28. P. 683–695. https://doi.org/10.1007/s11284-012-1022-9
Kuzyakov Y., Friedel J. K., Stahr K. Review of mechanisms and quantification of priming effects // Soil Biol. Biochem. 2000. Vol. 32 P. 1485–1498. https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00084-5
Lee E., Banks M. K. Bioremediation of petroleum contaminated soil using vegetation: a microbial study // J. Environ. Sci. Health. 1993. Vol. 28. P. 2187–2198. https://doi.org/10.1080/10934529309376003
Marinescu M., Dumitru M., Lăcătuşu A. et al. The evolution of maize biomass in a crude oil polluted soil according to aplied treatment // Scientific Papers Series. Agronomy. 2011. Vol. LIV. P. 287–293.
Margesin R., Zimmerbauer A., Schinner F. Monitoring of bioremediation by soil biological activities // Chemosphere. 2000. Vol. 40. P. 339–346. https://doi.org/10.1016/S0045-6535(99)00218-0
McDonald J. H. Handbook of biological statistics (3rd ed.) http://www.biostathandbook.com/index.html .
Murphy B. W. Soil organic matter and soil function – review of the literature and underlying data. Canberra: Department of the Environment, 2014. 155 r.
Riffaldi R., Leviminzi R., Cardelli R. et al. Soil biological activities in monitoring the bioremediation of diesel oil-contaminated soil // Water Air Soil Pollut. 2006. Vol. 170. P. 3–15. https://doi.org/10.1007/s11270-006-6328-1
Ryan M. G., Law B. Interpreting, measuring, and modeling soil respiration // Biogeochemistry. 2005. Vol. 73. P. 3–27. https://doi.org/10.1007/s10533-004-5167-7
Vinther F. P., Dahlmann-Hansen L. Effects of ridging on crop performance and symbiotic N2 fixation of fababean (Vicia faba L.). // Soil Use Manag. 2005. Vol. 21. P. 205– 211. https://doi.org/10.1079/SUM2005310
DOI: http://dx.doi.org/10.30970/vlubs.2018.79.10
Посилання
- Поки немає зовнішніх посилань.
