Рекультивация нефтезагрязненных почв

1.

«РЕКУЛЬТИВАЦИЯ
НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ»
Подготовил студент 4 курса
естественно-географического факультета
РГУ имени С.А. Есенина
Сарайкина Надежда Владимировна
Научный руководитель: доцент
Гальченко Светлана Васильевна

2.

В последние годы нефть и нефтепродукты
становятся
наиболее
распространенными
загрязнителями окружающей среды. В результате
попадания загрязнителей в почву, нарушается ее
покров, что ведет к усилению таких процессов, как
эрозия, дефляция, криогенез почв. Также
губительное влияние сказывается и на живых
организмах. По этой причине необходимо изучать
механизмы рекультивации нефтезагрязненных
почв.
В проводимых экспериментах устанавливается
неодинаковая реакция растений к действию
различных концентраций поллютантов, что
2
свидетельствует
о
видоспецифичности
и
дозозависимости ответной реакции на загрязнение.

3.

Цель: изучить влияние нефтепродуктов в почве на
однодольные и двудольные растения.
Задачи работы:
• Анализ научной литературы по поставленной проблеме;
• Реферирование;
• Постановка модельного эксперимента в лабораторных
условиях;
• Математическая
и
статистическая
обработка
полученных результатов;
• Сопоставление полученных результатов с результатами
похожих исследований в научных работах.
3

4.

Объект:
масличной
семена
Овса
посевного
и
Редьки
Предмет: влияние концентраций нефтепродуктов
на развитие семян растений
Методы исследования:
экспериментального моделирования,
абстрагирования,
наблюдения,
измерения и сравнения,
анализа и синтеза,
математической и статистической обработки
данных.
4

5.

Методика лабораторного эксперимента
Изначально была подготовлена серая лесная почва для высева (по
20 г в чашку), в отдельные образцы которого вносились загрязнители.
Схема эксперимента следующая:
• контрольный вариант почвы (далее контроль);
• почва, загрязненная мазутом в концентрациях 50 мг/л и 100 мг/л;
• почва, загрязненная дизельным топливом в концентрациях 50 мг/л и
100 мг/л.
Почву увлажнялась проточной водой в объеме 10 мл и доводилась
до однородной консистенции путем смешивания. Далее распределяли
семена Овса посевного (Avena sativa) и Редьки масличной (Brassica
rapa) на полученную смесь и оставляли на пророст (распределялись в 3
чашки Петри по 20 экземпляров). По истечении недели проводили
замеры на характеристики роста семян, зафиксированные данные
заносились в таблицы.
5

6.

ФОТОМАТЕРИАЛЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
6
Всходы в конце эксперимента (слева – Овес посевной, справа – Редька масличная)

7.

Критерии оценки результатов:
для Овса посевного (Avena sativa):
количество проросших семян;
длина зародышевого стебелька;
средняя длина зародышевых корешков;
сухая масса проростка;
количество зародышевых корешков;
длина колеоптиля.
для Редьки масличной (Brassica rapa):
количество проросших семян;
длина зародышевого стебелька;
длина зародышевого корешка;
сухая масса проростка.
7

8.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ
НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ПАРАМЕТРЫ РОСТА ОДНОДОЛЬНОГО
И ДВУДОЛЬНОГО РАСТЕНИЙ
60
100
50
Отклонение от контроля, %
Отклонение от контроля, %
90
40
30
20
10
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
Мазут (50
мг/л)
Мазут (100
мг/л)
A. sativa
Диз. топливо Диз. топливо
(50 мг/л)
(100 мг/л)
B. rapа
Рисунок 1 – Влияние нефтепродуктов на
всхожесть семян Овса посевного (Avena sativa) и
Редьки масличной (Brassica rapa), %.
Мазут (50 мг/л)
Мазут (100
мг/л)
A. sativa
Диз. топливо
(50 мг/л)
Диз. топливо
(100 мг/л)
B. rapa
Рисунок 2 – Влияние нефтепродуктов на развитие
зародышевого стебелька Овса посевного (Avena sativa )и
Редьки масличной (Brassica rapa), %
8

9.

ФОТОМАТЕРИАЛЫ ЭКСПЕРИМЕНТА
Характер роста всходов Редьки
масличной (Brassica rapa) на 3 день
опыта (слева – контрольный
вариант, справа – вариант с
дизельным топливом 100 мг/л)
Взвешивание сухой массы
Овса посевного (Avena
sativa)
9

10.

90
80
80
70
Отклонение от контроля, %
Отклонение от контроля, %
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЙСТВИЯ
НЕФТЕПРОДУКТОВ НА ПАРАМЕТРЫ РОСТА ОДНОДОЛЬНОГО
И ДВУДОЛЬНОГО РАСТЕНИЙ
70
60
50
40
30
20
60
50
40
30
20
10
10
0
0
Мазут (50 мг/л) Мазут (100
мг/л)
A. sativa
Диз. топливо
(50 мг/л)
Диз. топливо
(100 мг/л)
B. rapa
Рисунок 3 – Влияние нефтепродуктов на
развитие зародышевого корешка Овса посевного (Avena
sativa) и Редьки масличной (Brassica rapa), %
Мазут (50 мг/л)
Мазут (100
мг/л)
A. sativa
Диз. топливо
(50 мг/л)
Диз. топливо
(100 мг/л)
B. rapa
Рисунок 4 – Влияние нефтепродуктов на
образование сухой массы Овса посевного (Avena sativa)
и Редьки масличной (Brassica rapa), %
10

11.

80
100
70
90
60
50
40
A.sativa
30
В. rapa
20
10
0
Отклонение от контроля, (%)
Отклонение от контроля, %
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНАЛИЗИРУЕМЫХ
ТИПОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ИХ НА
ТЕСТИРУЕМЫЕ РАСТЕНИЯ
80
70
60
50
A.sativa
40
B. rapa
30
20
10
0
1
2
3
Оцениваемые критерии
4
1
2
3
Оцениваемые критерии
4
Примечание*1 – Количество проросших семян, 2 – Средняя длина
зародышевого стебелька, 3 – Средняя длина зародышевого корешка, 4 –
Сухая масса
Примечание*2 – Количество проросших семян, 2 – Средняя длина
зародышевого стебелька, 3 – Средняя длина зародышевого корешка, 4 –
Сухая масса
Рисунок 5 – Влияние мазута
концентрацией 50 мг/л на развитие семян Овса
посевного (Avena sativa) и Редьки масличной
(Brassica rapa), %
Рисунок 6 – Влияние мазута
концентрацией 100 мг/л на развитие семян Овса
посевного (Avena sativa) и Редьки масличной
11 rapa), %
(Brassica

12.

80
80
70
70
60
50
40
A.sativa
30
B. rapa
20
10
0
Отклонение от контроля, (%)
Отклонение от контроля, (%)
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНАЛИЗИРУЕМЫХ
ТИПОВ НЕФТЕПРОДУКТОВ ПО СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ИХ НА
ТЕСТИРУЕМЫЕ РАСТЕНИЯ
60
50
40
A.sativa
30
B. rapa
20
10
0
1
2
3
Оцениваемые критерии
4
1
2
3
Оцениваемые критерии
4
Примечание*3 – Количество проросших семян, 2 – Средняя длина
зародышевого стебелька, 3 – Средняя длина зародышевого корешка, 4 –
Сухая масса
Примечание*4 – Количество проросших семян, 2 – Средняя
длина зародышевого стебелька, 3 – Средняя длина зародышевого
корешка, 4 – Сухая масса
Рисунок 7 – Влияние дизельного топлива
концентрацией 50 мг/л на развитие семян Овса
посевного(Avena sativa) и Редьки масличной
(Brassica rapa), %
Рисунок 8 – Влияние дизельного топлива
концентрацией 100 мг/л на развитие семян
Овса посевного (Avena sativa) и Редьки
масличной12
(Brassica rapa), %

13.

Выводы:
• Со стороны каждого типа нефтепродукта у проростков двудольной Редьки
масличной (Brassica rapa), наибольший негатив испытывала надземная часть
растения, то есть отклонение от контроля по параметру роста зародышевого
стебелька везде была больше, чем у Овса посевного (Avena sativa);
• В связи с этим отклонение по сухой массе от контроля также были больше у Редьки
масличной (Brassica rapa) на всех образцах загрязненной почвы, кроме образца
почвы с дизельным топливом концентрацией 100 мг/л.
• Во всех вариантах опыта больее сильное негативное воздействие испытывали
семена Овса посевного (Avena sativa) по параметру их всхожести. В то время, как
семена Редьки масличной (Brassica rapa) в среднем прорастали в том же количестве,
что и в контрольном варианте.
• Проростки однодольного Овса посевного (Avena sativa) негативное влияние
нефтепродуктов испытывали больше на корневой системе, нежели надземной по
сравнению с проростками Редьки масличной (Brassica rapa).
• Негативное действие нефтепродуктов, по всем анализируемым параметрам, сильнее
сказывается на проростках семян двудольного растения, нежели однодольного.
• Полученные результаты возможно использовать при оценке фитотоксичности
нефтезагрязненной серой лесной почвы агроландшафтов.
В зависимости от
севооборота, выращиваемой культуры оценить степень токсичности почвы можно
либо семенами однодольного, либо двудольного растения.
13