Латипова Элина Ирековна¹, Сафиуллина Лилия Мунировна²

1 ‑ студентка ФГБОУ ВПО БГПУ им. М.Акмуллы, г. Уфа, Россия

2- доцент БГПУ им. М. Акмуллы, к.б.н.

ОЦЕНКА ТОКСИЧНОСТИ ПОЧВЕННЫХ ПОКРОВОВ ОТВАЛОВ УЧАЛИНСКОГО ГОРНО-ОБОГАТИТЕЛЬНОГО КОМБИНАТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЕСС-САЛАТА

Учалинское месторождение (основная рудная база) расположено в предгорьях восточного склона Южного Урала, в пределах центральной части зеленокаменной толщи, тянущейся в виде полосы северо-восточного простирания и сложенной силур-девонскими эффузивными и вулканогенными породами. В состав комбината входят два карьера ("Учалинский" и "Молодёжный"), обогатительная фабрика, транспортные цехи и др. [3]. На протяжении более полувека добыча полезных ископаемых на предприятии велась открытым способом. Образующаяся при этом большая часть твердых отходов, складировалась в отвалы, нарушающие почвенный и растительный покров [4].

Современные технические средства контроля состояния окружающей среды, разработанные в первую очередь для оценки степени загрязненности в промышленных условиях, – не единственные способы определения состояния природной среды. Биоиндикация в этом плане является оптимальным и активно развивающимся методом ее оценки [1].

В Республике Башкортостан биоиндикация с использованием тест-объектов используется на таких предприятиях, как Министерство природопользования и экологии РБ, Башкирский республиканский научно-исследовательский экологический центр (ГБУ), Управление государственного аналитического контроля РБ. Кроме того, многие учебные заведения (школы, эколого-биологические центры и университеты) так же проводят большое количество научно-исследовательских работ основанных на методах биотестирования и биоиндикации. Часто в качестве тест-объектов используются: кресс-салат, дрожжи, дафнии, водоросли и т.д.

Целью эксперимента являлась оценка токсичности почвенных покровов Учалинского горно-обогатительного комбината с использованием кресс-салата, в качестве тест-объекта.

Были поставлены следующие задачи:

1. Отбор почвенных образцов с отвалов вскрышных пород с разной степенью зарастания высшими растениями.

2. Приготовление почвенной вытяжки и посев семян кресс-салата.

3. Определение всхожести семян, средней длины проростков и оценка их жизнеспособности.

4. Анализ токсичности почвенных покровов отвалов Учалинского ГОК.

Образцы были отобраны в мае 2011 года, которые различались по степени воздействия и уровню общего проективного покрытия (ОПП):

У-7 – 4 этаж молодого отвала, цвет грунта темно-коричневый, ОПП=0%;

У-14 – от 1 отвала 80 м, под ж/д мостом, ОПП=5%;

У-18 (К2) – участок в лесу (400-500 м от дороги), молодые посадки мелколиственных деревьев, ОПП=30%;

У-16 – 100 м от 1 отвала, 1км от промышленного озера, ОПП=40%;

У-10 – 4 этаж старого (более 30 лет) отвала, ОПП=50%.

Для эксперимента использовали 50 семян кресс-салата, которые закладывали в чашки Петри с фильтровальной бумагой и увлажняли почвенной вытяжкой до полной влагоемкости (20 мл). В работе было использовано два контроля: водопроводная вода (К1) и почвенная вытяжка пробы У-18 (К2). Эксперимент проводили в двух повторностях. Для оценки токсичности почв с отвалов УГОК определяли среднюю длину проростков и всхожесть семян, которую высчитывали по формуле:

В=(а/в)x100%,

где В – всхожесть семян, %; а – число проросших семян; в – общее число семян в чашке Петри [2].

Анализ жизнеспособности семян определяли по внешнему виду и оценивали в процентах.

По полученным в ходе эксперимента результатам была рассчитана средняя длина проростков семян кресс-салата, которая варьировала в диапазоне от 3,5 см до 5,1 см (рис. 1).

По рисунку видно, что максимальную среднюю длину проростков имела проба У-16 – 5,1 см, минимальную проба У-7 – 3,5 см. Далее в порядке убывания длин проростков расположились пробы: У-14, У-10=У-18 (К2), К1 со значениями 4,8; 4,3; и 4 см соотвественно.

Также в задачи нашего исследования входило оценка всхожести семян кресс-салата. Результаты эксперимента выявили самый высокий процент всхожести в пробе У-14 (К2) – 84%, низкая всхожесть была в К1 – 50% (рис. 2).

Меньшим процентом всхожести обладали пробы У-16 и У-10, это объясняется тем, что на этих почвах произрастали высшие растения ОПП которых составляло 40% и 50% соответственно, следовательно, почвы в этих образцах были менее токсичными. Пробы У-14 и У-7 имеют низкий процент всхожести, так как отвалы, с которых были взяты пробы, сравнительно молодые и их ОПП составлял их от 0-5% . К1 имеет самый низкий процент прорастания – 50%, так как воду брали непосредственно из-под крана, не подвергая отстаиванию для улетучивания паров хлора, что привело к гибели половины поставленных на проращивание семян.

По внешниму виду проростков была визуально оценена их жизнеспособность, которую мы выразили в процентах. Было выявлено, что проба У-16 обладала 75% жизнеспособности, У-14 − 71%, У-10 и У-18 − 63%, водопроводная вода − 59% и У-7 − 51%.

Таким образом, результаты наши исследования позволили получить достоверные данные о влиянии на тест-объект почвенных вытяжек с отвалов УГОК. Ниболее токсичной оказалась проба У-7, где всхожесть семян, средняя длина проростков и их жизнеспособность была самой низкой. Это объясняется полным отсутствием на участке растительности из-за высокого содержания в грунте ТМ, что характерно для молодых отвалов. Высокий результат по всем показателям был в пробе У-14, несмотря на то, что ОПП на этом участке составляло всего 5%. Это может быть связано с тем, что проба была отобрана в удалении от отвала, где токсичность почвы не была высокой.

Список использованных источников:

1.  Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / под ред. Р. Шуберта. – М.: Мир, 1988. – 350 с.

2.  Кабиров Р.Р., Сугачкова Е.В. Оценка качества окружающей среды: Учебно-методическое пособие. - Уфа: Вагант, 2005. - 128с.

3.  Минеральные ресурсы Учалинского горно-обогатительного комбината / И.Б.Серавкин, П.И.Пирожок, В.Н.Скуратов и др. – Уфа: Башк. кн. изд., 1994. – 328 с.

4.  Семенова И.Н., Рафикова Ю.С., Ильбулова Г.Р. Воздействие предприятий горнорудного комплекса Башкирского Зауралья на состояние природной среды и здоровье населения прилегающих территорий // Фундаментальные исследования. 2011. № 1. С. 29-34.