CC BY
60
УДК 502.521:631.461:579.26
Ольга Микола!вна Коршовська, Вiталiй Миколайович Гришко ЧИСЕЛЬН1СТЬ ТА Б1ОМАСА М1КРОМЩЕТ1В У ТЕХНОГЕННО-ПОРУШЕНИХ I ПРИРОДНИХ ГРУНТАХ
Kpueopi3bKuü ботатчний сад Нащональног академп наук Украгни вул. Маршака, 50, м. Кривий Piz, 50089, Украгна e-mail: [email protected], [email protected].
Доведено, що в едафотопах зон сильного забруднення (длянка бьля вантажно! прохЦно! ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод", рудозбагачувальна фабрика i св1женамитий плес хвостосховища ПiвнГЗК) пЦвишуеться валовий умет сполук металiв, якi належать до I класу небезпечних елементiв - кадмш i цинку в 4,7-5,5, а плюмбуму в 18,8 разiв порiвняно з чорноземом звичайним. Проте еколопчно небезпечним е зростання вмету рухомих форм важких металiв вЦ 6 до 66,5 разш. Вперше встановлеш особливостi сезонно! динамiки чисельносл грунтових мiкромiцетiв у техногенно-порушених грунтах Кривор1жжя i чорноземi звичайному та показаш змiни довжини грибного мщелш, його бiомаси, ылькосп спор та 1х бiомаси в едафотопах хiмiчного i гiрничо-збагачувального пiдприемств i у чорноземi звичайному. Показано, що в техноземах зон сильного забруднення Криворiзького сурикового заводу i Пiвнiчного прничо-збагачувального комбiнату спостерiгаеться зниження чисельностi мшромщепв в 4-10 раз, а в едафотопах свiженамитого плесу хвостосховища ШвнГЗК 1х кiлькiсть зменшуеться бiльш, шж у 100 разiв, порiвняно з зональним грунтом. В техногенно-порушених грунтах надлишковий вмет сполук важких металiв зумовлюе зменшення довжини грибного мщелш у 2,7-4,2 рази, його бюмаси у 2,6-4,5 разiв, кiлькостi спор у - 4,5-7,7 разiв, а 1х бiомаси - у 10,5-21 раз, порiвняно з природним грунтом.
Ключовi слова: мкромцети, забруднення, /рунт, чисельшсть, бюмаса, важк метали.
Ольга Николаевна Кориновская, Виталий Николаевич Гришко ЧИСЛЕННОСТЬ И БИОМАССА МИКРОМИЦЕТОВ В ТЕХНОГЕННО-НАРУШЕННЫХ И ПРИРОДНЫХ ПОЧВАХ Криворожский ботанический сад Национальной академии наук Украины ул. Маршака, 50, г. Кривой Рог, 50089, Украина e-mail: [email protected], [email protected].
Доказано, что в эдафотопах зон сильного загрязнения (территория около грузовой проходной ЗАО "Криворожский суриковый завод", рудообогатительная фабрика и свеженамытый плес хвостосховища СевГОКа) увеличивается валовое содержание соединений металлов, которые принадлежат к I классу опасных элементов - кадмия и цинка в 4,7-5,5, а свинца в 18,8 раз по сравнению с черноземом обыкновенным. Однако экологически опасным является возрастание содержания подвижных форм тяжелых металлов от 6 до 66,5 раз. Впервые установлены особенности сезонной динамики ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний тсникМДПУ. 2014. №2
численности почвенных микромицетов в техногенно-нарушенных почвах Криворожья и черноземе обыкновенном и показаны изменения длины грибного мицелия, его биомассы, количества спор и их биомассы в эдафотопах химического и горнообогатительного предприятия и черноземе обыкновенном. Показано, что в техноземах зон сильного загрязнения Криворожского сурикового завода и Северного горнообогатительного комбината наблюдается снижение численности микромицетов в 4-10 раз, а в эдафотопах свеженамытого плеса хвостохранилища СевГОКа их количество уменьшается более, чем в 100 раз, по сравнению с зональной почвой. В техногенно-нарушенных почвах избыточное содержание соединений тяжелых металлов способствует уменьшению длины грибного мицелия в 2,7-4,2 раза, его биомассы - в 2,64,5 раз, количества спор в - 4,5-7,7 раз, а их биомассы - в 10,5-21 раз, по сравнению с природной почвой.
Ключевые слова: микромицеты, загрязнение, почва, численность, биомасса, тяжелые металлы.
Olga Nikolaevna Korinovskaya, Vitalii Nikolayevich Gryshko MICROMICETES QUANTITY AND BIOMASS IN TECHNOGENIC
AND NATURAL SOILS Kryvyi Rig botanical garden National academy of sciences of Ukraine e-mail: [email protected], [email protected].
It is shown that in edaphotopes around of freight checkpoint of CJSC «Krivorozhskiy Surikovyy Zavod», ore-enrichment factory and fresh-inwashed pool of tailings dam of PJSC «Northern Iron Ore Enrichment Works» there is an increase of heavy metals mobile forms (which are the most dangerous for microorganisms, plants, animals and human): for iron in 310; for zinc - in 4,3-6,5; for lead - in 3.2-5.7; for cadmium - in 5,6-9,8; for copper - 6,8-66,5 and for nickel - in 9 times as compared to zonal soil. Whereas in soils of CJSC «Krivorozhskiy Surikovyy Zavod» sanitary protection zone number of copper, nickel, lead, cadmium and zinc mobile forms exceeded the control values in 2,4-6,6 times.
For the first time the features of soil microscopic fungi seasonal dynamics of quantity in industrial disturbed soils of Kryvorizhzhya compared to zonal soil (chernozem usual) were registered. Changes in fungal mycelium length and biomass, its spore's amount and biomass in edaphotopes of ore-enrichment and chemical enterprises and of common chernozem are also presented. It is shown that in edaphotopes of heavy contamination areas of «Krivorozhskiy Surikovyy Zavod» and of «Northern Iron Ore Enrichment Works» in spring, summer, and autumn there was decrease of microscopic fungi quantity in 4-10 times, moreover in tehnozems of «Northern Iron Ore Enrichment Works» fresh-inwashed pool of tailings dam their amount reduces in more than 100 times, compared with common chernozem. In low contamination area of «Krivorozhskiy Surikovyy Zavod» their quantity decreases in 2 times.
Also in heavy contamination areas of chemical and ore-enrichment enterprises there is strong decrease in the length of fungal mycelium in 2.7-4.2 times, its biomass in 2,6-4,5 times, the spores amount - in 4,5-7,7 times and their biomass - in 10,5-21 times compared to the natural soil, which could be explained by high contents of toxicants. While in the sanitary
protection zone of the «Krivorozhskiy Surikovyy Zavod» the fungal mycelium length and biomass were in 1.2-1.4 times and the spores amount and biomass - in 1.5-1.7 times less than in the natural soil.
Key words: mycromycetes, contamination, soil, quantity, biomass, heavy metals.
Одною з гострих еколопчних проблем у промислових центрах Украши залишаеться ощнка р1вня забруднення едафототв сполуками важких метал1в, як1 в1дносяться до клаав небезпечних та високонебезпечних (Гришко, 2013). Вони активно включаються до природних пов1тряних, водних 1 бюгеох1м1чних поток1в. В залежност1 в1д ландшафтно-геох1м1чних особливостей, р1вень 1х токсичносл може зростати (Колесников, 2000, Добровольский, 2002, Минкина, 2009). Ведомо, що Грунтов1 м1кроскоп1чн1 гриби чутлив1 до змш умов 1снування, зокрема до забруднення грунту важкими металами (Беспалова, 2002, Эга^йп, 2007). В техногенно-порушених грунтах знижуеться чисельн1сть 1 бюмаса м1кроскоп1чних гриб1в, а також формуються ст1йк1 до забруднення м1коценози (Марфенина, 2005, вадд, 2007, Гришко, 2012). Враховуючи, що забруднення довк1лля е одним з вагомих чинниюв у формуванш м1кробних ценоз1в антропогенно-зм1нених грунт1в, актуальним е визначення специф1ки впливу забруднення на юльюсний склад грунтових м1кроскоп1чних гриб1в та б1омасу 1х м1цел1ю 1 спор, як одше! з ланок процесу продукування та трансформаций речовини 1 енерги в екосистемах.
МАТЕР1АЛИ I МЕТОДИ ДОСЛ1ДЖЕНЬ.
Матер1алом для досл1джень були грунти, в1д1бран1 б1ля вантажно! прохЦно! ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод" 1 саштарно-захиснш зон1 заводу, св1женамитого плесу хвостосховища та рудозбагачувально! фабрики-1 П1вн1чного прничо-збагачувального комб1нату (РЗФ-1, П1внГЗК, м. Кривий Р1г). Контролем слугував чорнозем звичайний (с.м.т. Петрове, Долинський район, Юровоградська обл.). В1дб1р грунтових зразк1в у техногенно-порушених 1 природних едафотопах виконували за загальноприйнятими методиками на глибит 0-10; 10-20 1 20-30 см (Яккть..., 2004). Юльккть важких метал1в у грунт визначали з використанням HNOз, Н2О2 1 ацетатно-амон1йного буферу (рН 4,8) на атомно-абсорбцшному спектрофотометр! С-115 (Украша) (Методические., 1989; Яюсть..., 2007). Для мшробюлопчного анал1зу грунтову суспенз1ю виавали на тверд1 поживн1 середовища - Чапека, картопляно-глюкозний агар 1 сусло-агар. Шдрахунок колон1й утворюючих одиниць (КУО) здшснювали на 5 паралельних чашках на сьому добу (Методы., 1982; Прудникова, 2010). Довжину грибного мщел1ю, ильюсть та б1омасу спор в зразках грунту дослЦжуваних дьлянок визначали методом прямо!" мшроскопи з використанням свгглового м1кроскопу М1кмед-2 (Роая) та мембранних ф1льтр1в з д1аметром пор 0,8 мкм ф1рми Сшпор (Чех1я) (Методы., 1991).
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ÏX Обговорення.
Bикoнaнi дocлiдження дозволили встановити ocoбливocтi aкyмyляцiï в rpyнтax мoнiтopингoвиx дiлянoк piзниx за pyxoмicтю форм важк^ метaлiв/ як1 cтвopюють cпецифiчний екoлoгiчний cтaн на зaзнaчениx дiлянкax. Taк/ yмicт вaлoвиx cпoлyк елеменпв, якi належать до I R^acy небезпеки/ в едaфoтoпax бiля вантажно'1 пpoxiднoï ЗАT "Kpивopiзький cypикoвий завод" становив для кaдмiю - 4/61/ плюм6уму й цинку - 173/85 i 330/24; тoдi як y чopнoземi звичайному - 0/97; 9/20 i 60/35 мг/кг грунту вЦповЦно. В теxнoземax РЗФ-1 та xвocтocxoвищa ПiвнГЗK чacткa pyxoмиx форм кадмда, цинку i плюмбуму вiд валов^ y пopiвняннi з умовним контролем пiдвищyвaлacя до 9/4; 2/1 i 5/9 paзiв, а купруму i шкелю - до 2/8 i 18/2 paзiв вiдпoвiднo (табл. 1).
Встановлене зpocтaння вмicтy pyxoмиx форм елеменпв cвiдчить про небезпеку для жив^ opгaнiзмiB/ з огляду на бтьшу ïx дocтyпнicть. В едaфoтoпax caнiтapнo-зaxиcнoï зони ЗАT "Kpивopiзький cypикoвий завод" yмicт вaлoвиx форм цинку i кадмда пiдвищyвaвcя в 2,9-3,7 рази пopiвнянo з чорноземом звичайним, а частка pyxoмиx форм купруму, шкелю, плюмбуму, кадмда i цинку зростала лише до 1,4; 5,2; 1,3; 1,7 i 1,2 paзiв вЦповЦно. Bpaxoвyючи cyттeве перевищення вмкту як вaлoвиX/ так i pyxoмиx форм вaжкиx метaлiв y rpyrnax мoнiтopингoвиx дiлянoк бiля вантажно'1 пpoxiднoï ЗАT "Kpивopiзький cypикoвий завод", РЗФ-1 та xвocтocxoвищa ПiвнГЗK y пopiвняннi з caнiтapнo-зaxиcнoю зоною заводу/ пеpшi вiднеcенi до зон cильнoгo piвня забруднення, тoдi як ocтaння - до мабкого. Про аерогенний xapaктеp нaдxoдження зaбpyднювaчiв cвiдчить той факт, що в пoвеpxневoмy шapi грунту зон шльного piвня забруднення проми^ов^ мaйдaнчикiв валовий yмicт cпoлyк важк^ метaлiв перевищував ïx кiлькicть y б1льш глибoкиx шapax y 1,44,2, а pyxoмиx форм - y 1,3-б,5 paзiв.
Haшi домЦження довели, що для мiкpoмiцетiв притаманш не т1льки змiни ïx чиcельнocтi впродовж року, але i залежшегь вiд piвня антропогенного навантаження на грунт. Ta^ нaвеcнi нaйбiльшa юльюсть гpyнтoвиx мiкpocкoпiчниx гpибiв cпocтеpiгaлacь y чopнoземi звичайному (табл. 2).
У зpaзкax грунту, вiдiбpaниx в зон cильнoгo забруднення б1ля вантажно'1 пpoxiднoï Kpивopiзькoгo cypикoвoгo заводу, нaйбiльшa чиcельнicть cпocтеpiгaлacь в шapi грунту 20-30 cм, тoдi як в пoвеpxневoмy шapi (G-1G cм) ïx було на 75% менше. Це можна пояшити тим, що б1льша юльюсть пpoмиcлoвиx викидiв/ зокрема cпoлyк важк^ метaлiв/ аерогенно потрапляе y веpxнi шари грунту, тoдi як вниз за грунтовим пpoфiлем ïx юльюсть знижyeтьcя. Taк/ на дaнiй дыянщ вмicт pyxoмиx форм цинку, плюмбуму, кадмда, нiкелю i купруму зростав y 5,5; 18,8; б,5; 5,7; 9,8 i бб,5 paзiв вЦповЦно, пopiвнянo з чорноземом звичайним.
Таблиця 1. Умiст рiзних за рухомiстю форм важких металiв у грунтах (мг/кг грунту)
Глибина в!дбору проб, см
гп
РЬ
са
Си
N1
М±т
М+т
М±т
М+т
М+т
Чорнозем звичайний
9,85±0,6 1,08+0,08 0,97+0,08 0,31+0,03
16.3 11,8 22,8 2,0 6.65+0.1 0.85±0.23 0.16+0.007 0.38+0.05
14,6 7,7 24,7 2,5
4,88±0,48 1.05+0.11 0,23+0,01 0,28+0.05
11,9 10,2 37,8 2,1 Быя вантажно1 промдноК ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод"
63,92+0,49* 6,13+0,31* 2,17+0,2* 20,64+0,73
19.4 3,5 15,8 15,8* 40,14+4,01* 3,83+0,01* 1,97+0,07* 14,13+1,41*
16 3,0 29,8 29,8
39.61±2.02* 3,35±0.4* 1.29±0.24* 7.83+0.05*
17.5 2,9 25,3 25,3 Саштарно-захисна зона ЗАТ "Кривор^Зький суриковий завод"
43,07±2,31* 4,05±0.02* 1,47±0,01* 10,84±0,7*
19 2,7 27,5 27,5
20,58+2,67* 3,64+0,04* 0,78+0,03* 10.19+1,02*
10,5 3,5 43,3 43,3 20,16±1,08* 3,37+0,88* 1,61±0,05* 6,86+0,59*
10,4 3,9 28 28,8 РЗФ-1 ГНвнГЗК
0-10 Ю-20 20-30
0-10 Ю-20 20-30
0-10 10-20 20-30
0-10 10-20 20-30
0-10 Ю-20 20-30
0,93+0,03 2,6 1.17±0.12
4,2 1,1+0,11 3,8
8,39+0,22
24,5 6,34+0,16*
23,9 4,44±0,27* 17,3
2.29±0,11*
18,7 2,2+0,04* 22
0,92±0,05* 13,2
42,25+3,7* 4.55+0.25* 1.45+0.03* 2,11±0,2* 1,77+0.03'
48 17 51,1 28,3 33,8
35,65±0,11* 3,12±0,12* 0,89±0,05* 1,95±0,26* 4,37±0,06:
46 23 52,7 31,9 1,37+0,4
32,42+3,38* 2,75+0.4* 0,46+0,04* 0.95+0.08* 1.37+0.1
70,8 23,9 47,9 14,4 31,3
Св1женамитий плес хвостосховища ППвнГЗК
18,22+3,38* 3,52+0,38* 0,48+0,08* 1,15+0,08* 1,57+0,08:
72,8 16,4 15,4 18,9 45,2
24,28+2,17* 3,88+0,18* 0.28+0.03* 1,28+0,17* 1,77+0.06'
33,9 72,4 25,4 62,5 76,3
17,55±3,4* 1,98±0,35* 0,2±0,02* 1,25±0.03* 1,43±0,2Г
35,7 60,4 16,2 70,7 67,3
Примiтка: в чисельнику - ушсг рухомих форм (амоншно-ацетатна витяжка рН=4,8) важких металiв; в знаменнику - вЦсоток юлькосп рухомих форм вЦ валу; * тут i надалi рiзниця достовiрна вЦносно чорнозему звичайного, р<0,05.
В едафотопах дано"! дiлянки в шар1 грунту 0-10 см юльюсть м1кроскоп1чних гриб1в була у 4-5 раз1в нижчою, а в шарах 10-20 1 20-30 см "1х чисельшсть знижувалась у 1,5-2 та у 1,3-1,4 рази, пор1вняно з зональним грунтом. У зразках грунту саштарно-захисно"! зони заводу найб1льша чисельшсть мшромщепв в1дм1чена на глибиш 0-10 см, тод1 як в шар1 грунту 20-30 см вона зменшувалася у 2 рази. У поверхневому шар1 грунту саштарно-захисно"! зони заводу "1х кiлькiсть була у 2,5 рази быьшою, шж б1ля вантажно"! прох1дно'1, та у 2 рази нижчою, шж у природному грунта, що вказуе на менший рiвень техногенного навантаження, шж на попереднiй дiлянцi.
Таблиця 2. Чисельнiсть мiкромiцетiв у техноземах в порiвняннi з чорноземом звичайним, тис. КУО/г сухого грунту_
Глибина вЦбору проб
Середовище Чапека
М±т
Картопляно-глюкозний агар
Сусло-агар
% до контролю
М±т
% до контролю
М±т
% до контролю
Весна Чорнозем звичайний 509,3 ± 3,6 - 516,4±26,3 -
247,8±15,6 - 399,9±7,0 -
223,4±4,3 - 249,4±14,1 -
Б1ля вантажно"! прохiдноí ЗАТ "Криворiзький суриковий завод" 108,8±10,1* 22,6 91,9±8,2* 17,8 104,0±6,1* 158,2±15,5* 45,5 181,0±14,7* 42,9 149,3±2,7* 197,8±19,3* 81,0 191,0±4,4* 76,6 164,8±6,8* Санiтарно-захисна зона ЗАТ "Криворiзький суриковий завод"
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
426,0±12,7
308,1±2,5
238,6±9,7
269,4±8,3* 195,3±8,8* 132,9±8,3*
49,9±5,0* 95,1±4,9* 123,9±3,2*
56,0 240,7±9,5* 39,9
56,2 188,2±5,2* 38,1
59,2 90,4±4,1* 39,4
РЗФ-1 ПiвнГЗК
10,4 52,0±3,2* 10,1
27.4 103,0±8,7* 25,8
55.5 142,4±7,6* 57,1
260,8±10,5* 174,1±5,7* 147,8±7,4*
35,3±2,5* 84,5±5,2* 123,9±10,7*
Свiженамитий плес хвостосховища ПiвнГЗК
24,4
48.4
69.1
61.2
56.5 61,9
8,3
27,4
52,0
0-10 см 1,83±0,2* 0,4 2,44±0,2* 0,5 1,83±0,2* 0,3
10-20 см 6,46 ±0,2* 3,6 6,22±0,4* 2,8 6,22±0,4* 2,8
20-30 см 8,89±0,8* 5,5 8,89±0,9* Лiто 4,3 8,89±0,6* 4,3
Чорнозем звичайний
0-10 см 480,9±15,9 - 396,3±6,4 - 382,2±11,6 -
10-20 см 182,0 ± 10,5 - 221,3±16,9 - 209,0±20,2 -
20-30 см 162,4 ± 17,1 - 205,4±16,6 - 109,8±12,1
Бiля вантажно! прохтдно! ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод" 0-10 см 78,1 ± 6,2* 15,3 70,8±8,1* 17,9 77,9±5,9* 10-20 см 125,5 ± 6,1* 69,0 171,6±14,3* 81,8 91,7±8,1* 20-30 см 141,2 ± 8,1 87,0 180,9±4,4 96,3 102,7±4,0 Сан1тарно-захисна зона ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод"
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
173.5 ± 10,0*
132.6 ± 11,8* 114,3 ± 5,6*
21,9 ± 2,4* 34,1 ± 3,6* 59,6 ± 5,6*
34,0 191,1±9,2*
72,9 155,6±12,3*
70,4 60,9±4,7*
РЗФ-1 П1внГЗК
4,3 29,2±2,9*
18,8 43,2±4,2*
36,7 50,4±4,5*
48.2
70.3 29,7
7,4 19,5 24,5
183,6±5,4* 130,1±14,7* 99,0±6,2
21,9±2,4* 27,3±2,7* 41,2±4,5*
Св1женамитий плес хвостосховища П1внГЗК
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
0-10 см 10-20 см 20-30 см
1,24±0,2* 4,71±0,3* 5,79±0,4*
500,5±7,2
238,3±10,7
216,3±8,9
1,24±0,2* 4,45±0,3* 5,79±0,4*
0,2 1,24±0,2* 0,2
2,6 4,45±0,3* 2,0
3,6 5,99±0,3* 2,9
Ос1нь Чорнозем звичайний
- 450,2±15,2 - 383,3±5,4
- 269,4±10,2 - 276,1±6,4
- 215,7±8,9 - 180,5±8,2 Бiля вантажно! прохтдно! ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод"
81,4±7,6* 16,3 89,3±7,6* 19,9 89,1±4,9*
157,8±10,2* 52,9 179,3±12,5* 66,5 131,5±7,5*
171,8±12,0* 75,8 189,3±8,2* 87,8 151,9±4,6* Сан1тарно-захисна зона ЗАТ "Кривор1зький суриковий завод"
213,1±11,9* 172,0±17,7* 122,0±8,6*
42,8±3,8* 64,6±2,0* 80,1±4,2*
42.6 231,6±12,1* 51,4
57.7 181,3±7.8* 67,3
53.8 85,1±6,9* 39,5 РЗФ-1 ШвнГЗК
8,6 30,5±3,2* 6,8
21,7 60,4±3,9* 22,4
35,3 90,6±4,2* 42,0 Св1женамитий плес хвостосховища П1внГЗК
1,44±0,2* 0,3 1,65±0,2* 0,3 1,65±0,2*
5,50±0,2* 3,0 5,76±0,3* 2,6 5,76±0,3*
6,20±0,3* 3,8 6,61±0,4* 3,2 6,82±0,2*
223,3±5,1* 144,1±5,9* 101,3±6,7*
30,4±2,4* 52,1±4,6* 88,5±2,5*
23,0 43,9 93,5
48.0 62,2 90,2
5,7
13.1 37,5
0,3 2,1 5,3
21,2 47,6
84.2
48.3 52,2
56.1
60,36
28.02 10,65
0,4 2,8 6,2
У техноземах зони сильного забруднення б1ля складу готово! продукцГ! РЗФ-1 ПгвнГЗК спостерггалося досить значне зменшення кглькостг мтромщетав ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний вкникМДПУ. 2014. №2
(до 10 pa3iB) у поверхневих шарах грунту, T04i як на глибинi 20-30 см вона зросла майже вдвiчi, порiвняно з чорноземом звичайним. Зазначене свЦчить про значний рiвень забруднення грунтiв промисловими викидами i добре узгоджуеться з пiдвищенням у 30, 4,3, 3,2, 6,5 i 6,8 разiв вмiсту рухомих форм феруму, цинку, плюмбуму, кадмiю i купруму вЦповЦно в порiвняннi з чорноземом звичайним.
В едафотопах зони сильного забруднення проммайданчика (свiженамитий плес хвостосховища ПiвнГЗК) встановлено найсуттевше зниження чисельностi мiкромiцетiв в уах шарах грунту.
Так, в шарi грунту 0-10 см вона зменшувалася до 330 разiв, а в быьш глибоких шарах - у 25-50 разiв (табл. 2). Встановлений факт може мати деюлька пояснень. По-перше, техноземи хвостосховища утворюються в процесi подрiбнення майже стерильно!" рудно! породи тднято! з глибини 400 -600 м та намиву на поверхню хвостосховища. Зрозумыо, що за цей короткий час в техноземах лише починаеться стадiя заселення субстрату мшрооргашзмами та формування мшробоценозу (Бiлова, 2007).
По-друге, такi грунти мають незначний умiст доступних для мiкроорганiзмiв елементiв мiнерального живлення, проте вмкт рухомих форм феруму, цинку, плюмбуму, кадмда i купруму був у 310; 3,6; 4,5; 2,1 та 4,4 рази быьшим, шж у чорноземi звичайному.
Отриманi дат також певною мiрою узгоджуються iз результатами дослiджень чисельностi мiкроскопiчних грибiв в едафотопах пiд впливом викидiв iнших промислових пiдприемств. Так, М.В. Корншковою показано, що в техноземах Кандалакшського алюмiнiевого заводу в зош сильного забруднення чисельнiсть мiкромiцетiв знижувалася у 5 разiв порiвняно з умовним контролем (Корнейкова, 2006).
В техноземах Ншопольського феросплавного заводу в зон сильного забруднення ильюсть мiкромiцетiв була в 3-5 раз меншою, нiж у чорноземi звичайному (Гришко,1989). Дослiдженнями О.А.Севряково! доведено, що на вЦвалах Сiмбайського мiдно-колчеданового кар'еру чисельшсть мiкромiцетiв знижувалася у 2 рази, порiвняно з чорноземом звичайним (Севрякова, 2012).
За дослЦженнями Т.А.Головшо! в грунтах Челябiнського мiського бору, який знаходиться пiд постiйним впливом викидiв пiдприемства кольорово! металургп, чисельшсть мшромщетав не перевищувала 40 КУО тис/г сухого грунту (Головина, 2013).
Влгтку з тдвищенням температури i зниженням вологостi грунту спостерiгалося деяке зниження чисельносл мiкроскопiчних грибiв на вах монiторингових д1лянках (табл. 2). Так, у чорноземi звичайному спостеркалося зниження (до 10%) кiлькостi грунтових мiкроскопiчних грибiв порiвняно з весною. В техноземах зони сильного забруднення б1ля вантажно! прохЦно! Криворiзького сурикового заводу чисельшсть мшромщетав була в 1,3 рази
меншою поргвняно з весняним пергодом, тодг як в едафотопах зон сильного забруднення ПгвнГЗК- на 20-30%. В грунтах сангтарно-захисно! зони сурикового заводу !х кглькгсть зменшувалася на 15%.
Восени з настанням бгльш сприятливих погодних умов чисельшсть мГкромГцетГв тдвишувалася на всГх монгторингових дiлянках (див. табл. 2). В чорноземг звичайному спостерГгалося збГльшення в 1,2 рази чисельностГ мГкромГцетГв поргвняно з лгтом, але вона все одно вона була на 10% меншою, нГж навеснГ. В техноземах зони сильного забруднення бГля вантажно! прохГдно! КриворГзького сурикового заводу кглькгсть мГкромГцетГв була на 10% бгльшою, нГж влГтку та у 1,2 рази меншою поргвняно з весною.
В едафотопах сангтарно-захисно! зони заводу спостерГгалося збГльшення !х чисельностГ у 1,2 рази поргвняно з лгтом, але вона все одно була у 1,3 рази меншою, нГж навеснГ. В грунтах зон сильного забруднення проммайданчикГв РЗФ-1 та свГженамитого плесу хвостосховища ПгвнГЗК чисельнГсть мГкроскопГчних грибГв була на 10-20% бгльшою поргвняно з лгтом та у 1,2-1,7 рази меншою, нГж навеснГ.
Визначення юлькостг грунтових мГкроскопГчних грибГв на трьох поживних середовищах, показало, що встановленГ вище закономГрностГ е загальними, як для середовища Чапека, сусло-агару, так Г картопляно-глюкозного агару.
Забруднення грунтГв важкими металами проявляеться у змГнах таких екологГчних характеристик мГкоценозГв, як довжина й бГомаса грибного мГцелГю та кглькгсть Г бГомаса спор, якГ можуть характеризувати рГвень впливу ргзних чинникгв на формування популяцгй мГкроскопГчних грибГв в едафотопах (Евдокимова, 2002; Терехова, 2002; Dighton, 2003).
Про високий ргвень забруднення сполуками важких металгв едафотопгв промислових майданчикгв ггрничо-збагачувального комбгнату та хгмгчного пгдприемства свгдчить зменшення довжини грибного мгцелгю та його бгомаси, а також кглькостг спор та !х бгомаси.
Нашг дослгдження показали (табл. 3), що найбгльша довжина г бГомаса грибного мгцелгю була характерна для чорнозему звичайного, а найменша -для зони сильного забруднення на промисловому майданчику РЗФ-1.
Так, в шарг грунту 0-10 см вона знижувалася у 4,2-4,5 рази, а в шарг 10-20 см - до 3 разгв, поргвняно з природним грунтом. В техноземах зони сильного забруднення бгля вантажно! КриворГзького сурикового дат показники зменшувалися у шарг грунту 0-10 см до 2,7 разгв, а на глибинг 10-20 см на 20-30 %. Тодг як в грунтах сангтарно-захисно! зони заводу довжина г бГомаса грибного мгцелгю була у поверхневому шарг грунту 1,2-1,4 рази меншою, нгж у зональному грунтг, тодг як на глибинг 10-20 см - на 10%.
Самою високою кглькгстю г бгомасою спор характеризувався зональний грунт (табл. 4). Тодг як, в едафотопах промислового майданчика РЗФ-1 !х кГлькгсть знижувалася у 7,7-20 разгв в шарг грунту 0-10 см, а в шарг 10-20 см у 4,5-
7 разiв/ порiвняно з природним грунтом. В техноземах зони сильного забруднення быя вантажноГ Криворiзького сурикового заводу в поверхневому шарi кiлькiсть спор i Гх бiомаса зменшувалася у 4,2-10,5 рази, а на глибинi 10-20 см у 2,8-4/6 рази, тодi як в едафотопах саштарно-захисноГ зони заводу дат показники були у 1,7 рази меншими, шж у чорноземi звичайному.
Таблиця 3. Довжина i бiомаса грибного мiцелiю в техноземах порiвняно з чорноземом звичайним_
Варiант Довжина грибного мiцелiю (м/г) Бюмаса грибного мiцелiю
(мг/г)
М±т % к контролю М±т % к
контролю
Чорнозем звичайний
0-10 см 158,19±2,41 - 0,32±0,02 -
10-20 см 128,03±2,18 - 0,26±0,05 -
Б1ля вантажно'1 прохiдно'i ЗАТ "КриворГзький суриковий завод'
0-10 см 58,51±0,48* 37,0 0,12±0,002* 37,0
10-20 см 66,33±0,48* 51,8 0,13±0,002* 51,8
Саштарно-захисна зона ЗАТ "криворгзький суриковий завод"
0-10 см 127,47±1,25* 80,6 0,26±0,007* 80,6
10-20 см 114,06±1,7* 89,1 0,23±0,003* 89,1
РЗФ-1 ШвнГЗК
0-10 см 36,9±0,2* 23,3 0,07±0,001* 23,3
10-20 см 46,88±1,51* 36,6 0,09±0,009* 36,6
Отримаш результати узгоджуються з даними лiтератури. Згiдно даних Е.Г. Кузнецовой i спiвавт., в грунтах, як знаходяться бiля породного вЦвалу шахти "Воркутинська" довжина грибного мщелда знижуеться у 5 разiв, його бiомаса -у 3 рази, а юльюсть спор - у 8 разiв, порiвняно з фоновою д1лянкою (Кузнецова, 2012).
В едафотопах Кандалакшського алюмiнiевого заводу в зош сильного забруднення довжина грибного мщелда була в 1,5 рази, а його бюмаса - у 1,4 рази меншою, шж на помiрно забрудненiй дiлянцi, що показано у робой М.В.Корншково' (Корнейкова, 2006).
Таким чином, тдсумовуючи усе вище сказане, слiд зазначити, що в едафотопах зон сильного забруднення (быя вантажно'1 прох^но' Криворiзького сурикового заводу, РЗФ-1, свiженамитого плесу хвостосховища ШвнГЗК) спостерiгаеться пiдвищення рухомих форм сполук металiв, як1 вiдносяться до I класу небезпечних елементiв - кадмда, цинку i 4 плюмбуму у 9,8; 6,5 i 5,7 разiв порiвняно з чорноземом звичайним.
Таблиця 4. Юльысгь та 6ioMaca спор мшромще^в в техноземах nopiBHHHü з чорноземом звичайним_
BapiaHT
Кiлькiсть спор (кл/г)
Бiомaсa спор (мг/г)
M±m
% к контролю
M±m
%
контролю
Чорнозем звичайний 0-10 см 263,3±1,1 - 0,21±0/008 -
10-20 см 240,3±3,9 - 0,14±0,006 -
Бiля вантажно! прохЦно! ЗАТ "Кpивоpiзький суриковий завод" 0-10 см 62,6±2,91* 23,8 0,02±0,001* 11,0
10-20 см 83,1±6,13* 34,6 0,05±0,005* 40,0
Сaнiтapно-зaхиснa зона ЗАТ "Кpивоpiзький суриковий завод"
0-10 см 10-20 см
0-10 см 10-20 см
167,2±1,87* 145,8±4,52*
33,9±3,12* 52,9±1,04*
63,5 60,7
РЗФ-1 ШвнГЗК 12,9 22,0
0,12±0,01* 0,08±0,004*
0,01±0,002* 0,02±0,002*
57,4 57,8
7,4 15,6
к
Висновки
Показано, що негативний вплив забруднення важкими металами техноземiв промислових мaйдaнчикiв Кpивоpiзького сурикового заводу i Пiвнiчного лрничо-збагачувального комбiнaту впродовж весни, лiтa i осенi призводить до зниження чисельносл мiкpомiцетiв у 4-10 paзiв. В едафотопах свiженaмитого плесу хвостосховища ШвнГЗК ix кiлькiсть зменшуеться бiльш/ тж у 100 paзiв/ поpiвняно з чорноземом звичайним, а зон слабкого забруднення Кpивоpiзького сурикового заводу - до 2 paзiв. У техногенно-порушених грунтах надлишковий вмiст сполук важких метaлiв зумовлюе зменшення довжини грибного мщелда у 2,7-4,2 рази, його бюмаси - у 2,6-4,5 paзiв/ юлькосл спор у - 4,5-7,7 paзiв, а !х бiомaси - у 10,5-21 раз, поpiвняно з природним грунтом.
У саштарно-захиснш зонi Кpивоpiзького сурикового заводу довжина i бiомaсa грибного мщелда була у 1,2-1,4 рази, а юльюсть i бiомaсa спор у - 1,51,7 рази меншою, нiж у зональному гpунтi.
Робота була виконана в рамках проекту № 36 «Транслокащя важких метaлiв i фтору в системi «грунт-рослина» i пiдвищення стiйкостi рослин при ди aбiотичниx чинник1в» щльово! комплексно! мiждисциплiнapноi програми наукових дослiджень НАН Украши з проблем стiйкого розвитку, paцiонaльного природокористування i збереження довкыля.
ПЕРЕЛ1К ВИКОРИСТАНО1 Л1ТЕРАТУРИ
Беспалова А.Ю. Влияние микроскопических грибов на подвижность меди, никеля и цинка в загрязненных альфегумусовых подзолах Кольского полуострова / А.Ю.Беспалова, О.Е.Марфенина, Г.В.Мотузова // Почвоведение. -2002.- №9.- С.1066-1071.
Б1лова Н.А. Мшроморфолопчна та хiмiчна характеристика формування трунив плесiв та дамб хвостосховищ Кривбасу / Н.А.Б1лова, О.М.Сметана, Н.А.Сметана // Грунтознавство. - 2007. - Т.8, №1-2. - S. 33-40.
Головина Т.А. Влияние техногенного загрязнения на микобиоту почвы соснового леса / Т.А.Головина // Вестник Челябинского гос. ун-та. - 2013. - №7 (298). - C. 160-161.
Гришко В.М. Видовий склад та чисельшсть мшромщетав у техноземах / В.М.Гришко, О.М.Коршовська, А.М.Бондаренко // Вкн. ХНАУ. - 2012. -Вип. 1(25). - С. 70-77.
Гришко В.Н. Поступление и миграционная способность свинца и цинка в почвах центральной части Кривого Рога / Гришко В.Н.// Современные проблемы загрязнения почв: IV международная научная конференция, 27-30 мая 2013 г.: матер. - Москва. - 2013. - С. 75-81.
Гришко В.Н. Биологическая активность почв при антропогенном загрязнении фторидами: автореф. дис. на соискание науч. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.16. "Экология"/ В.Н.Гришко. -Днепропетровск, 1989. - 17 с. Деградация и охрана почв / под. ред. Г.В. Добровольского. - М. МГУ, 2002. - 654 с.
Евдокимова Г.А. Биодинамика процессов трансформации органического вещества в почвах Северной Фенноскандии / Евдокимова Г.А., Зенкова И.В., Переверзев В.Н. - Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 2002. - 154 с.
Колесников С.И. Экологические последствия загрязнения почв тяжелыми металлами / Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. - Ростов-на-Дону: Изд-во СКНЦ ВШ, 2000. - 232 с.
Корнейкова М.В. Комплексы микроскопических грибов в лесных экосистемах при загрязнении газвоздушными выбросами алюминиевого предприятия: автореф. дис. на соискание науч. степени канд.биол. наук: спец. 03.00.16. "Экология"/ Корнейкова М.В. - Санкт-Петербург, 2006. - 30 с. Кузнецова Е.Г. Влияние породных отвалов на тундровые экосистемы в Воркутинском промышленном районе / Е.Г.Кузнецова, В.А.Ковалева, Ф.М.Хабибуллина [и др.] // Известия Самарского научн. центра РАН. - 2012. -Т.14., № 1(8). - С. 2118-2122.
Марфенина О.Е. Антропогенная экология почвенных грибов / Марфенина О.Е. - М.: Медицина для всех, 2005. - 198 с.
ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний вкникМДПУ. 2014. №2
Методы почвенной микробиологии и биохимии / Под. ред. Д.Г.Звягинцева -М.: МГУ, 1991. - 295 с.
Методы экспериментальной микологии / Под. ред. В.И. Билай. - К.: Наукова думка, 1982. - 432 с.
Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства. - М.: б.и., 1989. - 62 с. Минкина Т.М. Состав соединений тяжелых металлов в почвах / Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Назаренко О.Г. - Ростов-на-Дону: "Эверест", 2009. - 208 с. Прудникова Т.И. Почвоведение методические рекомендации к лабораторным занятиям: тдручник / Прудникова Т.И., Леонтьев Д.В., Неделько О.П. -Харьков: ХНУ, 2010. - 42 с.
Севрякова О.А. Экологическая оценка почв в зоне размещения отвалов медно-колчеданных месторождений (на примере Башкирского Зауралья): автореф. дис. на соискание науч. степени канд. биол. наук: спец. 03.00.16 "Экология" / Севрякова О.А. - Уфа, 2012. - 23 с.
Терехова В.А. Информативность параметров микобиоты в экологическом нормировании загрязнений наземных экосистем / В.А.Терехова // "Современная микология в России": I съезд микологов России, 11-13 апреля 2002 г.: матер. - Москва. - 2002. - С. 83-84.
Яюсть грунту. ВЦбирання проб: ДСТУ 4287:2004 - [Чинний вЦ 2005-01-01]. - К.: Держспоживстандарт Украши, 2004. - 5 с. - (Нащональш стандарти Украши). Яюсть грунту. Визначення вм^ту рухомих сполук марганцю (цинку, кадмда, залiза, кобальту, м1д, шкелю, хрому, свинцю) в груш! в буфернш амоншно-ацетатнш витяжщ з рН 4,8 методом атомно-абсорбщйно'1 спектрофотометрп: ДСТУ 4770.1-9:2007 - [Чинний вЦ 2009-01-01]. - К.: Держспоживстандарт Украши, 2007. - 14 с. - (Нащональш стандарти Украши).
Gadd G.M. Geomycology: biogeochemical transformations of rocks, minerals, metals and radionuclides by fungi, bioweathering and bioremediation / G.M.Gadd // Муто! Res. - 2007. - № 111. - Р. 3-48.
Dighton J. Fungi in ecology рrocesses / Dighton J. - New York; Basel: Marcel Dekker, Inc., 2003. - 434 p.
Dragutin A. Anthropogenic effects on soil micromycetes / A.Dragutin, G.Leka, V.Sumanov, S. Racetic // Proc. Nat. Sci. Matica Srpska Novi. - 2007. - № 113. - P. 179-191.
80 Eio^oriHHHH eicHHK
References
Bespalova, A.Yu., Marfenina, O.Ye., Motuzova, G.V. (2002). Impact of microfungi on Cu, Ni, and Zi activity in polluted ashen-gray soils of the Kola Peninsula. Soil Sciences, 9, 1066-1071.
Bilova, N.A., Smetana, O.M., Smetana, N.A. (2007). Micromorphological and chemical characteristics of broads and damps of Krivbas tailings ponds. Soil Sciences, 8 (1-2), 33-40.
Golovina, T.A. (2013). Impact of industrial pollution on soil mycobiota of pine-tree forest. Bulletin of Chelyabinsk State University, 7 (298), 160-161.
Grishko, V.M., Korinovska, O.M., Bondarenko, A.M. (2012). Species composition and abundance of micromicetes in industrial soils. Bulletin of Kharkiv National Agrarian University, 1 (25), 70-77.
Grishko, V.N. (2013). Input and migratory ability of Pb and Zi in the soils of Central part of Krivyi Rog city. IV Intern. Conf. Current Problems of Soil Pollution. Moscow.
Grishko, V.N. (1989). Biological activity of soils under industrial pollution by fluorides. Thesis of Doctoral Dissertation. Dnepropetrovsk.
Soil Protection and Spoilage. (2002). G.V. Dobrovolskiy (Ed.). Moscow: Moscow State University.
Yevdokimova, G.A., Zenkova, I.V., Pereverzev, V.N. (2002). Biological dynamics of transformation of organic matter in the sols of North Fennoscandia. Apatity: Kola Scientific Center Press
Kolesnikov, S.I., Kazeyev, K.S., Valkov, V.F. (2000). Ecological consequences of soil pollution by heavy metals. Rostov-on-Don.
Korneykova, M.V. (2006). Microfungi communities of forest ecosystems under pollution of air emissions from aluminum plant. Thesis of Doctoral Dissertation. Saint Petersburg.
Kuznetsova, Ye.G., Kovaleva, V.A., Khabibullina, F.M. (2012). Influence of pit heaps on tundra ecosystems in Vorkuta industrial area. Bulletin of Samara Scientific Center, 14 (8), 2118-2122.
Marfenina, O.Ye. (2005). Human Ecology of Soil Fungi. Moscow: Meditsina dlya vsekh.
Methods of Soil Microbiology and Biochemistry. (1991). D.G. Zvyagintsev (Ed.). Moscow: Moscow State University.
Methods of Experimental Mycology. (1982). V.I. Bilay (Ed.). Kiev: Naukova dumka.
Methods on Heavy Metals determination in soils of cropland farmland. (1989). Moscow: Central Institute of Agrochemistry Service for Agriculture Industry.
Minkina, T.M., Motuzova, G.V., Nazarenko, O.G. (2009). Composition of heavy metals in the soils. Rostov-on-Don: Everest.
82 Бюлопчний eicHHK
Prudnikova, T.I., Leontyev, D.V., Nedelko, O.P. (2010). Soil Sciences. Lab Guidelines.
Kharkov: Kharkov National University. Sevryakova, O.A. (2012). Ecological value of the soils in dump area of copper-sulphide deposits (the case of Bashkir Trans-Urals). Thesis of Doctoral Dissertation. Ufa.
Terekhova, V.A. (2002). Informative value of mycobiota parameters in ecological regulation of pollutions of terrestrial ecosystems. First Congress of Russian Mycologists. Moscow. Soil Quality. Sampling. DSTU 4287:2004. (2004). Kiev: Ukrainian State Standard Committee.
Soil Quality. Zi, Cd, Fe, Co, Cu, Cr, and Pb contamination test. Ammonium-acetate extraction from 4.8 pH by atomic absorption spectrometry. DSTU 4770.19:2007. (2007). Kiev: Ukrainian State Standard Committee.
Поступила в редакцию 12.06.2014 Как цитировать:
Коршовська, О.М., Гришко, В.М. (2014). Чисельшсть та бюмаса мшромщетав у техногенно-порушених i природних грунтах. Биологический вестник Мелитопольского государственного педагогического университета имени Богдана Хмельницкого, 4 (2), 67-82. cross™* http://dx.doi.org/10.7905/bbmspu.v4i2.885
© KopinoecbKa, Гришко, 2014
Users are permitted to copy, use, distribute, transmit, and display the work publicly and to make and distribute derivative works, in any digital medium for any responsible purpose, subject to proper attribution of authorship.
| mi^mI
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 3.0 License.
ISSN 2225-5486 (Print), ISSN 2226-9010 (Online). Бiологiчний eicnuKМДПУ. 2014. №2
