Научная статья на тему 'Method of ecological assessment of oil-contaminated soils'

Method of ecological assessment of oil-contaminated soils Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
200
41
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Biosystems Diversity
ESCI
Ключевые слова
НАФТОЗАБРУДНЕННі ґРУНТИ / БіОТЕСТУВАННЯ / ФіТОТОКСИЧНіСТЬ / ЕКОЛОГіЧНИЙ МОНіТОРИНГ / OIL-CONTAMINATED SOIL / BIOLOGICAL TESTING / PHYTOTOXICITY / ECOLOGICAL MONITORING

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Romaniuk O.I., Shevchyk L.Z., Oshchapovskyy I.V., Zhak T.V.

A method for determination of the ecological condition of oil-contaminated soils was developed. This method is suitable for use in a wide range of oil concentrations in soil, ranging from 0-20% and provides a quantitative assessment of phytotoxicity effective toxicity. The method involves the germination on the investigated soil (moisture 33.3%) in closed Petri dishes in the dark at +24 ºС of seeds of test objects: Linum usitatissimum L., Helianthus annuus L., Fagopyrum vulgare St. We used for biotesting initial growth parameters of test objects during 5 days of growth, when the toxic effect of oil is quite evident, but other damaging factors do not become apparent. For each test object, an optimal oil concentration range is suggested. At low concentrations of oil in the soil <1% it is appropriate to use F. vulgare, at higher concentrations 1.0-2.5% L. usitatissimum, H. annuus ; 10.0-15.0% L. usitatissimum, F. vulgare ; for intervals 2.5-10.0% 15.0-17.0% application of each of three plant species is possible: L. usitatissimum, H. annuus, F. vulgare. We proved that the best estimate of toxicity is possible on the basis of the value of effective toxicity (Tef). The linear relationship between concentration of oil in the soil and Tef is established. Effective toxicity was calculated for any of the proposed test objects and joint use of them will increase the accuracy of research. Effective toxicity characterizes the total impact of toxicants on the growth parameters of plant test-objects and is calculated as the sum of factors inhibiting germination, growth of root and shoot minus the number of recorded parameters. The total assessment of toxicity is based on phytotoxicity which is equal to effective toxicity on L. usitatissimum, H. annuus, and a half of effective toxicity on F. vulgare. A scale of toxicity of oil-contaminated soils is suggested, which shows the relationship between phytotoxicity, content of oil in soil and pollution level. It is established that for the soils polluted by oil with concentration <0.4%, phytotoxicity is <0.6, and the level of pollution is characterized as admissible. If the concentration of oil in the soil is 0.4-2.5%, phytotoxicity is 0.6-1.5; the level of pollution threatening. If the oil concentration in the soil is 2.5-10.0%, phytotoxicity is 1.5-3.0; pollution level pre-crisis. For soils polluted by oil at the level 10.0-15.0% phytotoxicity 3.0-4.0; pollution level crisis, and for soils with oil concentration >15.0% phytotoxicity is >4.0; the level of pollution catastrophic. The method was tested on an industrial area dumps of the Borislav Ozokerite Mine. Environmental maps of toxicity drawn up using different test objects : L. usitatissimum, H. annuus, F. vulgare were similar, which additionally confirms the correctness of the method. We recommend the application of the proposed method for identification of sites in a threatening, pre-crisis or crisis state, on which other physical-chemical studies can be further conducted.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Method of ecological assessment of oil-contaminated soils»

BicHUK ,fl,mnponeTpoBCBKoro ymBepcrneTy. Bionoria, eKonorifl. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.

Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2016. 24(2), 264-269.

doi:10.15421/011633

ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online

www.ecology.dp.ua

УДК 504.53.054:665.7+504.064.3:581

Методика еколопчного оцшювання нафтозабруднених грун^в

О.1. Романюк1, Л.З. Шевчик1, 1.В. Ощаповський2, Т.В. Жак1

'Biddrnenm фiзико-хiмil горючих копалин 1нституту фiзико-органiчно'í хми

i вуглех1мп iMeHi Л. М. Литвиненка НАН Украти, Львiв, Укра'ша 2Львiвський нацюнальний ушверситет iMeHi 1вана Франка, Львiв, Украта

Розроблено методику встановлення еколопчного стану нафтозабруднених Грунтгв, придатну для використання у широкому дiапазонi концентрацп забруднювача, 0-20% нафти у Грунт!, що забезпечуе цифрову оценку фiтотоксичностi. Методика передба-чае пророщування на дослiджуваному Грунтi в закритих чашках Петрi, у темнота, за +24 °С, насшня тест-об'ектгв (Linum usitatissimum L., Helianthus annuus L., Fagopyrum vulgare St.), яке вис!ваеться на гомогенiзований Грунт, доведений до стану 33,3% вологосп. Для бютестування використовують початковi ростов! параметри тест-об'ектгв на п'яту добу росту, коли вже достатньо проявляеться токсична дя нафти, але ще не встигають проявитись 1нш1, генероват нею пошкоджувальнi фактори. Встановлено штервали нафтового забруднення, для яких оптимальне використання того чи шшого тест-об'екта. Доведено, що оптимально ощ-нити токсичнiсть можна за величиною ефективно! токсичности. Встановлено лшшний зв'язок мгж вмiстом нафти у Грунт! та величиною ефективно! токсичностi. Ефективна токсичнiсть обчислюеться за будь-яким iз запропонованих тест-об'екпв, а сумiсне використання щдвищуе точнiсть дослiджень. Ефективна токсичтсть характеризуе ефект сумарного впливу токсиканта на ростовi параметри тест-об'екпв i е сумою коефшкнпв пригтчення схожостi, росту кореня та пагона, зменшену на юльюсть урахованих параметр!в. Зведену оцшку токсичностi отримують за величиною фгготоксичносп, яка дор!внюе ефективнш токсичности по льону, соняшнику та вдв!ч менша за ефективну токсичтсть по гречщ. Запропоновано шкалу токсичносп нафтозабруднених Грунпв, у яжй вщображено зв'язок м!ж ф!тотоксичтстю, вмтстом нафти у Грунт!, р1внем забруднення. Методику випробувано на промисло-вому майданчику - вщвалах озокеритово! шахти Бориславського рудоуправлшня та доведено ii правотртсть.

Ключов1 слова: нафтозабрудненн Грунти; бютестування; ф!тотоксичтсть; еколопчний мониторинг

Method of ecological assessment of oil-contaminated soils

O.I. Romaniuk1, L.Z. Shevchyk1, I.V. Oshchapovskyy2, T.V. Zhak1

'Department of Physical Chemistry of Fossil Fuels InPOCC NAS of Ukraine, Lviv, Ukraine 2Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, Ukraine

A method for determination of the ecological condition of oil-contaminated soils was developed. This method is suitable for use in a wide range of oil concentrations in soil, ranging from 0-20% and provides a quantitative assessment of phytotoxicity - effective toxicity. The method involves the germination on the investigated soil (moisture 33.3%) in closed Petri dishes in the dark at +24 °С of seeds of test objects: Linum usitatissimum L., Helianthus annuus L., Fagopyrum vulgare St. We used for biotesting initial growth parameters of test objects during 5 days of growth, when the toxic effect of oil is quite evident, but other damaging factors do not become apparent. For each test object, an optimal oil concentration range is suggested. At low concentrations of oil in the soil <1% it is appropriate to use F. vulgare, at higher concentrations 1.0-2.5% - L. usitatissimum, H. annuus; 10.0-15.0% - L. usitatissimum, F. vulgare; for intervals 2.5-10.0% 15.017.0% application of each of three plant species is possible: L. usitatissimum, H. annuus, F. vulgare. We proved that the best estimate of toxicity is possible on the basis of the value of effective toxicity (Tef). The linear relationship between concentration of oil in the soil and Tef is established. Effective toxicity was calculated for any of the proposed test objects and joint use of them will increase the accuracy of

BiddrneHrn фаико-хжп горючих копалин 1нституту фiзико-органiчноï xîmîï i вуглехжп iMeHi Л.М. Литвиненка НАН Украти, вул. Наукова, 3а, Львiв, 79053, Украта

Department of Physical Chemistry of Fossil Fuels InPOCC NAS of Ukraine, Naukova Str., 3а, Lviv, 79053, Ukraine Tel.: +38-096-226-60-40. E-mail: romaniuk@ua.fm

Львiвський нацюналший ушверситет iMeHi 1вана Франка, вул. Кирила i Мeфодiя, 6, Львiв, 79005, Украта Ivan Franko National University of Lviv, Kytyh andMefodiy Str., 6, Lviv, 79005, Ukraine

research. Effective toxicity characterizes the total impact of toxicants on the growth parameters of plant test-objects and is calculated as the sum of factors inhibiting germination, growth of root and shoot minus the number of recorded parameters. The total assessment of toxicity is based on phytotoxicity which is equal to effective toxicity on L. usitatissimum, H. annuus, and a half of effective toxicity on F. vulgare. A scale of toxicity of oil-contaminated soils is suggested, which shows the relationship between phytotoxicity, content of oil in soil and pollution level. It is established that for the soils polluted by oil with concentration <0.4%, phytotoxicity is <0.6, and the level of pollution is characterized as admissible. If the concentration of oil in the soil is 0.4-2.5%, phytotoxicity is 0.6-1.5; the level of pollution - threatening. If the oil concentration in the soil is 2.5-10.0%, phytotoxicity is 1.5-3.0; pollution level - pre-crisis. For soils polluted by oil at the level 10.0-15.0% phytotoxicity - 3.0-4.0; pollution level - crisis, and for soils with oil concentration >15.0% phytotoxicity is >4.0; the level of pollution - catastrophic. The method was tested on an industrial area - dumps of the Borislav Ozokerite Mine. Environmental maps of toxicity drawn up using different test objects: L. usitatissimum, H. annuus, F. vulgare were similar, which additionally confirms the correctness of the method. We recommend the application of the proposed method for identification of sites in a threatening, pre-crisis or crisis state, on which other physical-chemical studies can be further conducted.

Keywords: oil-contaminated soil; biological testing; phytotoxicity; ecological monitoring

Вступ

Забруднення навколишнього природного середовища pi3HOMaHiTHK^ полютантами зумовлюе необхвдтсгь роз-роблення та впровадження системи еколопчного мотто-рингу. Сучасна тенденцш в еколопчному контролi - про-ведення бюмонгторингу методами бющдикаци та бютестування, яю дають штегральну ощнку якосп середовища проживання будь-яко! бюлопчно! популяци, включаючи людину.

Для бюшдикаци та бютестування використовуеться широке коло оргaшзмiв, що охоплюе ва групи бю-лопчного сшвтовариства, але жоден i3 тест-об'екпв не може служити уншерсальним, рiвною мрою чутливим до вах еколопчних чинниюв, через видову вибiрковiсть ди потенцшних токсикант1в. З уведенням кожного до-даткового об'екта надшшсть схеми випробувань пвдви-щуеться, проте безмежне розширення асортименту обов'язкових об'екпв неможливе. У зв'язку з цим для кожного пропонованого методу бiотестувaння мае бути визначене цшьове призначення, означена сфера застосуван-ня та очевидн переваги над рекомендованими ран1ше.

Вибiр тест-оргашзму здшснюеться залежно ввд його середовища проживання. У систем еколопчного мот-торингу природних вод проввдне положення займають методи бiотестувaння на пллястовусих рaкоподiбних, зокрема на дафнях Daphnia magna (Berglind and Dave, 1984; Knops et al., 2001). Бютестування грунпв iз викори-станням пдробютшв можливо проводити лише на водних витяжках для г!дроф1лъних речовин, а для оцшювання токсичност пдрофобних забруднювач1в, наприклад, нафтопродукпв, цей метод не ефективний. Кр1м того, постановка фгтотесту на водних витяжках може давати занижен результати токсичносп. Для бюмошторингу грунтових екосистем часто використовують великих без-хребетних (Dorn and Salanitro, 2000; Domene et al., 2007, 2011; Cermak et al., 2010; Tang et al., 2011; Hentati et al., 2013; Malara and Oleszczuk, 2013). 1нколи для оцшки токсичност забруднень як тест-об'екти використовують мшрооргашзми (Alkorta et al., 2006; Rathnayakea et al., 2013; Malara and Oleszczuk, 2013). Висою швидкост росту та розмноження мiкрооргaнiзмiв дають можли-вiсть за порiвняно короткий термш простежити за впли-вом несприятливого чинника. До недолшв мшробю-логiчних тестiв слвд ввднести досить високу здaтнiсть мiкрооргaнiзмiв до утворення стшких мутантних штaмiв, що може в деяких випадках давати недостовiрнi результати.

Рослини - нaйзручнiшi та нaйдешевшi об'екти в плaнi проведення дослвджень. Вони достатньо iнформaтивнi для бюмонгторингу грунпв, осюльки слу-гують первинними ланками трофiчних ланцюг1в, вико-нують основну роль у поглинaннi рiзномaнiтних забруднювач1в, пост1йно зазнають !х впливу завдяки закр1пленню на субстрат1. Але опублжоват методики бiотестувaння та бющдикаци грунт1в iз допомогою рос-лин розробленi переважно для забруднення важкими металами (Berestec'kij, 1971; Shunel'ko and Fedorova, 2000; Franchuk et al., 2006; Di Salvatore et al., 2008; Gorova and Kulyna, 2008; Valerko, 2013; Bobyliov et al., 2014). Питання еколог^чного оц1нювання грунт1в, за-бруднених нафтою, залишаеться не виршеним. Нечис-леннi публ1кацй' (Ekundayo et al., 2001; Maila and Cloete, 2002; Nazarov and Ylaryonov, 2005; Banks and Schultz, 2005; Grynchyshyn et al., 2014; Issayeva et al., 2015) iз цього питання важко сп1вставити через рiзну технiку виконання досл!джень i вщмшт параметри, що викори-стовуються для екотоксиколопчно! оц1нки. У прaцi Gorsuch et al. (1995) оцшюеться довжина корен1в i дов-жина проростков молодих рослин; деяк1 досл1дники аналзують схож1сть i довжину коренiв проростов (Wang et al., 2000). У низщ праць оцiнюеться тiлъки довжина корешв проростк1в (Michaud et al., 2008) або тшьки схож1сть насшня (Cruz et al., 2013).

Не з'ясованим залишаеться питання рослинних тест-об'екпв, селективно чутливих до нафтового забруднення, не встановлено, на якш стадй' проростання рослин доцшьно вимiрювaти ростовi параметри, яка чутливють тест-об'ект1в за рiзних рiвнiв забруднення, а головне, як провести цифрове оцшювання токсичностт

Таким чином, мета дослвдження - розроблення методики еколопчного оцшювання нафтозабруднених грун-■пв за допомогою рослинних тест-об'ект1в.

MaTepiai i методи досл1дження

Для дослвджень використовували грунт, штучно за-бруднений сирою нафтою (густиною 0,86 г/мл) так, що И вмют у ньому становив: 0,4, 1,0, 2,5, 5,0, 8,0, 10,0, 15,0, 17,0 та 20,0%. Контролем слугував грунт без нафти. Для дослвджень використовували насшня льону звичайного (Linum usitatissimum L.), соняшника однорiчного (Heli-anthus annuus L.), гречки пос1вно! (Fagopyrum vulgare St.), однорвдних за масою для кожного виду. Сери дослщв проводили не менше н1ж у триразовш повторност1, за к1лькост1 об'екпв вимiрювaння не менше

шж 60 для кожно! концентраци. Визначали к1льк1сть пророслого насшня, вимрювали довжину коренв, висо-ту паготв. Величина шструментально! похибки ± 0,5 мм. Визначали середне арифметичне, дов1рчий 1нтервал i середньоквадратичну похибку середнього арифметич-ного (Shevchyk and Romaniuk, 2014). Для порiвняння вибiрок застосовували t-критерш Стьюдента з поперед-ньою перевiркою розподiлу на нормальнiсть i однофак-торний дисперсшний аналiз. Розбгжносл мгж значення-ми вважали достовiрними за Р < 0,05. Огримат дат використовували для обрахунку ефективно! токсичносп за формулою (Romaniuk, 2016):

Т? = ^К, - n = (К n +К; +К h) - n,

(1)

де TJф. - ефективна токсичнiсть ввдповщно по льону, соняшнику чи гречцi; К N - коефщент пригнiчення схожостi; Кl - коефiцiент пригнiчення росту кореня; К h - коефiцiент пригтчення росту пагона.

На рисунку 1 наведено значення ефективно! токсичносп для кожно! концентраци нафти та квадратич-не вщхилення. Прогнозування залежност1 м1ж показни-ками ефективно! токсичност та концентращями нафти у грунп здйснювали за допомогою регресшного аналiзу.

i=i

Рис. 1. Залежнiсть ефективмоГ' токсичносп ) в1д комцемтрацГГ нафти у rpyMTi (C)

для гречки, льому, сомяшмика

Методику випробовували на промисловому майдан-чику - вщвалах озокеритово! шахти Бориславського рудо-управлiння. У ход1 монiторингових дослвджень ввд-брано 50 проб грунту. Середня щiльнiсть контрольних точок ввдбору 25 х 25 м. Для кожно! точки визначено точт координати системою GPS. Проби ввдбирали за ГОСТом 17.4.4.02.84 методом квадрата, на глибиш 0-10 см. Еколопчт карти будували, застосовуючи про-граму Surfer компани Golden Software.

Результата та Гх обговореммя

Для розроблення методики еколопчного оцгнювання нафтозабруднених грунпв використано тдхвд, описаний у м1жнародних стандартах контролю забруднення грунту з використанням параметрiв росту та розвитку рослин -ISO 11269-1:1993 та ISO 11269-2:1995, згтдно з якими яюсть грунту визначаеться за результатами впливу хiмiч-них речовин на проростання та рiст вищих рослин. Пересчет стандарти передбачають використання велико! кшькосп грунту для аналiзу - 500 г, довготривал у вико-наннi - 14-21 доба, працюють у вузькому дiапазонi кон-центрацш забруднювача - 1-1 000 мг/кг i не призначенi для застосування на нафтозабруднених грунтах.

Ми поставили завдання розробити методику ощню-вання саме нафтозабруднених грунпв, при цьому опти-мiзувати час проведення дослвдження, зменшити кшь-к1сть грунту, необхвдну для проведення аналiзу, пдабра-ти рослинш тест-об'екти, чутливi до нафтового забруднення, розширити дiапазон концентраци полютанта, за яко! можливе застосування бiотестування.

На першому етапi проведено пошук рослинних об'екпв, чутливих до нафтового забруднення, та таких, що мають достовiрний вплив на змшу концентрацi! нафти у грунп в широкому дапазот. Встановлено, що найбшьш придата для бiотестування льон звичайний (Linum usita-tissimum L.), соняшник однорчний (Helianthus annuus L.) та гречка поавна (Fagopyrum vulgare St.), здатт працювати у дiапазонi концентраци полютанта 0-20% (табл. 1) (Shevchyk and Romaniuk, 2014).

Доведено, що для фгготоксиколопчно! оцшки оптимально використовувати початковi ростовi параметри цих тест-об'екпв на п'яту добу росту (Shevchyk and Romaniuk, 2014), коли вже достатньо проявляеться токсична дiя нафти, але ще не встигають проявитись iншi, генерованi нею, пошкоджувальнi фактори. Це забезпе-чуе високу надштсть методу, робить його швидшим i бiльш економiчним.

На основi аналзу лiтературних даних i проведених експериментальних дослвджень ми розробили технолога виконання аналiзу (Romaniuk, 2016), яка дозволяе оптимально оцшити фiтотоксичнiсть. 1з метою максимального врахування токсично! ди нафтового забруднення насшня без попереднього замочування чи набу-хання висаджують безпосередньо на гомогетзований дослвджуваний грунт, доведений до стану 33,3% воло-госп, помiщений у закрип чашки Петрi, у режим тер-мостатування за +24 °С у темрявi. Для одного аналiзу достатньо 20 г грунту. Вимрювання ростових парамет-рiв (довжини кореня, висоти пагона та схожосп), як уже зазначалося, проводять на п'яту добу росту. Запропоно-вана технолопя забезпечуе 100% повторюванiсть,

техтчний результат перевiрено на штучно забруднених грунтах - 0,4, 1,0, 2,5, 5,0, 8,0, 10,0, 15,0, 17,0, 20,0% нафти у груш!

Залежтстъ початкових ростових параметра льону зви-чайного (Ьтыш шМай^тит Ь.), соняшника однорiчного (ИвНап^ш аппиш Ь.), гречки постно! (Fagopyrum уи^агв 81.) вщ концентрацц нафти у грунт близька до л1н1йно1. Гречка чутливша до вмсту нафти та щдикуе и присут-

и1сгь навiть на р1вт ТДК (0,4%) (8ИеусЬук and Кошапшк, 2014; Ра1. 103601 икгате). Аналз досговiрно значущо! рiзницi (Р < 0,05) для ростових параметр1в експеримента та контролю та мiж експериментальними даними всерединi iнтервалiв: 0-0,4, 0,4-1,0, 1,0-2,5, 2,5-5,0, 5,08,0, 8,0-10,0, 10,0-15,0, 15,0-17,0% указав на штервали нафтового забруднення, для яких оптимальне викори-стання того чи шшого тест-об'екта (табл. 1).

Таблиця 1

Рекомендоваш тест-об'екти до використання за рiзного вмiсlу нафти у rрунтi

Тест-об'екти Вмют нафти у грунп, %

0-0,4 0,4-1,0 1,0-2,5 2,5-10,0 10,0-15,0 15,0-17,0

Льон звичайний (Ьтит usitatissimum Ь.) - - + + + +

Соняшник одж^чний (Ивlianthus аппииз Ь.) - - + + - +

Гречка поавна (Fagopyrum уи^агв Б!) + + - + + +

За низьких концентрацiй нафти у грунт (<1%) доцшьно використовувати F. уи^агв, за вищих концен-трацш (2,5-10,0%; 15,0-17,0%) можливе використання будь-яко! iз трьох запропонованих рослин. Показники ростових параметров тест-об'екпв, отриманих на п'яту добу, застосовують для оцшювання токсичносп. Токсич-н1сть визначають за величиною ефективно! токсичносп Теф, що характеризуе ефект сумарного впливу токсиканта на рост^ параметри тест-об'екпв (Кошапшк, 2016).

Прогнозування залежностi мiж показниками ефективно! токсичносп та конценграцiями нафти у грунт! здшснювали за допомогою регресшного аналiзу. Вста-новлений лшшний зв'язок мiж вмiстом нафти у грунт! та ефективною токсичн1стю (рис. 1) дае змогу оцiнити рiвень нафтового забруднення у широкому дапазот концентраци полютанта 0-20%.

Ефективна токсичшсть визначаеться за будь-яким iз запропонованих тест-об'екпв, а сумiсне використання шдвищуе точнiсть дослвджень. Ефективна токсичнiсть по гречщ вдвiчi бшьша, нiж по соняшнику та льону. Для зручносп зведену оцiнку токсичностi проводимо за величиною фгтотоксичносп ():

(2)

^ _ '-уеф. _ ^еф. _ 1/ '-уеф.

фгт. Льон Соняшник у 2 гречка

На основi розроблено! методики та нагромадженого досвщу щодо оцiнювання токсичностi пропонуемо шкалу для нафтозабруднених Iрунтiв (табл. 2).

Таблиця 2

Шкала токсичносп нафтозабруднених Грунтш

Фгтотоксичшсть Вмют нафти у грунп, % Ршень забруднення

<0,6 <0,4 допустимий

0,6-1,5 0,4-2,5 загрозливий

1,5-3,0 2,5-10,0 передкризовий

3,0-4,0 10,0-15,0 кризовий

>4,0 >15,0 катастрофiчний

Запропоновану методику еколопчного оцiнювання нафтозабруднених грунтiв випробувано на промислово-му майданчику - вщвалах озокеритово! шахти Бори-славського рудоуправлшня. Побудовано екологiчнi кар-ти токсичносп грунпв (рис. 2-4) з використанням тест-об'ектiв - Ь. шШйштит, И. аппиш, F. \rnlgare. 1золь тями показано дiлянки з однаковим рiвнем забруднення. Спiвставлення контурiв iзолiнiй фiтотоксичностi на всiх трьох картах показуе однаковий характер розподшу нафтового забруднення.

Широта 49.1745-

49.1740-

49.1735-

49.1730-

23.2435

23.2440

23.2445

23.2450

23.2455

23.2460

23.2465

Довгота

Рис. 2. Еколопчна карта фгготоксичносл нафтозабруднених Грунтш озокеритовоТ шахти Бориславського рудоуправлiння (тест-об'ект - льон звичайний)

Широта 49.1745-

49.1740-

49.1735-

49.1730-

0

23.2435

23.2440

23.2445

23.2450

23.2455

23.2460

23.2465

Довгота

7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0

Рис. 3. Еколопчга карта фпотоксичмосп мафтозабрудмемих Груштв озокеритовоТ шахти Бориславського рудоуправлiння (тест-об'ект - сомяшмик звичаймий)

Широта 49.1745-

49.1740-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

49.1735-

49.1730-

23.2435 23.2440 23.2445 23.2450 23.2455 23.2460 23.2465

Довгота

7.5 7.0 6.5

60 е

5.5 5.0

45 S

4.0 g

3.5 ¡н

3.0 ©

2.5

2.0

1.5

1.0

0.5

0.0

Рис. 4. Еколопчга карта фiтотоксичностi мафтозабрудмемих Груштв озокеритовоТ шахти Бориславського рудоуправлшмя (пест-об'ект - гречка звичайга)

Застосування методики бютестування дозволяе окон-турити д||дянки iз загрозливим, передкризовим чи кризо-вим станом, на яких у подальшому можуть проводитись бшьш прецизiйнi ф1зико-х1м1чн1 дослiдження. Такий тдид забезпечуе еколойчну оценку дослвджувано! територи та зменшуе собiвартiсть монггорингових дослджень.

Висмовк'и

Розроблено методику оцшювання еколопчного стану нафтозабруднених грунпв, придатну для застосування у широкому дапазош концентрацл забруднювача 020%. Установлено !нтервали нафтового забруднення для оптимального вибору тест-об'екта з Linum usitatissimum L., Helianthus annuus L., Fagopyrum vulgare St. З'ясовано зв'язок мгж фгготоксичтстю, вмютом нафти у грунп, рiвнем забруднення та запропоновано шкалу токсич-носп. Застосування методики забезпечуе оптимальну еколопчну оц1нку грунту - кшьшсне визначення токсичноси, вмкту полютанта у грунп, р1вня забруд-

нення Ta g03B0^ae BHgi^HTH He6e3nenrn giraHKH, ^o

3MeHmye Marepiarbrn Ta nacoBi 3aipaTH Ha gocnig^eHHH.

Ei6.morpa$iHm iIOCII. lanim

Alkorta, I., Epelde, L., Mijangos, I., Amezaga, I., Garbisu, C., 2006. Bioluminescent bacterial biosensors for the assessment of metal toxicity and bioavailability in soils. Rev. Environ. Heal. 21, 139-152.

Banks, M.K., Schultz, K.E., 2005. Comparison of plants for germination toxicity tests in petroleum contaminated soil. Water Air Soil Poll. 167, 211-219.

Berestec'kij, O.A., 1971. Metody opredelenija toksichnosti pochv [Methods of determination of soil toxicity]. Urozhaj, Kyiv (in Russian).

Berglind, R., Dave, G., 1984. Acute toxicity of chromate, DDT, PCP, TPBS, and zinc to Daphnia magna cultured in hard and soft water. B. Environ. Contam. Tox. 33, 63-68.

Bobyliov, Y.P., Brygadyrenko, V.V., Bulakhov, V.L., Gaichenko, V.A., Gasso, V.Y., Didukh, Y.P., Ivashov, A.V., Kucheriavyi, V.P., Maliovanyi, M.S., Mytsyk, L.P., Pakhomov, O.Y.,

Tsaryk, I.V., Shabanov, D.A., 2014. Ekologija [Ecology]. Folio, Kharkiv (in Ukrainian).

Cermak, J.H., Stephenson, G.L., Birkholz, D., Wang, Z., Dixon, D.G., 2010. Toxicity of petroleum hydrocarbon distillates to soil organisms. Environ. Toxicol. Chem. 29(12), 2685-2694.

Cruz, J.M., Lopes, P.R.M., Montagnolli, R.N., Tamada, I.S., Silva, N.M., Bidoia, E.D., 2013. Toxicity assessment of contaminated soil using seeds as bioindicators. J. Chem. Tech-nol. Biotechnol. 1, 1-10.

Di Salvatore, M., Carafa, A.M., Carrat, G., 2008. Assessment of heavy metals phytotoxicity using seed germination and root elongation tests: A comparison of two growth substrates. Chemosphere 73(9), 1461-1464.

Domene, X., Alcañiz, J.M., Andrés, P., 2007. Ecotoxicological assessment of organic wastes using the soil collembolan Folsomia candida. Appl. Soil Ecol. 35, 461-472.

Domene, X., Chelinho, S., Campana, P., Natal-da-Luz, T., Alcañiz, J.M., Andrés, P., Rombke, J., Sousa, P., 2011. Influence of soil properties on the performance of Folsomia candida: Implications for its use in soil ecotoxicology testing. Environ. Toxicol. Chem. 30, 1497-1505.

Dorn, P.B., Salanitro, J.P., 2000. Temporal ecological assessment of oil contaminated soils before and after bioremedia-tion. Chemosphere 40, 419-426.

Ekundayo, E.O., Emede, T.O., Osayande, D.I., 2001. Effects of crude oil spillage on growth and yield of maize (Zea mays L.) in soils of Midwestern Nigeria. Int. J. Food Sci. Nutr. 56(4), 313-324.

Franchuk, G.M., Kipnis, L.S., Madzhd, S.M., Zagoruj, J.V., 2006. Ekologichna ocinka stanu dovkillja v zoni aeroportu metodamy biotestuvannja [Environmental assessment of the environment in area of the airport by a biotesting method]. Visnyk Nacional'nogo Aviacijnogo Universytetu 2, 114117 (in Ukrainian).

Gorova, A., Kulina, S., 2008. Ocinka toksychnosti gruntiv Chervonograds'kogo girnychopromyslovogo rajonu za do-pomogoju rostovogo testu [Estimation of toxic of soils in the Chervonograd mining region with the use bioindication method]. Visnyk Lvivskoho universytetu Seriia Biolohiia 48, 189-194 (in Ukrainian).

Gorsuch, J., Merrilee, R., Anderson, E., 1995. Comparative toxi-cities of six heavy metals using root elongation and shoot growth in three plant species. Environmental Toxicology and Risk Assessment 3, 377-391.

Grynchyshyn, N., Babadzhanova, O., Sosedko, K., 2014. Fito-toksychnist' naftozabrudnenyh g'runtiv na prykladi kres-salatu (Lepidium sativum L.) [Phytotoxicity of oil polluted soil on the example of cress-salad Lepidium sativum L.]. Naukovyj Visnyk Nacional'nogo Lisotehnichnogo Universytetu Ukrai'ny 24, 81-86 (in Ukrainian).

Hentati, O., Lachhab, R., Ayadi, M., Ksibi, M., 2013. Toxicity assessment for petroleum-contaminated soil using terrestrial invertebrates and plant bioassays. Environ. Monit. Assess. 185, 2989-2998.

Issayeva, A.U., Bishimbayev, K.V., Bishimbayev, V.K., Eshibaev, A.A., Issayev, E.B., 2015. Phytoindication: Reaction of plants to the oil light fractions. Brit. J. Environ. Sci. 3(4), 14-19.

Knops, M., Altenburger, R., Segner, H., 2001. Alterations of physiological energetics, growth and reproduction of Daph-nia magna under toxicant stress. Aquat. Toxicol. 53, 79-90.

Maila, M.P., Cloete, T.E., 2002. Germination of Lepidium sativum as a method to evaluate polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) removal from contaminated soil. Int. Biodete-rior. Biodegradation 50, 107-113.

Malara, A., Oleszczuk, P., 2013. Application of a battery of biotests for the determination of leachate toxicity to bacteria and invertebrates from sewage sludge-amended soil. Environ. Sci. Pollut. R. 20, 3435-3446.

Michaud, A., Chappelaz, C., Hinsinger, P., 2008. Copper phyto-toxicity affects root elongation and iron nutrition in durum wheat (Triticum turgidum durum L.). Plant Soil 310, 151-165.

Nazarov, A.V., Ylaryonov, S.A., 2005. Yzuchenye prychyn fyto-toksychnosty neftezagrjaznennyh pochv [Studying the causes of phytotoxicity of oil-contaminated soils]. Al'ternatyvnaja Jenergetika i Jekologija 1, 60-65 (in Russian).

Oleszczuk, P., 2010. Testing of different plants to determine influence of physico-chemical properties and contaminants content on municipal sewage sludges phytotoxicity. Environ. Toxicol. 25, 38-47.

Rathnayake, I.V., Megharaj, M., Krishnamurti, G.S., Bolan, N.S., Naidu, R., 2013. Heavy metal toxicity to bacteria -Are the existing growth media accurate enough to determine heavy metal toxicity? Chemosphere 90(3), 1195-1200.

Romaniuk, O., 2016. Rozrobka metodu ocinky toksychnosti nafto-zabrudnenyh gruntiv [Development of method for toxicity evaluation of oil-contaminated soils]. Visnyk Lvivskoho Universytetu Seriia Biolohiia 72(2), 93-100 (in Ukrainian).

Shevchyk, L.Z., Romaniuk, O.I., 2014. Doslidzhennja dejakyh zakonomirnostej vplyvu nafty na pochatkovi rostovi pa-rametry roslynnyh test-ob'jektiv [Researching regularities of influence of oil on the initial growth parameters of test-objects plants]. Visnyk Lvivskoho universytetu Seriia Bi-olohiia 67, 129-137 (in Ukrainian).

Shunel'ko, E.V., Fedorova, A.I., 2000. Jekologicheskaja ocenka gorodskih pochv i vyjavlenie urovnja toksichnosti tjazhelyh metallov metodom biotestirovanija [Environmental assessment of urban soils and identification of level of heavy metal toxicity by a biotesting method]. Vestnik Voronezhskogo Gosudarstvennogo Universiteta Serija Geografija Geoeko-logija 4, 77-83 (in Russian).

Tang, J.C., Wang, M., Wang, F., Sun, Q., Zhou, Q.X., 2011. Eco-toxicity of petroleum hydrocarbon contaminated soil. J. Environ. Sci. 23(5), 845-851.

Valerko, R.A., 2013. Osoblivosti biotestuvannja antropogenno zabrudnenih rruntiv z metoju jih ekotoksichnoji ocinki [The use of the biotesting method for anthropically polluted soils to their estimates ecotoxicological]. Visnik Harkivs'kogo Nacional'nogo Agrarnogo Universitetu 2, 262-266 (in Russian).

Wang, X., Sun, C., Gao, S., Wang, L., Shuokui, H., 2001. Validation of germination rate and root elongation as indicator to assess phytotoxicity with Cucumis sativus. Chemosphere 44(8), 1711-1721.

Hadiuuwa do редкоnегlí 02.06.2016

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.