CC BY
53
Вюник Дшпропетровського унiверситету. Бюлопя, еколопя. Visnik Dnipropetrovs'kogo universitetu. Seria Biologia, ekologia Visnyk of Dnepropetrovsk University. Biology, ecology.
Visn. Dnipropetr. Univ. Ser. Biol. Ekol. 2015. 23(1), 33-38.
ISSN 2310-0842 print ISSN 2312-301X online
doi:10.15421/011506
www.ecology.dp.ua
УДК 631.461
MiKpo6ioTa породних вщвал1в вугiльних шахт Червоноградського гiрничoпрoмислoвoгo району за внесення золи
С.В. Кузьмшина, С.О. Гнатуш, А.А. Галушка
Львiвський нацюнальний утверситет шет 1вана Франка, Львiв, Укра'ша
Дослщжено мжробюту породного вГдвалу Центрально! збагачувально! фабрики, вГдвалГв вуггльних шахт «ВГзейська» та «На-дш» Червоноградського прничопромислового району. Показано вплив внесення золи iз Доброттрсько! ТЕС до породи вГдвалгв на кислоттсть субстратв та чисельтсть еколого-трофiчних груп мжрооргатзмГв у лабораторних умовах. Внесення золи у пропорциях зола : порода 1 : 5 сприяе тдлужненню субстратш вiдвалiв, змГнюючи кислоттсть на 1,25-2,59 одинищ поргвняно з вихГдними субстратами. Внесення золи до порщ вiдвалiв зумовило тдвищення чисельностГ клiтин мшроскоп1чних грибгв поргвняно з контролями з найвищою кшьюстю у пробах червоно! породи основного вГдвалу Центрально! збагачувально! фабрики (ЦЗФ). Без внесення золи найвищу чисельтсть виявили у пробах, узятих пГд мохом тераси вГдвалу шахти «Надя». У бiльшостi проб тсля внесення золи чисельтсть клгтин безбарвних сiркоокиснювальних нейтрофiльних бактерiй була удвiчi-втричi вищою, тж у контролях iз найвищою кiлькiстю клiтин у достдному зразку пад мохом тераси вГдвалу шахти «ВГзейська». Для олшшпрофиьних бактерш вгдмиили !х домГнування у дослщних пробах iз внесенням золи. Чисельтсть клгтин безбарвних аркоокиснювальних ацидофшьних бактерш у контрольних пробах була вищою, тж у пробах шсля внесення золи, зокрема в оголених субстратах проб Гз тдтжжя та тераси вГдвалу шахти «Надш». Для актиномщетш також виявили помГтно вищу к1лькГстб у контрольних пробах без внесення золи з натстотншою рГзницею у 8,6 раза у пробах червоно! породи основного вщвалу ЦЗФ. У бшьшосп дослГджених зразкГв внесення золи зумовило зниження кГлькостГ клгтин деструкторгв целюлози удвГчГ порГвняно з контролями.
Ключоа слова: м1кроскоп1чн1 гриби; ол1гон1троф1льн1 бактерй; актиномгцети; безбарвнг аркоокиснювальт бактерй
The aim of this work was to determine the impact of addition of coal ash from Dobrotvir TPP to waste heaps gangue (Chervonograd Mining Region) on the number of different groups of microorganisms. 20 samples from three waste heaps, from the black and red gangue, under the mosses and from bare substrate and also from terrace, top and base of each waste heap, were selected. Waste heaps gangues with coal ash from Dobrotir TPP were mixed in vitro and left for 10 days. We used proportion of coal ash to gangue as 1 to 5. Microorganisms were grown in Petri dishes containing 20-30 ml agar medium and in 22 ml tubes at temperature of 28 °C. Microscopic fungi were revealed on Mash-agar, oligonitrophilic bacteria - on Ashby medium; actinomycetes - on Chapek's medium; cellulose decomposing aerobic bacteria -on Hetchenson medium, colorless sulfur oxidizing bacteria: neutrophilic - on Beyerinck medium, acidophilic - on Silverman and Lundgren 9K medium. The acidity value of waste heaps gangue samples was determined by pH meter pH-150M. We observed that samples collected under the mosses had lower acidity compared to samples from the bare substrate. We also revealed lower acidity of the overburn red gangue than the acidity of freshly deposited black gangue. To sum up, application of coal ash resulted in lowering of acidity value among all samples under study. Coal ash addition led to increase in number of microscopic fungi cells compared to the appropriate control samples. The highest quantity of microscopic fungi (16.2 ± 0.79) x 105 CFU/g of gangue) was revealed in sample from red rock of the main waste heap of Central Enrichment Plant (CEP). At the same time, we observed the highest cell number in the control sample under the mosses of "Nadija" coal pit waste heap, (6.1 ± 0.3) x 105 CFU/g of gangue. After coal ash addition, most samples featured 2-3 times higher quantities of colorless sulfur-oxidizing neutrophilic bacteria cells. The highest cell number of these microorganisms was observed in sample under the mosses of
Лжвський нацюнстьний утверситет Meni 1вана Франка, вул. Грушевського, 4, Лмв, 79005, Украта Ivan Franko National University of Lviv, Hrushevsky Str., 4, Lviv, 79005, Ukraine Tel.: +38-032-239-43-57. E-mail: [email protected]
Microbiota of coal pit waste heaps of Chervonograd Mining Region after coal ash application
S.V. Kuzmishyna, S.O. Hnatush, A.A. Halushka
Ivan Franko National University of Lviv, Lviv, Ukraine
"Vizejska" coal pit waste heap. The same dominance of oligonitrophilic bacteria cell number in experimental samples over control samples was indicated. The highest cell quantity was recorded for the sample under the moss from terrace of waste heap of "Nadija" coal pit (25.6 ± 1.3) x 104 CFU/g of gangue and in sample from red rock of CEP main waste heap (21.1 ± 1.1) x 104 CFU/g of gangue, being 43.3 and 31.7 times higher than the appropriate controls. Meanwhile, the number of colorless sulfur-oxidizing acidophilic bacteria in control samples was higher than that after coal ash addition, particularly, on the bare substrate samples from the base and terrace of waste heap of "Nadija" coal pit. Higher cell number in control samples without coal ash was typical for actinomycetes with the greatest difference (8.6 times) before and after coal ash addition in a sample from red rock of CEP main waste heap. We detected 2 times lower number of cellulose-decomposing aerobic bacteria in the majority of experimental samples compared to appropriate control samples under study. In that way, we noticed that addition of coal ash from Dobrotvir TPP to waste heaps gangue (in proportion of coal ash to gangue as 1 to 5) caused reduction of substrate acidity value. Under these conditions the number of colorless sulfur-oxidizing neutrophilic bacteria, oligonitrophilic bacteria and microscopic fungi cells increased. But on the other hand, coal ash addition resulted in lowering of the number of colorless sulfur-oxidizing acidophilic bacteria, actinomycetes, and cellulose-decomposing aerobic bacteria cells.
Keywords: microscopic fungi; oligonitrophilic bacteria; actinomycetes; colorless sulfur-oxidizing bacteria
Вступ
На площi Червоноградського прничопромислового району Л^всько-Волинського кам'яновугшьного басей-ну 211 га вщведено пд вщвали порвд (Baranov, 2008). Субстрати вщвалу Центрально! збагачувально! фабрики (ЦЗФ) мають низьку частку оргатчних речовин та високий вмст важких метал1в, характеризуються високою кислоттстю, незадовшьними агроишчними та пдролопчними показниками водних стоюв (Baranov et al., 2010; Baranov and Knysh, 2007).
Склад мшробюти породних вщвал1в залежить вщ ф1зико-х1мчних характеристик складовано! породи (Sur-ridge et al., 2009; Jaroshko, 2013). Мiкроорганiзми руйну-ють мiнерали, утворюючи кислоти та переводячи зольнi елементи у доступт для решти бактерш та вищих рослин форми (Kornyjasova and Neverova, 2011). Дослвдженнями, проведеними нами ранше, тдтверджено домшування мiкроскопiчних гриб1в, а також мiкроорганiзмiв, що вико-ристовують мiнеральнi форми нiтрогену, на шщальнш та постгехногеннiй фазах розвитку екосистем на породних вщвалах вугшьних шахт Червоноградського прничопро-мислового району.
Для полшшення структури деградованого грунту вугшьну золу застосовують як поживну домiшку, оск1льки вона знижуе об'емну щiльнiсть i полшшуе водоeмнiсть субстрату, оптимiзуe рiвень рН, полшшуе аерацю, мiстить необхiднi макро- та мшроелементи тощо (Kishor et al., 2010). Сумш золи та осаду спчних вод сприяе iнгенсифiкацii мшробного дихання за умови, що вмют золи не перевищуе 50% сум™ (Wong and Lai, 1996). За даними рiзних автор1в, унесення золи спричи-нюе змшу ферментативно! активностi грунту, а також впливае на спiввiдношення рiзних груп мiкроорганiзмiв. Зокрема, внесення низьких доз висококальщевмкно! вугшьно! золи зумовлюе зниження ддролпично! кислот-носп грунту (Gibchyns'ka et al., 2009), викликае збшь-шення кiлькостi амiлолiтичних i целюлозолiтичних мшрооргашзмш (Korosteljova et al., 2013), метано-трофних бактерш, мiкроскопiчних грибiв i актиномще-тiв, а також спричинюе шдвищення активностi iнвертази та фосфатаз (Emmerling et al., 2000; Nayak et al., 2014; Singh and Pandey, 2013; Surridge et al., 2009). Однак, за даними шших дослвднишв (Helstovski et al., 2014), ввдомо, що внесення золи змшюе сшввщношення м1ж кшьюстю бактерiй та грибiв i зменшуе активнiсть депдрогеназ i фосфатаз, шдвищуючи актившсть уреази.
Ратше ми встановили, що внесення золи пд насадження Pinus sylvestris L. i Betula pendula L. вщвалу ЦЗФ сприяло зниженню кислотност складовано! породи та спричинило змшу шлькюного сшввщношення мiкроорганiзмiв рiзних груп (Kuzmishyna et al., 2014). Однак ввдсутш данi про вплив вупльно! золи на мiкробiоту рiзних порвд в1двал1в вуr'iльних шахт Червоноградського прничопромислового району Львiвсько-Волинського кам'яновупльного басейну.
Мета дослгдження полягала у встановлент впливу внесення золи i3 Добротвiрськоi ТЕС до породи вщвалу ЦЗФ, в1двал1в шахт «Вiзейська^> та «Надя» на чисель-нiсть еколоrо-трофiчних груп мiкроорrанiзмiв у лабора-торних умовах.
MaTepia™ i методи досл1джень
Анал1зували проби i3 трьох об'ект1в: основного вщвалу ЦЗФ, в1двал1в шахт «Вiзейська^> i «Над1я». Забiр матерiалу проводили з вершини, терас i п1дн1жжя, пд мохами (ПМ) та з оголеного субстрату (ОС). Видшяли зразки чорного (неперегорша порода) та червоного (перегорша порода) кольорiв. Породи в1двал1в змшу-вали iз золою Добротвiрськоi' ТЕС у пропорщях зола : порода 1 : 5 та витримували 10 дiб. Контролем були проби породи без додавання золи. На живильт середовища вис1вали розведенi розчини узятих iз в1двал1в проб без золи (контрольт зразки) та iз золою (дослiднi зразки). 1нкубували у термостап за темпе-ратури 28 °С (Tepper et al., 1987). Мкроскошчт гриби виявляли на сусло-агар^ олirонiтрофiльнi бактерй' - на середовищi Ешбi, актиномiцети - на середовищi Чапека, целюлозоруйнiвнi аеробнi бактерй' - на середовищi Гет-ченсона, безбарвт сiркоокиснювальнi бактерй' нейтрофiльнi - на середовищi Бейеринка, ацидофiльнi -на середовищi Сiльвермана-Люндrрена 9К (Gudz' et al., 2014; Tepper et al., 1987). Пдрахунок юлькосп колонiеутворювальних одиниць (КУО/г породи) проводили, враховуючи розведення та волоriсть проб, яку визначали за загальноприйнятою методикою (Tepper et al., 1987). Кислоттсть (рНвод) проб порвд вiдвалiв визначали електронним рН-метром рН-150М (Arinush-kina, 1970).
Для проб визначали основт статистичнi показники (середне арифметичне - М, стандартне в1дхилення - m, рiвнi дост^рносп ознак - с). Дiаrрами побудоваш з використанням програми Origin 6.1.
Результата та Ух обговорення
Внесения золи до породи вгдвалш може спричинити змГну кислотностГ субстрату залежно вГд спiввiдношения компонеитiв. Проведеними дослГдженнями було показано, що за внесення золи ДобротвГрсько! ТЕС у пропор-цГях зола : порода 1 : 5 спостерГгаеться змша кислотностГ субстратГв (табл.). КислотнГсть проб (рНвод) породних вГдвалГв визначали як у контрольному гарГашГ, так Г за внесення золи Гз До6ротвГрсько1 ТЕС. Анал1зуючи
показники рН контрольних проб, установили, що кислогнiсгь порГд вГдвалу ЦЗФ вища, нГж кислотнГсть порГд вГдвалГв шахт «ВГзейська» та «Надя». 1мовГрно, така рГзниця пояснюеться тим, що ниш продовжусться скидаиия породи на вадвал ЦЗФ, менш iигенсивно процес здГйснюеться на в1двал1 шахти «НадГя», а вГдвал шахти «ВГзейська» не зазнае такого втручання, про що свГдчить його бiльша заселенiсть рослинами та багатший видовий склад флори (Вагапоу е1 а1., 2010; Вагапоу, 2008).
Вплив унесення золи iз ДобротшрськоУ ТЕС на кислотшсть субстрату на породному ввдвал ЦЗФ, вщвалах шахт <Жзейська» та «Над1я»
Таблиця
Проба МГсце вщбору рНвод
без золи июля внесена золи, 1 : 5
1 ЦЗФ, друга тераса, пГд мохом 4,61 ± 0,020 6,79 ± 0,120**
2 ЦЗФ, друга тераса, оголений субстрат 4,42 ± 0,005 6,85 ± 0,135**
3 ЦЗФ, чорна порода, основний вГдвал 3,03 ± 0,015 4,32 ± 0,015***
4 ЦЗФ, червона порода, основний вГдвал 4,85 ± 0,040 6,94 ± 0,080***
5 ЦЗФ, свiжоиасипаиа порода1 2,88 ± 0,005 4,65 ± 0,085***
6 ВГдвал шахти «ВГзейська», вершина, пГд мохом 4,29 ± 0,020 6,81 ± 0,175**
7 ВГдвал шахти «ВГзейська», основа, пГд мохом 4,85 ± 0,030 6,98 ± 0,150**
8 ВГдвал шахти «ВГзейська», пГд мохом 4,56 ± 0,005 6,93 ± 0,055***
9 ВГдвал шахти «ВГзейська», вершина, оголений субстрат 3,38 ± 0,010 5,27 ± 0,035***
10 ВГдвал шахти «ВГзейська», тераса, пГд мохом 4,85 ± 0,110 6,10 ± 0,474*
11 ВГдвал шахти «ВГзейська», тераса, оголений субстрат 4,15 ± 0,055 6,49 ± 0,110***
12 ВГдвал шахти «ВГзейська», основа, оголений субстрат 5,48 ± 0,005 7,01 ± 0,075***
13 ВГдвал шахти «НадГя», тераса, пГд мохом 5,53 ± 0,065 7,47 ± 0,225**
14 ВГдвал шахти «НадГя», оголений субстрат, червона порода 5,33 ± 0,010 7,65 ± 0,085***
15 ВГдвал шахти «НадГя», вершина, пГд мохом, чорна порода 5,07 ± 0,120 6,65 ± 0,075***
16 ВГдвал шахти «НадГя», вершина, пГд мохом, червона порода 5,33 ± 0,040 7,84 ± 0,005***
17 ВГдвал шахти «НадГя», оголений субстрат, чорна порода 4,91 ± 0,020 6,74 ± 0,060***
18 ВГдвал шахти «НадГя», тераса, оголений субстрат 3,74 ± 0,020 5,82 ± 0,230**
19 ВГдвал шахти «НадГя», пГднГжжя, пГд мохом 5,21 ± 0,140 7,70 ± 0,030**
20 ВГдвал шахти «НадГя», пГднГжжя, оголений субстрат 3,95 ± 0,040 6,54 ± 0,050***
Зола ДобротвГрська ТЕС 8,70 ± 0,065
ан2о - 5,62 ± 0,015
ПримГтки: 1 - порода насипана у 2013 роцГ; * - Р < 0,05, ** - Р < 0,01, *** - Р < 0,001 - вГропдтсть змши поршняно з контролем; п = 5.
Найвищою кислоттстю характеризуються проби чорно! та свГжонасипаш! порГд ЦЗФ та проби з оголених субсгратiв вГдвалш шахт «ВГзейська» та «Надя». Проби породи, взял пГд мохом, мають нижчу кислотнГсть, нГж кислотнГсть проб оголеного субстрату, а перегорша порода характеризуешься нижчою кислотнГстю, нГж свГжо-насипана. Внесення золи спричинюе зниження кислот-ностГ всГх проб на 1,25-2,59 одинищ з найменшим впливом золи на субстрат, узятий пГд мохом тераси вГдвалу шахти «ВГзейська», та субстрат чорно! породи основного вГдвалу ЦЗФ, в яких, очевидно, наявт компонента, що сприяють додатковому пГдкисленню породи. НайбГльше пiдвищения рН (на 2,5 одинищ) спостериали у пробах з оголеного субстрату пГднГжжя вГдвалу шахти «НадГя», а також пГд мохом вершини вГдвалу шахти «ВГзейська», пГд мохом пГднГжжя вГдвалу шахти «Надя» та з оголеного субстрату друго! тераси ЦЗФ.
ПроведенГ мГкробГологГчнГ дослiджения проб порГд вГдвалГв свГдчили про змГну чисельностГ рГзних груп мiкрооргаиiзмiБ за внесення золи. Зокрема, внесення золи до порГд вГдвалГв зумовило пiдвищения чисельностГ клГтин мГкроскопГчних грибГв (рис. 1 а) порГвняно з кон-
трольними пробами червоно! породи основного вГдвалу ЦЗФ (утричГ бГльше), оголеного субстрату друго! тераси ЦЗФ (у 2,9 раза бГльше) та оголеного субстрату червою! породи вГдвалу шахти «НадГя» (у 2,5 раза бшьше). Без внесення золи найвищу чисельнють клГтин мГкроскопГчних грибГв виявили пГд мохом тераси вГдвалу шахти «НадГя» - (6,1 ± 0,30) х 105 КУО/г породи та у червонш породГ ЦЗФ - (5,3 ± 0,26) х 105 КУО/г породи. Велика кГлькГсть мiкрооргаиiзмiв була у контрольних пробах з оголеного субстрату пГднГжжя та пГд мохом тераси вГдвалу шахти «НадГя» (що ушестеро бшьше за чисельнють мшрооргашзмш Гз вГдповГдних дослГдних проб), пробах, узятих пГд мохом основи та пГд мохом тераси вГдвалу шахти «ВГзейська» (вГдповГдно у 4,0 та 3,3 раза бшьше).
КГлькГсть клГтин безбарвних сiркоокисиювальних нейтрофГльних бактерш (рис. 1 б) у контрольних пробах коливалась у межах вГд (0,10 ± 0,005) х 104 КУО/г породи до (0,93 ± 0,050) х 104 КУО/ г породи, крГм проб з оголеного субстрату червоно! породи та пГд мохом чорно! породи вершини вГдвалу шахти «Надя» Г проб з оголеного субстрату вГдвалу шахти «ВГзейська», в яких чисельнГсть
у 1,5-2,0 раза бшьша, нж у дослщних пробах. У решти проб псля внесення золи чисельн1сть клпин була у 23 рази вищою, нiж у контролях, зокрема суттеве збшь-шення чисельносп КУО/г породи спостерпгали у дослщ-
них пробах: пщ мохом тераси, основи та вершини вщвалу шахти «Взейська» - у 23, 9,7 i 8,8 раза бшьше; в оголено-му субсграгi основи та ид мохом друго! тераси ЦЗФ - у 9,5 та 6,2 раза бшьше, вщповщно.
И
»
контроль досшд
п1тг1|т
№
IIIIIIIII
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
3,4 п
3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 ' 2,2 х 2,0 . 1,8 . 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Проба
Проба
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
б
а
Рис. 1. Вплив золи на чиселъшстъ мжроскотчних грибш (а) та клггин безбарвних иркоокиснювальних нейтрофгльних бактерш (б): породний вщвал ЦЗФ: 1 - друга тераса ПМ, 2 - друга тераса ОС, 3 - чорна порода, основ-ний ввдвал, 4 - червона порода, основний вщвал, 5 - св1жонасипана порода; ввдвал шахти «Ызейська»: 6 - вершина ПМ, 7 - основа ПМ, 8 - ПМ, 9 - вершина ОС, 10 - тераса ПМ, 11 - тераса ОС, 12 - основа ОС; ввдвал шахти «Надая»: 13 - тераса ПМ, 14 - ОС, червона порода, 15 - вершина ПМ, чорна порода, 16 - вершина ПМ, червона порода, 17 - ОС, чорна порода, 18 - тераса ОС, 19 - шдшжжя ПМ, 20 - шдшжжя ОС
Для олпонпрофшьних бактерш вщштили чгтко ви-ражене домшування у дослщних пробах з унесенням золи (рис. 2 а), зокрема у пробах чорно! породи основного вщвалу ЦЗФ чисельтсть (КУО/г породи) бшьша у 22 рази порiвняно iз контролем; щд мохом i в оголеному субстрап пщтжжя вщвалу шахти «Надя» - у 21,7 та 15,2 раза вщповщно; пщ мохом основи вщвалу шахти «Шзейська» - у 9 разш. Найвищу чисельнiсть клiтин мжро-органiзмiв мали проби, узяп гад мохом тераси вщвалу шахти «Надя» ((25,6 ± 1,3) 104 КУО/г породи) та з червою! породи основного вщвалу ЦЗФ ((21,1 ± 1,1) х 104 КУО/г породи), що у 43,3 та 31,7 раза бшьше за чисельтсть клпин мiкроорганiзмiв у контрольних пробах.
Чисельтсть клиин безбарвних аркоокиснювальних ацидофiльних бактерш (рис. 2 б) у контрольних пробах була вищою, шж у пробах пиля внесення золи, зокрема, в оголених субстратах проб iз пщтжжя ((9,30 ± 0,46) х 103 КУО/г породи) та тераси ((8,16 ± 0,40) х 103 КУО/г породи) вщвалу шахти «Над1я». Винятком стали проби, в яких кшьюсть кл1тин ацидофшьних безбарвних сiркоокиснювальних бактерiй стала вищою тсля вне-сення золи: оголений субстрат вершини та основи вщвалу шахти «Шзейська» - у 3,0 та 1,6 раза; пщ мохом основи вщвалу шахти «Шзейська» - в 1,3 раза.
щ
1
-рц
контроль досшд
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Проба
ч К ® 1 а
? 3-
|_| контроль
I I достд
ИI
и
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Проба
б
Рис. 2. Вплив золи на чиселъшстъ клггин о. ш оим рофи. 1мш\ бактерш (а) та безбарвних аркоокиснювальних ацидофшьних бактерш (б) у пробах порвд: див. рис. 1
10
30
9-
25
20
8-
3 15
10
2
5
1-
0
0
а
Для актиномщетГв (рис. 3 а) також виявили помГтно вищу кГлькГсть клГтин у контрольних пробах без внесення золи: у 3,4 раза - пГд мохом тераси вГдвалу шахти «НадГя» ((0,60 ± 0,03) х 104 КУО/г породи), у 8,6 раза - у червонГй порода основного вГдвалу ЦЗФ. Виняток становить проба з оголеного субстрату вГдвалу шахти «ВГзейська», де чисельнГсть КУО у дослГдному варiаитi у 2,1 раза бшьша
за ïx к1льк1сть у контрол без золи. Чисельтсть клпин актиномщетГв як у контрольних, гак i у дослГдних вар1ангах Гстотно мж собою не вГдрГзняласъ у пробах пд мохами вершини вГдвалу шахти «ВГзейська» та з щдшжжя вГдвалу шахти «Надя», а також у пробах чорно! та свГжонасипано! порГд вГдвалу ЦЗФ.
0,70' 0,65' 0,60' 0,55' 0,50 0,45' 0,40 0,35' 0,30' 0,25' 0,20' 0,15 0,10' 0,05 0,00'
контроль дослщ
д,
д.
& It
iT
J контроль ] достд
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Проба
1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Проба
б
Рис. 3. Вплив золи на чисельшсть клгтин акпшомщемв (а) та целюлозоруйншних аеробних бакчерш (б) у пробах вздвалш пори: див. рис. 1
АналГзували кГлькГсть клГтин целюлозоруйнГвних ае-робних бактерГй методом обростання грудочок субстрату на середовищГ Гетченсона (рис. 3 б). Загальну кГлькГсть грудочок приймали за 100% та вираховували у вГдсотках кГлькГсть грудочок, якГ обросли колонГями целюлозо-руйнГвних бактерГй. У бГльшостГ дослГджених зразкГв унесення золи зумовило зниження кГлькостГ виявлених деструкторГв целюлози удвГчГ, порГвняно з вГдповГдними контролями. Винятками стали проба червоно! породи основного вГдвалу ЦЗФ та проби, узятГ пГд мохами вГдвалу шахти «ВГзейська», в яких чисельнГсть бактерГй дослГдного зразка вГдповГдно в 2,2, 1,7 та 1,6 раза вища за чисельнГсть у контролГ. Серед дослГдних проб найви-щу чисельнГсть (80%) мае третина зразкГв, а найнижчу кГлькГсть деструкторГв целюлози (8%) виявили у дослГднГй пробГ оголеного субстрату вершини вГдвалу шахти «ВГзейська». Серед контрольних проб найвища частка (100%) характерна для половини зразкГв.
Висновки
Унесення золи Гз ДобротвГрсько! ТЕС до породи вГдвалГв у пропорцГях зола : порода 1 : 5 спричинюе зни-ження кислотностГ породи вГдвалГв. За цих умов збГльшу-еться чисельнГсть клГтин безбарвних сГркоокиснювальних нейтрофГльних бактерГй, олГгонГтрофГльних бактерГй та мГкроскопГчних грибГв, однак кГлькГсть клГтин безбарвних сГркоокиснювальних ацидофГльних бактерГй, актиномГце-тГв, целюлозоруйнГвних аеробних бактерГй зменшуеться.
Biô^iorpa^ÏHHi iIOCII. lanim
Arinushkina, E.V., 1970. Rukovodstvo po himicheskomu anal-izu pochv [Guide to chemical analysis of soil]. MGU, Moskow (in Russian).
Baranov, V.I., 2008. Ekologichnyj opys porodnogo vidvalu vugil'nyh shaht CZF «ZAT L'vivsystemenergo» jak ob'jekta dlja ozelenennja [Ecological description of CEP coal pit waste heaps "CJSC Lvivsystemenergy" as an object for landscaping]. Visn. L'viv. un-tu. Ser. biol. 46, 172-178 (in Ukrainian).
Baranov, V.I., Guz, M.M., Gavryljak, M.S., Vashhuk, S.P., 2010. Vyvchennja vmistu vazhkyh metaliv u derevnyh ros-lyn na dekastovanyh g'runtah porodnogo vidvalu vugil'nyh shaht [The study of heavy metals content in arboreal plants on waste heaps coal pits degraded soil]. Naukovij visnik NLTU Ukrai'ny 20(1), 68-72 (in Ukrainian).
Baranov, V.I., Knysh, I.B., 2007. Himiko-mineralogichnyj sklad porid vidvalu vugil'nyh shaht CZF «L'vivsystemenergo» ta i'h vplyv na prorostannja nasinnja [Chemical and minera-logical composition of the coal pit waste heaps CEP "Lvivsystemenergy" and their effect on seed germination]. Promyslova botanika: Stan ta perspektyvy rozvytku: Materi-aly V Mizhnar. nauk. konf., Donec'k, 36-37 (in Ukrainian).
Emmerling, C., Liebner, C., Haubold-Rosar, M., Katzur, J., Schroder, D., 2000. Impact of organic matter application on microbial biomass and activity of recultivated soils in the Lusatia Coal Mining Area. Plant Soil 220, 129-138.
Gibchyns'ka, M.A., Bashuc'ka, U.B., Ljevandovska, L.V., 2009. Vplyv zoly burogo vugillja na fizychni vlastyvosti g'runtu [Influence of brown coal ash on soil physical properties]. Nauk. Visn. NLTU Ukrai'ny 19(9), 67-71 (in Ukrainian).
Gudz', S.P., Hnatush, S.O., Javors'ka, G.V., Bilins'ka, I.S., Bor-sukevych, B.M., 2014. Praktykum z mikrobiologii' [Practical microbiology]. LNU, Lviv (in Ukrainian).
100-
80-
60
40-
ю 20-
0
а
Jaroshko, M., 2013. Kyslotnist' g'runtiv ta i'i' vplyv na zhyvlen-nja roslyn [The soil acidity and its effect on plant nutrition]. Agronom 1, 30-33 (in Ukrainian).
Kornyjasova, N.A., Neverova, O.A., 2011. Ocenka vlijanija inokuljata pochvennyh mikroorganizmov na nekotorye harakteristiki rosta i urozhaja ovsa v uslovijah porodnogo otvala ugol'nogo razreza «OAO Kedrovskij» [Assessing the impact of soil microbial inoculum on some of the characteristics of growth and yield of oats in a coal pit waste heap of "JSC Kedrovsky"]. Vest. Tomsk. Gos. Univ. 351, 159-162 (in Russian).
Korosteljova, L.A., Tret'jakova, O.I., Docenko, S.P., Isaeva, T.A., 2013. Vlijanie othodov jelevatorov i zoly ot ih szhi-ganija na mikrofloru rizosfery, rizoplany i filloplany ozimoj pshenicy [Effect of waste elevators and ash from their burning on the microflora of the rhizosphere, rizoplana and fil-loplana of winter wheat]. Nauchnyj zhurnal KubGAU 87(3). Retrieved from: http://ej.kubagro.ru/2013/03/pdf/40.pdf (in Russian).
Kuzmishyna, S.V., Hnatush, S.O., Baranov, V.I., 2014. Mikrobiota porodnogo vidvalu Central'noi' zbagachuval'noi' fabryky Chervonograds'kogo girnychopromyslovogo rajonu za vnesennja zoly [Microbiota of the Central Enrichment Plant of Chervonograd Mining Region after coal ash applying]. Microbiol. Biotechnol. 4(28), 69-76 (in Ukrainian).
Nayak, A.K., Raja, R., Rao, K.S., Shukla, A.K., Mohanty, S., Shahid, M., Tripathi, R., Panda, B.B., Bhattacharyya, P., Anjani, K., Lal, B., Sethi, S.K., Puri, C., Nayak, D., Swain, C.K., 2014. Effect of fly ash application on soil microbial response and heavy metal accumulation in soil and rice plant. Ecotoxicol. Environ. Safe. In Press.
Kishor, P., Ghosh, A.K., Kumar, D., 2010. Use of flyash in agriculture: A way to improve soil fertility and its productivity. Asian J. Agric. Res. 4(1), 1-14.
Singh, J.S., Pandey, V.C., 2013. Fly ash application in nutrient poor agriculture soils: Impact on methenotrophs population dynamics and paddy yields. Ecotoxicol. Environ. Safe. 89, 43-51.
Surridge, A.K.J., van der Merwe, A., Kruger, R., 2009. Preliminary microbial studies on the impact of plants and South African fly ash on amelioration of crude oil polluted acid soils. World of coal Ash (WOCA) Conference. Lexington, KY, USA, 4-7.
Tepper, E.Z., Shel'nikova, V.K., Pereverzeva, G.I., 1987. Praktikum po mikrobiologii [Practical Microbiology]. Agro-promizdat, Moscow (in Russian).
Wong, J.W.C., Lai, K.M., 1996. Effect of an artificial soil mix from coal fly ash and sewage sludge on soil microbial activity. Biol. Fert. Soils 23(4), 420-424.
Hadiümna do редкоnегü 27.02.2015
