CC BY
6Решетнеескцие чтения. 2015
УДК 504.058
ОЦЕНКА ФИТОТОКСИЧНОСТИ ЖИДКОЙ ФАЗЫ ШЛАМОВ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА*
Л. А. Герасимова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Е-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
В результате исследований была установлена токсичность вод пруда - шламонакопителя АО «Красмаш», и проанализирована возможность использования жидкой фазы шламов в качестве микроудобрений.
Ключевые слова: фитотоксичность, шламы, морфометрические показатели, фитомасса, цитогенетиче-ский анализ.
PHYTOTOXICITY ESTIMATION OF THE LIQUID PHASE OF ENGINEERING
PRODUCTION SLIME
L. A. Gerasimova
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: lyu-gerasimova@yandex.ru
The water toxicity of JSC "Krasmash " tailing pond is established, and the possibility of using liquid phase slurry as micronutrients is analyzed as a result of the research.
Keywords: phytotoxicity, slime, morphometric parameters, phytomass, cytogenetic analysis.
Машиностроительные предприятия являются важной составной частью экономики страны. Одним из источников загрязнения окружающих среды машиностроительных предприятий являются шламы - это жидкая фаза систем очистки сточных вод и мокрой очистки газов, которые в значительных объемах хранятся в специально предназначенных для этого прудах - накопителях и отстойниках. Шламы представляют собой полидисперсную суспензию с влажностью порядка 80 %.
Трудности их утилизации общеизвестны. При загрязнении природных вод недостаточно очищенными стоками вредные вещества аккумулируются в крови рыбы, и по трофическим цепям попадают в организм человека, ослабляя иммунную систему, что создает угрозу для населения города. Загрязненные воды могут также проникать в водоемы природных экосистем, нарушая тем самым их состояние. Проникновение в водную среду различных токсикантов и веществ, изменяющих естественный состав воды, представляет серьезную опасность для природных экосистем и человека. Таким образом, вмешательство в структуру естественных цепей питания может привести к необратимому изменению природных экологических сообществ [1].
Наряду с этим в шламах содержатся и такие вещества, как железо, хром, марганец и др., в таких концентрациях и состояниях, которые очень хорошо могут усваиваться растениями и недостаток которых негативно сказывается на урожайности многих сельскохозяйственных культур. Поэтому возможность использования шламов в качестве микроудобрений может оказаться целесообразной.
В настоящее время на Красмаше в прудах-шламонакопителях скопилось избыточное количество шламов, которые становятся источником загрязнения поверхностных, грунтовых вод и почвы вредными компонентами. Поэтому проблема их утилизации в последнее время стала особенно острой [2; 3].
Целью нашей работы была оценка фитотоксично-сти жидкой фазы шламов АО «Красмаш».
В качестве испытуемых сред были использованы жидкая фаза шламов различных разведений - 1:1; 1:2; 1:3, и в качестве контроля использовалась водопроводная вода и вода из реки Енисея. В качестве модельного объекта выбран лук-севок Штутгартен-Ризен, который был тщательно отсортирован по размеру, форме и внешнему виду. Лук выращивался на разных средах в одинаковых условиях. Контрольные замеры проводились на 3, 7, 10, 15 и 21 дни.
Результаты эксперимента оценивались по показателям морфометрического и цитогенетического анализа [4-6]. Морфометрическими показателями была длина и количество стеблей и корней, а также их прирост. Цитогенетический анализ проводился с целью выяснения степени активности митоза по значению митотического индекса.
По среднему приросту длины корней наиболее интенсивный рост наблюдался в первые семь дней опыта. Самые лучшие показатели были в енисейской воде и в шламах без разведения. В дистиллированной воде прирост был отрицательным.
* Исследования проводились в рамках поддержанного РГНФ научного проекта № 14-16-24001.
Техносферная безопасность
Первые листья появились уже на третий день в разведении 3. Однако больше всего листьев было в водопроводной воде. Вода из Енисея, шламы разведения 1, 2 и 3 давали примерно одинаковые результаты. Максимальный средний прирост длины листьев -в водопроводной воде, все остальные объекты давали практически одинаковые результаты. Самый малый прирост листьев наблюдался в шламах разведения 2.
Таким образом, в ходе работы получены следующие результаты: луковицы, выращенные на водопроводной воде, опережают в росте растения в пробирках с дистиллированной водой и водой из реки Енисея, а также растения, которые были выращены на жидкой фазе шламов. В среднем, при содержании жидкой фазы шламов 30 % (разведение 2), данные по среднему приросту, среднему количеству корней и листьев близки к водопроводной воде. По сравнению с этими значениями разведение 3 (25 %) и разведение 1 (50 %) уже менее близки по среднему приросту, среднему количеству корней и листьев с пробой без разведения.
По биологическим показателям больше всего отстают по всем данным образцы, выращенные на дистиллированной воде и воде из Енисея.
Митотическая активность выше всего в корешках луковиц, выращенных на шламах при разведении 2, что свидетельствует об их повышенной, по сравнению с другими образцами, жизнеспособности. Близкое значение митотического индекса получено и при анализе биопроб растений, полученных на водопроводной воде. Самая низкая митотическая активность определена в образцах, выращенных на дистиллированной воде и воде реки Енисея. Полученные результаты иллюстрируют совершенную недопустимость для растений среды как с повышенными концентрациями (речная вода), так и с полным отсутствием микроэлементов (дистиллированная вода).
Анализ фитомассы листьев лука дал следующие результаты: максимальное значение фитомассы получено для лука, выращенного на водопроводной воде, и близкие к этим показатели фитомассы лука, выращенного на шламах при разведении 2. Самая маленькая фитомасса у лука, выращенного на дистиллированной воде.
Результаты эксперимента позволяют сделать вывод о том, что при содержании в среде жидкой фазы шламов 25 % биологические показатели растений (развитие корневой системы, длина и количество листьев, митотическая активность) лучше, чем при отсутствии шламов или при содержании их более 50 %.
В результате исследований установлено, что наилучшими показателями по всем параметрам обладали растения, выращенные при разведении 1:4. Наихудшие показатели наблюдаются при выращивании на дистиллированной воде и воде реки Енисея.
Библиографические ссылки
1. Герасимова Л. А., Сугак Е. В. Оценка биотоксичности осадков в промышленном регионе // Актуальные вопросы в научной работе и образовательной деятельности : сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. (30 апреля 2014 г.) : в 11 ч. Ч. 8. Тамбов, 2014. С. 29-31.
2. Герасимова Л. А., Сугак Е. В., Бразговка О. В. Анализ состояния отдельных водоисточников в районе г. Красноярска // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 3. URL: http://www.science-education.ru/123-17750 (дата обращения: 11.03.2015).
3. Герасимова Л. А., Сугак Е. В. Социально-экологические проблемы Красноярского края. Saarbruchen : LAP LAMBERT Academic Publishing, 2015. 188 c.
4. Методическое руководство по биотестированию воды РД 118-02-90 : утв. Госкомприроды СССР от 06.08.1990. № 37.
5. Правила охраны поверхностных вод (типовые положения). 1991.
6. Руководство по определению методом биотестирования токсичности вод, донных отложений, загрязняющих веществ и буровых растворов. М. : РЭФИЯ : НИА-Природа, 2002.
References
1. Gerasimova L. A., Sugak E. V. Ocenka biotoksichnosti osadkov v promyshlennom regione. (Assessmentof precipitation biotoxicity in the industrial region), Tambov, 2014. Pp. 29-31.
2. Gerasimova L. A., Sugak E. V., Brazgovka O. V. Analiz sostoyaniya otdel'nyh vodoistochnikov v rayone g. Krasnoyarska (Analysis of the state of water resources in the Krasnoyarsk area) // Modern problems of science and education. 2015. № 3. URL: http://www.science-education.ru/123-17750 (date of visit: 11.03.2015).
3. Gerasimova L. A., Sugak E. V. Social'no-ekologicheskie problemyKrasnoyarskogo kraya (Socio-ecological problems of the Krasnoyarsk region). LAP LAMBERT Academic Publishing, Saarbruchen, 2015. Pр. 188.
4. Metodicheskoe rukovodstvo po biotestirovaniju vody RD 118-02-90 (Methodological guidance on biotesting of water). 06.08.1990. No. 37.
5. Pravila ohrany poverhnostnyh vod (The rules of surface waters protection), 1991.
6. Rukovodstvo po opredeleniju metodom biotestirovanija toksichnosti vod, donnyh otlozheniji, zagrjaznjajush'ih vesh'estv i burovyh rastvorov (A guide for determining of waters, bottom sediments, pollutants and drilling fluids toxicity by biotesting method). Moscow, Priroda, 2002.
© Герасимова Л. А., 2015
