CC BY
7УДК 581.5
Биологические науки
Амосова А. А., кандидат биологических наук, доцент кафедры «Химическая технология и промышленная экология» ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
Пудовкин Д. А., студент, Нефтетехнологический факультет ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет»
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ФИТОТОКСИЧНОСТИ СТОЧНЫХ ВОД
Аннотация: Статья посвящена проблеме исследования экологической опасности отходов с ярко выраженной биологической активностью за счет содержания токсичного компонента. Подтверждено, что результаты расчетного и экспериментального определения класса опасности отходов в ряде случаев могут не совпадать, и расчетный метод завышает класс опасности отхода, проявляющего сильную фитотоксичность.
Ключевые слова: буровые сточные воды, фитотоксичность, класс опасности.
Аннотация: the Article is devoted to the problem of studying the environmental hazard of waste with a pronounced biological activity due to the content of a toxic component. It is confirmed that the results of the calculated and experimental determination of the hazard class of waste in some cases may not coincide, and the calculated method overestimates the hazard class of waste that shows strong phytotoxicity.
Keywords: drilling waste water, phytotoxicity, hazard class.
Проблема всестороннего исследования экологической опасности и биологической активности буровых сточных вод очень актуальна для
Самарской области, так как на ее территории находится большое количество амбаров для накопления буровых сточных вод. Зачастую из-за недостаточных размеров котлованов-отстойников и переполнения их буровыми сточными водами (при длительных сроках бурения скважин) происходит растекание буровых стоков и загрязнение поверхностных и грунтовых вод, а также плодородного слоя почвы.
В соответствии с Федеральным классификационным каталогом отходов буровые сточные воды, относятся к отходам 4 класса опасности для окружающей среды «Воды сточные буровые при бурении, связанном с добычей сырой нефти, малоопасные» [1, с. 21]. Однако, при наличии в данном виде отхода, повышенного содержания нефтепродуктов, он может оказывать значительное негативное воздействие на окружающую среду, которое возможно оценить лишь экспериментально, с участием живых тест-объектов.
Согласно СП 2.1.7.1386-03, для экспериментального определения класса опасности отхода необходимо оценить опасность отхода по фитотоксическому действию. Оценку проводят экспресс-методом на проращивание семян. При условии, что в эксперименте выявлен фитотоксический эффект, то есть наиболее вероятное (р <0,05) торможение роста корней проростков растений под влиянием исследуемого загрязнителя, тогда считается, что фитотоксическое действие доказано [2, с. 8].
Для исследования фитотоксичности были выбраны следующие растительные тест-объекты, проявляющие различную степень чувствительности к токсикантам (лен, редис, кресс-салат, горох, томат).
Объектом исследования выступали буровые сточные воды 4 видов, с различным содержанием углеводородов (см. табл. 1).
Таблица 1. Характеристика исследуемых образцов
Класс опасности для
№ образца Обозначение лабораторной пробы сточной воды Содержание нефтепродуктов, % масс. Фактическая кратность разбавления здоровья человека, подтверждаемый фитотоксичностью разбавления (р <0,05)
1 Б1 14,59 1/1 4
2 Б2 13,22 1/1 4
5 ВповЗ 2,34 1/1 4
8 Впов1 7,69 1/10 3
Оценивая результаты проведённого эксперимента по всхожести семян растительных тест-объектов в исследуемых образцах (разведение 1/1) можно сделать вывод, что в течение всего периода прорастания тестируемые образцы достоверно ингибировали прорастание семян по сравнению с контрольными значениями.
Образец № 1 120 -
салат лен редис томат горох
■ контрольный образец И1/1.
Рисунок 1. Влияние сточной воды (разведение 1/1) на всхожесть семян (лен, редис, кресс-
салат, горох, томат)
салат лен редис томат горох
■ контрольный образец И1/1.
Рисунок 2. Влияние сточной воды (разведение 1/1) на всхожесть семян (лен, редис, кресс-салат,
горох, томат)
120
Образец № 5
100
80
60
40
20
лен редис томат
■ контрольная ■!/!.
горох
Рисунок 3. Влияние сточной воды (разведение 1/1) на всхожесть семян (лен, редис, кресс-
салат, горох, томат)
0
По степени угнетения всхожести семян (более 50% смертности), результаты исследований на томате и горохе позволили отнести к 4 классу опасности для здоровья человека.
салат лен редис томат горох
■ контрольный образец ■ 1/10.
Рисунок 4. Влияние сточной воды (разведение 1/10) на всхожесть семян (лен, редис, кресс-
салат, горох, томат)
По степени угнетения всхожести семян (смертность более 50%), результаты исследований Образца №2 (разведение 1/10, соответствующее 3 классу опасности для здоровья человека) на горохе и томате позволяют отнести исследуемый образец к 3 классу опасности для здоровья человека, что не совпадает с классом, указанным в ФККО (4 класс опасности для окружающей среды).
По результатам эксперимента были составлены ряды фитотоксичности, представленные в таблице 2.
Таблица 2. Характеристика чувствительности растительных тест-объектов
Обозначение Фактическая кратность разбавления
№ образца лабораторной пробы сточной воды Ряды фитотоксичности (по убыванию чувствительности)
1 Б1 1/1 томат > горох > салат > редис > лен
2 Б2 1/1 томат > горох > салат > редис > лен
5 ВповЗ 1/1 горох > томат > салат > редис > лен
8 Впов1 1/10 горох > томат > салат > редис > лен
Для того, чтобы тщательно оценить токсическое влияние загрязнителей природной среды на индивидуальное развитие растений, было
проанализировано их действие на ростовые процессы, вследствие чего исследовали динамику роста корешков тест-объектов.
Подсчет средней длины корешков, проросших в присутствии сточной воды (разведение 1/1) показал, что ростовые процессы растений достоверно угнетались по сравнению с контролем.
Образец № 1
4
салат лен редис томат горох
■ контрольный образец(мм) ■ 1/1.
Рисунок 5 . Динамика роста корешков тест-объектов, обработанных сточной водой
(разведение 1/1)
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
Образец № 2
лен редис
контрольный образец (мм)
горох
1/1.
Рисунок 6. Динамика роста корешков тест-объектов, обработанных сточной водой
(разведение 1/1)
Образец № 5
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
редис
контрольный образец(мм) ■!/!.
горох
Рисунок 7. Динамика роста корешков тест-объектов, обработанных сточной водой
(разведение 1/1)
По результатам анализа роста корней, обработанных сточной водой (разведение 1/1) можно сказать, что наибольшей устойчивостью по отношению к воздействию токсиканта обладает лен, рост которого наиболее близок к контрольным значениям.
Подсчет средней длины корешков, проросших в присутствии сточной водой (разведение 1/10) показал, что ростовые процессы растений достоверно угнетались по сравнению с контролем.
4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
0,5 0
Образец № 8
лен редис томат
контрольный образец (мм) ■ 1/10.
горох
Рисунок 8 - Динамика роста корешков тест-объектов, обработанных сточной водой
(разведение 1/10)
По результатам анализа роста корней, обработанных сточной водой (разведение 1/10) видно, что наибольшую устойчивость к воздействию токсиканта проявляет лен, рост которого близок к контрольным значениям.
По результатам эксперимента были составлены ряды фитотоксичности, представленные в таблице 3.
Таблица З.Характеристика чувствительности растительных тест-объектов
Обозначение Фактическая кратность разбавления
№ образца лабораторной пробы сточной воды Ряды фитотоксичности (по убыванию чувствительности)
1 Б1 1/1 томат > горох > редис > салат > лен
2 Б2 1/1 томат > горох > редис > лен > салат
5 ВповЗ 1/1 томат > горох > редис > салат > лен
8 Впов1 1/10 горох > салат > редис > томат > лен
Несовпадение результатов, полученных экспериментальным и расчетным методом, указывает на то, что более легкий расчетный метод не в полной мере учитывает все опасные свойства того или иного отхода 4 класса опасности для окружающей среды. Результаты представлены в таблице 4.
аблица 4.Сводные данные по биологической активности образцов сточных вод
№ образ ца Обозначен ие лабораторн ой пробы сточной воды Фактическая кратность разбавления Класс опасности для здоровья человека (в соответствии с СП 2.1.7.1386-03) Процент прорастани я семян Класс опасности для здоровья человека (полученный экспериментальным путем)
Салат
1 Б1 1/1 4 66,6 4
Горох
1 Б1 1/1 4 30 4
2 Б2 1/1 4 20 4
5 ВповЗ 1/1 4 6,6 4
8 Впов1 1/10 3 33,3 3
№ образц а Обозначен ие лабораторн ой пробы сточной воды Фактическая кратность разбавления Класс опасности для здоровья человека (в соответствии с СП 2.1.7.1386-03) Процент прорастани я семян Класс опасности для здоровья человека (полученный экспериментальным путем)
Томат
1 Б1 1/1 4 0 3
2 D2 1/1 4 0 3
5 ВповЗ 1/1 4 20 3
Поэтому, мы рекомендуем в дополнение к расчётному методу определения класса опасности отхода для окружающей среды проводить экспериментальную оценку биологической активности (биотестирование) как загрязнителей окружающей среды вообще, так и отходов в частности, чтобы в полной мере проанализировать характер их воздействия на живые организмы.
В особенности это касается сельскохозяйственных культур, в качестве которых выступают и исследуемые в данной работе растительные тест-объекты.
Библиографический список:
1. Приказ Федеральной службы по надзору в сфере природопользования от 22 мая 2017 г. N 242 "Об утверждении Федерального классификационного каталога отходов" [Электронный ресурс] URL: http://kod-fkko.ru/ (дата обновления 2019 г.)
2. СП 2.1.7.1386-03 «Санитарные правила по определению класса опасности токсичных отходов производства и потребления» [Электронный ресурс] URL: http://docs.cntd.ru/document/901865875.
