Визначення рівня токсичності ґрунтів рекреаційних зон міста Одеса методами біотестування

Автор(и)

  • Anastasiya Khokhryakova Одеська філія державної установи «Інститут охорони ґрунтів України» вул. Лабораторна, 19, с. Лиманка, Одеська область, Україна, 65037, Україна https://orcid.org/0000-0003-0922-9701

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.211556

Ключові слова:

фітотоксичність, біотестування, рекреаземи, місто Одеса, інгібування росту, забруднення ґрунтів

Анотація

Мета дослідження – оцінка рівня хімічного забруднення ґрунтів важкими металами (Cd, Pb, Cu, Zn) та оцінка токсичності ґрунтів рекреаційних зон міста Одеси як індикатора несприятливого впливу на здоров’я населення інтегральним методом аналізу якості об’єкта оточуючого середовища – методом біотестування, в ході якого використовуються лабораторні стандартизовані тест-об’єкти.

Матеріали та методи. В даному досліджені проведено біотестування різних зразків ґрунту із визначенням їх фітотоксичності за ДСТУ ISO 11269-1:2004 та ДСТУ ISO 11269-2:2002. Вміст рухомих форм важких металів Cd, Pb, Cu, Zn визначали за ДСТУ 4770.3:2007, ДСТУ 4770.9:2007, ДСТУ 4770.6:2007, ДСТУ 4770.2:2007 амонійно-ацетатним буфером рН 4.8 на атомно-абсорбціонному спектрофотометрі ААС 115. Також визначали: вміст гумусу за Тюріним (ДСТУ 4289:2004), азоту по нітрифікаційній здатності (ГОСТ 26951-86), фосфору і калію за Мачигіним (ДСТУ 4114-2002); рНН2О (ДСТУ 8346:2015), склад сольової витяжки (за ДСТУ 7943:2015, ДСТУ 7908:2015, ДСТУ 7909:2015, ДСТУ 7944:2015, ДСТУ 7945:2015); гранулометричний склад за Качинським (ДСТУ 4730:2007); склад увібраних основ Са, Мg, Na (за ГОСТ 26487-85, ДСТУ 7912:2015).

Результати. Об’єктом дослідження обрано ґрунти берегових схилів та найбільш великих парків міста Одеси, які знаходяться в зонах впливу автотранспортних магістралей, різних за інтенсивністю руху та навантаженням. На ключових ділянках було закладено 8 повнопрофільних ґрунтових розрізів та дві прикопки за загальноприйнятими методиками. В рекреаземах виявлено перевищення ГДК за вмістом Цинку в три рази (ключова ділянка 14-ПП, розріз Р9), за вмістом Свинцю 74 % відібраних зразків мають дуже високий рівень вмісту, перевищення ГДК. Перевищення ГДК по Кадмію та Купруму не виявлено. У ході дослідження в якості тест-культур обрано насіння пшениці м'якої Triticum aestivum, сорт Антонівка та ячменю Hordéum vulgáre, сорт Достойний, зафіксовано тест-реакції у відповідь на антропогенний вплив (лабораторна схожість, енергія проростання, довжина підземної та надземної частин проростків). Виявлено вплив на морфологічні та фізіологічні ознаки тест-культур, що проявляються в пригніченні рослин, пожовтінні надземної частини деяких тест-культур. Токсичність ґрунтів, що досліджені за інгібуванням росту надземної частини, оцінюються за фітотоксичною активністю в основному як сильнотоксичні (Іс = 64-72 %). За інгібуванням росту підземної частин пшениці середньотоксичні (Ік = 48-58 %). Стосовно ячменю виявлений нетоксичний ефект за фітотоксичною активністю (Іс = 27-44 % та Ік = 39-49 %), що вказує на більшу стійкість насіння ячменю до забруднення важкими металами. При визначенні токсичності ґрунтів найбільш індикативним є використання пшениці у біотестуванні порівняно з ячменем.

Висновки. Ґрунти за середніми значеннями індексів інгібування росту мають такий ряд токсичності: рекреаземи (Іс = -65 %, Ік = -55 %) – хіллоземи (Іс = -64 %, Ік = -57 %). Рекреаземи, в яких виявлене перевищення ГДК Цинку (у 4 рази в парку «Перемоги», у 2 рази – «Аеропортівський», у 1,5 рази – «ім. М. Горького» та «ім. Т Шевченка»), Свинцю (у 6 разів у парку «Дюківський сад») мають найвищі показники фітотоксичності надземної частин пшениці та оцінюються як сильнотоксичні (Іс = 64-72 %). Встановлено, що високий вміст елементів живлення в ґрунтах парків (рекреаземах) не нівелює токсичної дії важких металів

Біографія автора

Anastasiya Khokhryakova, Одеська філія державної установи «Інститут охорони ґрунтів України» вул. Лабораторна, 19, с. Лиманка, Одеська область, Україна, 65037

Головний інженер-ґрунтознавець

Посилання

  1. Dobrovolskii, G. V. (1997). Pochva, gorod, ekologiia. Moscow: Fond «Za ekologicheskuiu gramotnost», 320.
  2. Czerwinski, Z. (1988). Soil and water relation in suburban areas of Warsaw. Natural environment of suburban areas as a development factor of big cities. Warszawa, 23–44.
  3. Burghardt, W. (1996). Urbanen Bodenschutz. Berlin, 244.
  4. Short, J. R., Fanning, D. S., McIntosh, M. S., Foss, J. E., Patterson, J. C. (1986). Soils of the Mall in Washington, DC: I. Statistical Summary of Properties. Soil Science Society of America Journal, 50 (3), 699–705. doi: http://doi.org/10.2136/sssaj1986.03615995005000030030x
  5. Short, J. R., Fanning, D. S., Foss, J. E., Patterson, J. C. (1986). Soils of the Mall in Washington, DC: II. Genesis, Classification, and Mapping. Soil Science Society of America Journal, 50 (3), 705–710. doi: http://doi.org/10.2136/sssaj1986.03615995005000030031x
  6. Kucheriavyi, V. P. (1999). Urboekolohiia. Lviv: Svit, 360.
  7. Khokhryakova, A. I. (2016). Soils of the cities: features of genesis, classification, diagnostics. Odessa national university herald. Series: Geography & Geology, 21 (1 (28)), 110–124. Available at: http://liber.onu.edu.ua/pdf/vestniki/ONU_Visnik_GGF_1(2016).pdf
  8. Shunelko, E. V. (2000). Ekologicheskaia otsenka gorodskikh pochv i vyiavleniia urovnia toksichnosti tiazhelykh metallov metodom biotestirovaniia. Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo universiteta. Geografiia i ekologiia, 4, 77–83
  9. Yakovyshyna, T. F. (2015). Ecotoxicological estimation of the city soil by the biotesting method. Universum: Khimiia i biologiia, 8 (16). Available at: https://docs.google.com/viewer?url=http://7universum.com/pdf/nature/8(16)/Yakovyshyna.pdf
  10. Terekhova, V. A. (2011). Biotestirovanie pochv: podkhody i problemy. Pochvovedenie, 2, 190–198.
  11. Rychak, N. L. (2009). Osoblyvosti ekolohichnoho stanu miskykh gruntiv. Liudyna i dovkillia. Problemy neoekolohii, 2 (13), 74–79.
  12. Zharikova, E. A. (2014). Ekologo-geokhimicheskoe sostoianie pochv rekreatsionnykh territorii Ussuriiska. Vestnik DVO RAN, 5, 78–85.
  13. Goncharenko, T. P., Zhytska, L. I. (2014). Research of urban soils quality (Cherkasy city). Visnyk ChDTU, 4, 89–94.
  14. Shekhovtseva, О. G. (2011). Biological activity of the urbanized soils of Mariupol. Gruntoznavstvo, 12 (1-2), 88–91.
  15. Vyal, Yu. A., Shilenkov, A. V. (2009). Evaluation of Biological Activity of Soil in Urban Areas (Zarechny Town). Izvestia Penzenskogo gosudarstvennogo pedagogicheskogo universiteta imeni V. G. Belinskogo natural sciences, 14 (18), 7–10.
  16. Gorbov, S. N., Bezuglova, O. S. (2013). Biologicheskaia aktivnost pochv gorodskikh territorii (na primere g. Rostov-na-Donu). Nauchnii zhurnal KubGAU, 85 (1), 1–15.
  17. Terekhova, V. A. (2011). Biotestirovani pochv: podkhody i problemy. Pochvovedenie, 2, 190–198.
  18. Chubyk, Z. I., Monastyrska, S. S. (2014). Otsinka stanu gruntiv m. Drohobycha metodom biotestuvannia. Biolohichni doslidzhennia – 2014. Zhytomyr: ZhDU im. I. Franka, 446–448.
  19. Naleta, E. V., Kapralova, O. A., Kolesnikov, S. I., Kazeev, K. Sh. (2014). Vliianie zagriazneniia tiazhelymi metallami na biologicheskie svoistva pochv gorodov Rostovskoi oblasti. Nauka. Innovatsii. Tekhnologii, 4, 130–138.
  20. Eremchenko, O. Z., Moskvina, N. V., SHestakov, I. E., SHvetsov, A. A. (2014). Ispolzovanie test-kultur dlia otsenki ekologicheskogo sostoianiia gorodskikh pochv. Vestnik TGU, 19 (5), 1280–1284.
  21. Verkhoshentseva, Iu. P., Galaktionova, L. V. (2014). Fitotoksichnost pochv parkov goroda Orenburga. Vestnik OGU, 6 (167), 195–198.
  22. Kisova, S. V., Bessmolnaia, M. Ia. (2010). Otsenka stepeni toksichnosti pochv urbanozemov metodom fitotestirovaniia na primere g. Ulan-Ude. Vestnik KrasGAU, 10, 119–122.
  23. Yatsuk, I. P., Baliuk, S. A. (Eds.) (2019). Metodyka provedennia ahrokhimichnoi pasportyzatsii zemel silskohospodarskoho pryznachennia: kerivnyi normatyvnyi dokument. Kyiv, 108.
  24. Makarenko, N. A., Makarenko, V. V. (2008). Ekolohichna ekspertyza tekhnolohii vyroshchuvannia silskohospodarskykh kultur: metodychni rekomendatsii. Kyiv: TOV «DIA», 84.
  25. Furdychko, O. I. (2008). Normuvannia antropohennoho navantazhennia na navkolyshnie pryrodne seredovyshche. Kyiv: Osnova, 356.
  26. Baliuk, S. A., Fatieiev, A. I., Miroshnychenko, M. M. (2004). Provedennia gruntovo-heokhimichnoho obstezhennia urbanizovanykh terytorii: metodychni rekomenditsii. Kharkiv: NNTs «IHA im. O.N. Sokolovskoho» UAAN, 62.
  27. Heretsun, H. M. (2014). Vplyv ekolohichno nebezpechnykh opadiv na vlastyvosti miskykh gruntiv. Naukovyi visnyk NLTU. Ekolohiia Dovkillia, 24 (8), 106–110.
  28. Vasilchenko, A. V. (2015). Otsenka toksicheskogo zagriazneniia pochv nefteproduktami v rezultate deiatelnosti avtozapravochnykh stantsii s ispolzovaniem metoda biotestirovaniia. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniia, 2-2. Available at: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=20676

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-30

Як цитувати

Khokhryakova, A. (2020). Визначення рівня токсичності ґрунтів рекреаційних зон міста Одеса методами біотестування. ScienceRise: Biological Science, (3 (24), 4–11. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2020.211556

Номер

№ 3 (24) (2020)

Розділ

Біологічні науки

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Anastasiya Khokhryakova

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.