Статья:

Влияние нефтяного загрязнения на каталазную активность почв Оренбургской области

Журнал: Научный журнал «Студенческий форум» выпуск №10(31)

Рубрика: Химия

Выходные данные
Абдрыкова А.А., Кушнарева О.П. Влияние нефтяного загрязнения на каталазную активность почв Оренбургской области // Студенческий форум: электрон. научн. журн. 2018. № 10(31). URL: https://nauchforum.ru/journal/stud/31/36314 (дата обращения: 31.03.2020).
Журнал опубликован
Мне нравится
на печатьскачать .pdfподелиться

Влияние нефтяного загрязнения на каталазную активность почв Оренбургской области

Абдрыкова Асель Адильевна
студент Оренбургского государственного университета, РФ, г. Оренбург
Кушнарева Ольга Павловна
старший преподаватель Оренбургского государственного университета, РФ, г. Оренбург

 

В настоящее время в связи с постоянно увеличивающимся количеством добычи нефти и производства нефтепродуктов сложилась глобальная проблема нефтяного загрязнения. Ежегодно миллионы тонн нефти и нефтепродуктов выливаются на поверхность, попадая в почву, грунтовые воды и другие компоненты ландшафта. Это все происходит на производственных площадках нефтепромыслов, вдоль линий нефтепроводов и транспортных коммуникаций, на участках разведочного и геофизического бурения. Они возникают из-за механических нарушений почвенного покрова, аварий на скважинах, повреждений и коррозии трубопроводов, прорывов карт с нефтепромыслом и буровыми отходами [1].

Нефть и нефтепродукты признаны главным загрязнителем окружающей среды, потому что они являются экотоксикантами с высокой токсичностью, мутагенностью и канцерогенными эффектами. Проникая в почву, в первую очередь они влияют на ее биологические свойства. Значительно меняется общая численность микроорганизмов, их качественный состав, структура микробиоценозов, снижается интенсивность основных микробиологических процессов и активность почвенных ферментов и так далее. В результате нефтяного загрязнения происходит снижение плодородия почв [2].

Уровень ферментативной активности почвы, особенно активности каталазы, является определенным признаком состояния почвы. Активный кислород, который образуется при помощи каталазы, используется почвенными микроорганизмами, разрушающими углеводороды нефти [4].

Цель работы – исследование каталазной активности почв Оренбургской области при различной степени нефтяной нагрузки в течение длительного времени.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В качестве объектов исследования были взяты почвы Оренбургской области Бузулукского района (п. Искра) и почва, приобретенная в торговой сети - принята в качестве эталона (Универсальный грунт ЭКЗО). В работе использовали нефть Судьба даровского месторождения (Оренбургская область). Почва помещалась в специально оборудованные емкости, влажность почвы поддерживалась на постоянном уровне, температура составляла 20 – 25 ºС. В емкости были внесены пробы нефти таким образом, чтобы концентрация ее в почве составляла 1 %, 5 % и 10 %. Активность каталазы определяли с помощью перманганатометрического метода Джонсона и Темпле [5]. Пробы почвы отбирались с различной глубины (0 – 10 см, 10 – 20 см, 20 – 30 см), анализы выполнялись в течение шести месяцев. Контрольные значения были получены на образцах незагрязненных почв.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Зависимости динамики активности каталазы в различных горизонтах при разной степени нефтяной нагрузки представлены рисунках 1, 2 и 3. Из-за ограниченных размеров данной статьи все результаты показать не представляется возможным.

 

Рисунок 1. Динамика активности каталазы при концентрации нефти 1 % на глубине 0 – 10 см

 

Рисунок 2. Динамика активности каталазы при концентрации нефти 5 % на глубине 10 – 20 см

 

Рисунок 3. Динамика активности каталазы при концентрации нефти 10 % на глубине 10 – 20 см

 

В контрольных образцах в начале эксперимента активность каталазы составила 1,155 мкмоль/г·мин и 1,145 мкмоль/г·мин для природной и эталонной почв соответственно.

Для двух образцов почвы (природной и эталонной) зависимости имеют сходный характер. За первые два месяца наблюдений при различных концентрациях и на различной глубине активность фермента значительно снижается от 14,84 % до 38,75 %, причем наиболее заметное снижение происходит в первый месяц 29,4 %.

После трех месяцев воздействия отмечается повышение ферментативной активности. На разных глубинах и при различных концентрациях нефти этот рост составляет от 3,24 % до 7,64 %. В течение третьего месяца продолжается нарастание ферментативной активности. В дальнейшем заметного изменения активности каталазы не обнаруживается.

Загрязнение почв нефтью приводит к изменениям, которые создают неблагоприятные условия для жизнедеятельности почвенных микроорганизмов, нарушается их режим азотного и фосфорного обогащения, интенсивность окислительно – восстановительных ферментативных процессов. Воздухообмен при этом также затрудняется, особенно в верхних слоях почвы.

Главным и широко распространенным очистителем в почве служит фермент каталаза. Его активность в почве является одним из критериев состояния почвы в отношении самоочищающей способности от нефтяных компонентов [1].

Снижение активности каталазы в течение первых месяцев нефтяной нагрузки вызвано ингибирующим действием углеводородов нефти на почвенные микроорганизмы, продуцирующие ферменты. Дальнейшее восстановление активности фермента свидетельствует о способности почвенной экосистемы к самоочищению.

По результатам проведенного исследования можно сделать вывод о том, что в лабораторных условиях восстановление каталазной активности при нефтяном загрязнении от 1 до 10% происходит в течение трех – четырех месяцев. Глубина почвенного горизонта не оказывает влияния на скорость восстановления биологической активности.

 

Список литературы:
1. Давыдова С.Л. Нефть и нефтепродукты в окружающей среде: учеб. пособие. – М.: РУДН, 2004. – С.163.
2. Киреева Н,А, Микробиологические процессы в нефтезагрязненных почвах: учеб. пособие – Уфа: БашГУ, 1994. – С. 172.
3. Киреева Н.А. Почвенные микроорганизмы как индикаторы загрязнения углеводородами. К реакции организмов в условиях антропогенного окружения: межвуз. сб. научн. тр./ Баш. гос. ун-т. Уфа: Изд-во Баш. гос. ун-т, 1994. – 17 – 29 с. 
4. Терещенко Н.Н. Особенности биологической рекультивации нефтезагрязненных и техногенно засоленных почв // ЭКиП: Экология и промышленность России. – 2005. – № 6 – С. 33 – 36.
5. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии/ Ф.Х. Хазиев – Москва: Наука, 2005. – 252с.