Биотестирование почв лесных и газонных экосистем Сеймского округа города Курска

1.

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КУРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(бакалаврская работа)
на тему: БИОТЕСТИРОВАНИЕ ПОЧВ ЛЕСНЫХ И ГАЗОННЫХ
ЭКОСИСТЕМ СЕЙМСКОГО ОКРУГА ГОРОДА КУРСКА
Обучающейся 4 курса
очной формы обучения
направления подготовки 06.03.01
Биология
Направленности (профиля) Биоэкология
Чередниковой Марии Константиновны
Руководитель: к.б.н., доцент кафедры
биологии и экологии
Неведров Николай Петрович
Курск, 2023

2.

Цель и задачи исследования.
Цель работы – оценка токсичности подверженных воздействию ТМ и органических загрязнителей песчаных
и суглинистых почв южной части города Курска с помощью биотестирования.
Задачи:
1.
Провести экологическое обследование территории лесопарковой зоны микрорайона "Волокно" и близ лежащих участков
ТЭЦ-1.
2.
Отобрать пробы почв, подверженных воздействию эмитируемых в окружающую среду промышленностью и
автотранспортом тяжелых металлов и органических загрязнителей
3.
Исследовать физико-химические свойства песчаных и суглинистых почв
4.
Оценить токсичность исследуемых почв методом альготестирования с использованием микроводоросли хлорелла
Chlorella vulgaris.
5.
Оценить токсичность изучаемых почв методом фитотестирования с использованием томата Lycopersicon lycopersicum и
овса Avena sativa.
3

3.

Объект и предмет исследования.
Объект исследования: почвы лесных и газонных экосистем Сеймского округа города Курска
Предмет
исследования:
альготоксичность
и
фитотоксичность
суглинистых
загрязненных тяжелыми металлами и органическими загрязнителями.
4
почв,

4.

Методы исследования.
Для написания выпускной квалификационной работы использовались следующие методы:
альготестирование с использованием микроводоросли хлореллы Chlorella vulgaris в качестве
тест-объекта; фитотестирование с применением томата Lycopersicon lycopersicum и овса
Avena sativa в качестве тест-культур; аттестованные методики по определению физикохимических свойств почв.
5

5.

Организация и результаты.
Альготестирование песчаных и суглинистых почв лесных и газонных
экосистем Сеймского округа города Курска
Ключевой участок
Грануломе Оптическая плотность, ед.
Изменение
трический
оптической
Перед
Спустя
24
часа
состав
плотности, %
культивацией
культивации
П
0,04±0,001
0,18±0,002
+ 76%
П
0,42±0,003
0,40±0,003
− 5%
У дороги (песчаная почва)
П
0,07±0,004
0,53±0,005
+ 86%
У дороги (суглинистая почва)
С
0,36±0,001
0,43±0,001
+ 16%
Несанкционированная свалка
С
0,04±0,002
0,10±0,001
+ 76%
Дачный участок
С
0,03±0,002
0,04±0,001
+ 20%
Химическое загрязнение
Фоновый участок (сосновый лес)
Таблица 3 – Показатели оптической плотности микроводоросли Chlorella vulgaris Beijer
6

6.

Фитотестирование песчаных и суглинистых почв лесных и
газонных экосистем Сеймского округа города Курска
Рисунок 1. Оценка фитотоксичности песчаных и суглинистых
Рисунок 2. Оценка фитотоксичности песчаных и суглинистых
почв Курска по отклику длины проростка Lycopersicon
почв Курска по отклику длины корня Lycopersicon
lycopersicum и Avena sativa
lycopersicum и Avena sativa
7

7.

Сравнительная характеристика результатов биотестирования почв с
использованием тест-организмов разных уровней организации
Название участка
Результаты
Результаты
Результаты
альготестирования
фитотестирования
химического
анализа
Химическое
+
+
+
(сосновый лес)
−
−
−
У дороги
почва)
+
−
−
−
−
+
загрязнение
Фоновый участок
(песчаная
У дороги (суглинистая
почва)
Несанкционированная
свалка
+
−
+
Дачный участок
−
−
−
Таблица 4 – Сравнительная характеристика результатов экотоксикологической оценки почв с
применением методов биотестирования и методов химического анализа почвенных свойств

8.

Выводы.
1. Почвы лесных и газонных экосистем Сеймского округа города Курска характеризовались высокой
пространственной вариабельностью их физико-химических свойств: кислотно-основные свойства (4,2 ≥ рН ≥
7,2 ед.), содержание органического вещества (1,5 - 12,9 %), содержание валовых Pb (12,14 - 62,64 мг/кг) и Cd
(0,12 - 1,44 мг/кг), что обусловлено пространственной неоднородностью генезиса почв и характера
антропогенного воздействия на них.
2. Оценка токсичности изучаемых проб почв методом альготестирования показала неоднозначную реакцию
водоросли Chlorella vulgaris Beijer на загрязнение почв: происходил как прирост оптической плотности, так
подавление оптической плотности исследуемых образцов с находящейся в ней тест-культурой Chlorella vulgaris
Beijer.
3. Наибольший темп роста оптической плотности Chlorella vulgaris Beijer, который составил 86%, наблюдался на
участке у дороги с песчаной почвой, что свидетельствует о высокой токсичности данного участка почвы.
9

9.

4. Фитотестирование показало наличие положительного отклика у тест-растений на загрязнение
суглинистых почв тяжелыми металлами (длина побегов и корней томата в загрязненных почвах возрастала в
2,6 и 4,5 раза, а овса - 2,1 раза и 5,2 раза, соответственно).
5. Установлено, что с использованием лишь одного метода биотестирования не всегда удаётся установить
токсичность
подверженных
загрязнению
ТМ
почв,
при
использовании
лишь
фитотестирования
подтверждена токсичность 33,3% проб, в случае применения одного альготестирования – 66,6% проб, а
использование сразу обоих методов повышает надежность оценки до 83,3%.
6. Использование методов химического определения содержания загрязняющих веществ в почве при
последующем сопоставлении с нормативными значениями ПДК, в случае их превышения не всегда
сопровождается тест-реакцией организмов-биотестов.