Ремедиация почв, загрязненных углеводородами нефти
Всероссийский НИИ биологической защиты растений РАСХН,
г. Краснодар, Россия
*Аргонская национальная лаборатория, США
«Тяжелую» нефть Анастасиевско-Троицкого месторождения Краснодарского края (IV горизонт) наносили на делянки размером 2 кв.м (2м х 1м) в расчетной концентрации 25 и 50 г/кг черноземной почвы. В ряде вариантов при посеве в почву вносили грибы Penicillium canescens, Aspergillus ustus, промышленный триходермин с тем, чтобы определить возможное положительное влияние названных микроорганизмов на развитие сельскохозяйственных культур в условиях нефтезагрязненности. Перед посевом семена изучаемых растений (кукуруза, подсолнечник, соя) выдерживали в течение двух часов в суспензии соответствующего гриба. Расчет споровой нагрузки грибов показал следующие величины: для P.canescens 6.4 х 107 спор гриба на погонный метр посева и большое количество фрагментов мицелия гриба; для A.ustus – 8,0 х 106 спор/м; для триходермина – 2,2 х 106. Кроме вышеназванных вариантов в опыте было изучено влияние минеральных удобрений и орошения.
Установлено, что рост и развитие опытных растений напрямую связаны с содержанием нефтепродуктов в загрязненной почве. Так, на вариантах с дозой 50 г/кг растения сои погибли в фазе проростков. Подсолнечник и кукуруза более устойчивы к нефтезагрязнению: на этой дозе сохранились все растения. Однако они после достижения фазы первых листьев резко остановились в своем развитии. На дозе 25 г/кг наблюдалась следующая картина. Снижение надземной массы сои составило не менее 80-90 % от контроля без внесения нефти. Растения кукурузы и подсолнечника первое время после всходов также заметно отставали в росте, но затем, после формирования 4-5 листьев, росли весьма интенсивно, так что к концу вегетации набрали большую биомассу и приближались по этому показателю к растениям без нефти.
В целом анализ полученных данных позволил заключить следующее. На подсолнечнике ни один из испытанных микроорганизмов не способствовал преодолению отрицательного действия нефти. На кукурузе наблюдается тенденция к этому. Лучшие результаты получены на сое: лишь триходермин не увеличивал массу этой культуры. На других вариантах повышение эффективности было вполне ощутимым. Таким образом, в результате проведенных исследований выделены растения, хорошо растущие даже на фоне достаточно высокого содержания «тяжелой» нефти, и микроорганизмы, которые в определенной степени стимулируют рост растений на загрязненной почве. Такие микроорганизмы выделены в чистые культуры, хранятся в коллекции и могут быть использованы в дальнейших исследованиях.
Кукуруза и подсолнечник, нефтеустойчивые и быстронакапливающие вегетативную массу, могут рассматриваться как потенциальные фиторемедиаторы. Однако для этого необходимо, чтобы такие растения обладали также и выраженной способностью к выносу нефтепродуктов. Результаты определения их в почве из-под названных культур методом газожидкостной хроматографии позволяют заключить, что на некоторых вариантах наблюдается заметное превышение количества вынесенной нефти в сравнение с вариантом без растений. Иными словами имеет место вклад растительной компоненты в формирование фиторемедиации. Исследования в этом направлении продолжаются с целью накопления фактического материала, необходимого для разработки эффективной системы восстановления почв, загрязненных углеводородами нефти.
Работа выполнена при финансовой поддержке CRDF (проект RBO-10118-МО-03 (ANL))