екотоксикологічна оцінка стану ґрунтів у зоні впливу бурштинської теплоелектростанЦії

(кваліфікаційна робота для здобуття кваліфікації

бакалавр біології)

З М І С Т

ВстуП……………………………………………………………….. | 3

Розділ 1. ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ………………………………... | 5

1.1. Ґрунти як депонуючи середовище техногенних забруднювачів | 5

1.2. Біотестування – метод інтегральної оцінки якості ґрунтів ……... | 12

1.2.1 | Загальна характеристика методу біотестування ……………….. | 12

1.2.2 | Оцінка цитотоксичності і кластогенності ґрунтів з використанням біологічних тестів ……………………………… |

14

РОЗДІЛ 2. ЕКОТОПІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ДОСЛІДЖУВАНОЇ ТЕРИТОРІЇ ……………………………………. | 18

2.1. Природні умови території ………………………………………… | 18

2.2. Характеристика антропотехногенного впливу …………………… | 19

Розділ 3. МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ……….. | 24

3.1. Загальна характеристика матеріалів і методів дослідження …..…. | 24

3.2. Оцінка фітотоксичності ґрунту з використанням ростового тесту | 26

3.3. Дослідження мітотичної активності, ана-телофазний і мікроядерний аналізи апікальної меристеми первинних корінців Allium cepa L ……………………………………………………………... | 28

3.4. Статистична обробка результатів дослідження………………........ | 30

Розділ 4. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ………………………………………………………... | 32

4.1. Фітотоксичність ґрунтів Бурштинської урбоекосистеми ……..… | 32

4.2. Цитотоксичність ґрунтових факторів у зоні впливу Бурштинської ТЕС ………………………………….…………………… | 34

4.3. Кластогенність ґрунтів у зоні техногенезу …..…………………… | 37

4.4. Оцінка токсико-мутагенного фону території у зоні впливу Бурштинської ТЕС ……………………………………………………… | 42

Висновки………………………………………………..……………. | 46

Список використаної літератури…………….…………. | 48

ДОДАТКИ ………………………………………………………………. | 53

ВстуП

Актуальність. Зростання антропогенного пресингу супроводжується техногенним забрудненням навколишнього середовища, негативний вплив якого відбивається на функціонуванні природних екосистем [2, 27]. На сьогодні одними з основних чинників антропотехногенної деградації екосистем є об’єкти паливно-енергетичного комплексу [27].

Найпотужніше підприємство енергетичної галузі в західному регіоні України – Бурштинська теплоелектростанція (БуТЕС), яка, відповідно до статистичних даних, є основним забруднювачем довкілля у регіоні. Це дає підстави віднести територію, прилеглу до підприємства до локальної техногенної геохімічної аномалії, яка потребує ґрунтовного екотоксикологічного вивчення [39].

Найбільших змін зазнають едафотопи, що зумовлено високою катіонною поглинаючою здатністю ґрунтів [21, 28, 30]. Більшість забруднювачів урботехногенного походження, окрім вираженого загальнотоксичного впливу, проявляють мутагенну дію, що призводить до зростання мутагенного тиску довкілля на природні популяції [6, 11, 14, 30, 25, 43, 45, 48].

Інструментальні методи оцінки екологічного стану навколишнього середовища та окремих його компонентів не дозволяють об’єктивно охарактеризувати небезпеку антропотехногенного впливу на живі організми. Об’єктивна оцінка можлива лише за умови проведення біологічного моніторингу, основним методичним прийомом якого є біотестування [3, 5, 8, 9, 16, 20, 24, 29, 31, 42, 46].

Тому метою нашої роботи було оцінити екотоксикологічний стан ґрунтів у зоні впливу Бурштинської теплоелектростанції з використанням методів біотестування.

Для досягнення поставленої мети були визначені наступні завдання:

1. оцінити фітотоксичність ґрунтів у ростовому тесті з використанням модельної системи Lеpidium sativum L;

2. визначити цитотоксичність ґрунтів у модельному експерименті з Allium cepa L;

3. встановити кластогенність грунтових факторів локальних едафотопів Бурштинської екосистеми;

4. оцінити рівень токсико-мутагенного фону території міста.

5. встановити напрям та ступінь кореляційних залежностей між цитотоксичними та кластогенними властивостями ґрунту і його забрудненням важкими металами.

Об’єкт дослідження – локальні едафотопи Бурштинської екосистеми;

Предмет дослідження – фіто- , цитотоксичні та кластогенні властивості ґрунтових факторів.

Структура роботи. Робота викладена на ___ сторінках друкованого тексту, містить __ таблиць та ___ рисунків, в тому числі мікрофото. Перелік цитованої літератури складає ____ найменування (у тому числі __ – кирилицею, ___ – латиницею і посилання на електронні ресурси).

Розділ 1

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

1.1. Ґрунти як депонуючи середовище техногенних забруднювачів

Пріоритетним чинником урботехногенної трансформації екосистем є привнесення у природні біотопи широкого спектра полютантів [2, 21]. Головним депонуючим середовищем, при цьому, є ґрунт, що зумовлено його високою катіонною поглинаючою здатністю [21, 28, 29].

Ґрунт – це специфічний компонент біосфери, який здатен не лише акумулювати весь спектр урбопромислових забруднювачів, але й виступати природним буфером, який контролює переніс хімічних елементів і їх сполук у атмосферу, гідросферу і живу речовину. При цьому, тривалість перебування забруднюючих речовин у ґрунтах є значно більшою, ніж в інших компонентах біосфери [2]. Ґрунти виконують глобально-еколоічну функцію природного фільтра для техногенних забруднювачів різної природи.

Проте інтенсивна антропогенна трансформація ґрунтів перевищує темпи природного ґрунтоутворювального процесу, зумовлює втрату ґрунтом здатності до самоочищення та самовідновлення. Це є причиною того, що ґрунти урбанізованих та промислових районів зараз уже практично не відповідають визначенню ґрунтів як природно-історичного тіла і фактично являють собою складне природно-техногенне утворення [27].

Відомо багато прикладів прямого та опосередкованого впливу людини на ґрунти, який сприяє його забрудненню. Будучи частиною всіх наземних екосистем, ґрунт бере активну участь у багатьох важливих процесах перетворення речовини. Під впливом антропогенного навантаження відбувається зміна історично сформованого впливу ряду екологічних факторів та виникають чинники впливу, які раніше не існували у природі. Це зумовлює посилення пресингу на едафотопи, втрату ними природної самоочисної та буферної здатностей, порушення їх мікробіологічних показників та, як наслідок, зміну системи ценотичних взаємозв’язків в екологічних системах [27].

Забруднення ґрунтів зумовлюють різні за масштабом та територіальним розмахом явища, серед яких [21]:

1. широкомасштабне територіальне (глобальне) забруднення ґрунтів, викликане сукупним впливом великої кількості окремих джерел, які не піддаються більш детальній ідентифікації;

2. просторово обмежене забруднення, причиною якого є джерела територіально обмеженого техногенного впливу;

3. локальні забруднення з довго- чи короткотерміновим впливом.

Забруднення ґрунтів може проявлятися в одній із двох форм [28]:

1. Фізичні зміни, пов’язані з різноманітними, перш за все, механічно діючими агентами, здатними спричинювати суттєві навантаження на екосистеми. Як правило, такому типу трансформації підлягають всі ґрунти у зонах рекультивації колишніх гірничих виробіток, сільськогосподарських угідь, населених пунктів та промислових площадок