Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на почвенные водоросли

ВАК РФ 03.00.05, Ботаника

Автореферат диссертации по теме "Влияние синтетических поверхностно-активных веществ на почвенные водоросли"

РГ6 оа

9 9 ^

и 3 БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

на правах рукописи УДК 582.232/'.272

Хаэгагава Рагшш лалитовна

ВЛИЯНИЕ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ БЕЩЕСТЕ НА ПОЧВЕННЫЕ ВОДОРОСЛИ

03.00.05 - Ботаника

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Уфа - 1995

Работа выполнена на кафедрах ботаники Башкирского государственного педагогического института и Башкирского государственного университета

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор P.P. Кабиров доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель-науки FE Р.Г. Минибаев

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РСФСР ЭЛ. Штина

кандидат биологических наук, доцент И.Е. Дубовик

Ведущее учреждение: Кировский государственный педагогический институт

Защита состоится "_"_1995 г. в_часов

на заседании специализированного Совета К 064.13.09 по еаищте диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук при Башкирском государственном университете по адресу: 450074, г. Уфа, ул. Фрунге, 32, биологический факультет, ауд, 332

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке БГУ Автореферат разослан "_"_1995 г.

Ученый секретарь специализированного

совета, кандидат биологичесих наук Куэяхметов Г.Г.

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТН

Актуальность темы. Синтетические поверхностно-активные вещества (СПАЕ) широко распространенная группа загрязнителей окружающей среды. Благодаря своим физико-химическим свойства},« и технико-экономической эффективности СПАВ находят применение во всех областях промышленности, сельского хозяйства, транспорта и используются при решении экологических проблем. Производство их постоянно возрастает, ассортимент составляет более 1000 наименований. Одной иг важнейших проблем, связанных о производством и потреблением огромных объемов (ГЛАВ, является охрана окружающей среды. Почва аккумулирует различные загрязняющие вещества, в том числе детергенты, вызывая изменения в функционировании почвенной биоты, в состав которых входят водоросли. Микроскопические почвенные водоросли - важнейший компонент автотрофного блока наземных, экосистем. Они чутко реагируют на изменения, происходящие в почве под влиянием антропогенных факторов. Группировки годорослей обладают-высокой чувствительностью к загрязнению почвы нефтью, нефтепро-1' ¡■унтами, тяжелыми металлами, ядохимикатами и другими токсикантами." Несмотря на то, что СЛАБ являются загрязнителями почвенной среды, их влияние на педобионты изучено недостаточно, а данные о действии этих ЕещестЕ на почвенные водоросли единичны. Актуальность ^следований г этом направлении связана с проблемами сохранения 5иоразнообразия, организацией мониторинга почвы, поддержания спо-гобности почвы к самоочищению и сохранению плодородия.

... Цель и задачи исследования. Целью работы являлось изучение зеакции водорослей на загрязнение почвы поверхностно-активными зеществами на популяционном и ценотическом уровнях. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: •

1. Исследовать влияние различных СПАЕ" на степень развития почвенных водорослей в лабораторных условиях.

.-. 2. Изучить действие СПАВ на качественные и количественные характеристики альгогрушшровок при апизодическоы :'и хроническом загрязнении почвы в природных условиях.'

3. Разработать альгологическую тест-систему оценки токсичности поверхностно-активных веществ.

Научная новизна. Впервые изучено влияние загрязнения наземных экосистем синтетическими поверхностно-активными'веществами на почвенные водоросли на популяционном и денотическом уровнях. Рассчитана продукция почвенных водорослей, скорость обновления органического вещества, время оборота биомассы водорослей для почв, загрязненных СПАВ, Установлены пределы устойчивости популяций почвенных Еодорослей к различным классам СПАВ.

Практическое значение. .Материалы и результаты исследований могут быть использованы при оценке характера и степени загрязненности почв СПАВ, при проведении экологической экспертизы и скрининге СПАВ. Разработан стандарт объединения "Оценка фитотоксич-ности химических реагентов, используемых1в нефтяной промышленности. Альгологичесгага метод." СТ0-03-143-85. Стандарт внедрен на предприятиях объединения.,Еашнефть для лабораторий, производящих контрольные проверки фитотоксичности химических препаратов.

-Апробация. Основные положения диссертации докладывались на заседаниях альгологической секции ЕЕО (Санкт-Петербург. 1985* 1991), кафедре ботаники Сельскохозяйственной Академии г. Киров, 1990,.: на региональных и республиканских конференциях: Уфа, 1983, 1984,- 1985,--1936-, Свердловск, 1986, на совместном заседании кафедры. ботаники Башгосуниверситета и Башкирского отделения Российского Ботанического Общества, Уфа, 1925.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 работ, из них 1 монография.(в соавторстве), 2 авторских свидетельства, 1 методическое пособие.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы и приложения. Список литературы включает 246 наименований, в том числе 73 иностранных авторов. Общий объем работы 199 страниц, в том числе 29 таблиц, 18 рисунков.

Глава 1. Современное состояние изученности влияния по-Еерхностно-активных веществ на некоторые компоненты наземных экосистем (обзор литературы).

На основе литературных данных рассмотрены: действие синтети-¡еских ПАВ на живые организмы и физико-химические свойства почвы, (писаны механизмы токсического действия СПАВ. Приведена краткая :арактеристика СПАВ.

Глаза 2. Материал и методика исследований.

Описаны методы отбора проб, выявления видового состава, ко-ичестзенного учета почвенных водорослей, методика альготестиро-ания. Реакцию водорослей на загрязнение почвы поверхностно-ак-ивныыи веществами изучали в лабораторных и полевых условиях. Ла-ораторные эксперименты выполняли методом чашечных культур со теклами обрастания. После выявления ввдоеого состава почву из зшек Петри использовали для определения численности и биомассы одорослей. Исследовали воздействие следующих СПАВ: неионогенных нео'нолов: АФ-14, 2В 1317-12, 0П-10, превоцела М-ОГР-ЮО, плюро-иков: Ь 35, Ь 92, анионного ПАВ сульфанола НП-1, катионного -эетбутилбензкламшний бромистого (ТББАБ). Испытаны концентрации

СПАВ в мг/'г воздушно-сухой почвы: 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,С 4,0; 7,0; 10,0; 20,0; 40,0; 80,0. Альготестирование СПАЕ проведе но по разработанной наш методике "Оценка фитотоксичности химг чески?: реагентов, используемых в нефтяной промышленности. Алые .логический метод." СТО 03-143-35. Тест-культурами служили стезе леные водоросли Anabaena variabilis Kutz., Mostос linckia (Rati Born, et Flah.

Полевые эксперименты проводили на 3-х опытных участках, рас положенных на территории совхоза "¡Пемяк", в пойме реки Демы и ъ территории агробиосташдаи Башгоспединститута. Были'заложены ме: коделяночные опыты по схеме разового и многократного внесен! реагентов. Изучали действие СПАВ АФ-14, АНП-2, 0П-10 на аньге группировки при эпизодическом и хроническом загрязнении почвы дозах 12,5 и 125,0-г/ы2. Полученные данные подвергнуты статист! ческой обработке.

Глава 3. Влияние загрязнения среды поверхностно-активными веществами на почвенные водоросли.

. Действие неионогенных ПАВ на популяции почвенных водоросле!

Проведена серия лабораторных экспериментов по изучению влиг ния ряда неионогенных ПАБ (НПАВ) на почвенные водоросли. В зав! симости от вида и концентрации НПАВ, видовой принадлежности ш • блюдалась как стимуляция развития водорослей так и их ингибировг ние.\ Небольшие концентрации НПАВ (0,2 - 2,0 мг/'г) оказывали cti мулирущее действие на развитие водорослей, высокие концентращ (3,0 - 4,0 мг/г) подавляли, более высокие (7,0 - 80,0 мг/'г) npi водили к гибели. С'увеличением сроков экспозиции токсический эй фект НПАВ снижался. При этом наблюдался постепенный сдвиг "за стимуляции" В'сторону высоких концентраций.

с

ü

По уменьшению альготоксичности исследованные НПАЕ располагались в следующем порядке: превоцел W-0FP-10Q > неонол 2В 1317-12 > неонол АФ-14 > шюроник L 92 > плюроник L 25. По отношению к НПАВ водоросли разных систематических групп проявляли специфичность. Наиболее резистентными оказались зеленые водоросли, менее - диатомовые, желтозеленые и синезеленые. В условиях сильного загрязнения почвы НПАВ- продолжали вегетировать следующие виды зеленых водорослей: из порядков Chlamydomonadales: Chlamydomonas globosa (7,0 мг/г), Chi. gloeogama (20,0 ыг/г), Chl.oblongella (40,0 мг/г); из порядка Chlorococcales: Dictyococcus varians ' (10,0 мг/г), BracteacoccLis minor (40,0 мг/г); из порядка Chlorosarcina-1ез: Femandinella alpina (7,0 мг/г), Tetracystis sp.(20,0 мг/г). С возрастанием концентраций НПАВ в альгогруппироЕках наблюдалась перестройка, при которой в сообществе уменьшалась доля крупноклеточных зеленых водорослей и увеличивалась доля мелкоклеточных видов. При максимальных концентрациях (60,0 - 80,0 мг/г) обнаруживались мелкие хламидомонады:, Chlarnydomonas minima, Chl.minutissi-ma. Изменение морфологии водорослей, направленное в сторону минимизации клеток описано П.А. Обухом (1978) при изучении роста популяций одноклеточных зеленых водорослей в водных средах, содержащих детергенты.

На основе количественных учетов установлен характер воздействия НПАВ на отдельные популяции почвенных водорослей (рис. 1). Для выяснения степени воздействия (ЛАЕ на популяции почвенных водорослей был использован однофакторный дисперсионный анализ. В таблице 1 приведены значения А2 (показатель силы влиянии исследуемого фактора), рассчитанные для некоторых водорослей. Смоделированный в лабораторных условиях фактор'(градиент концентрации ПАВ) оказывал определяющее влияние на развитие большинства исследован-

РИ

-......;!!:

"II

!\1 I__1г|Т"

г Г ¡||1.. !' I: П 7.

1 2

3

4

I! 11 Н-:>-——ГО

о ю г:о 'ю ее

юоо

-1 I г

Г I'

в

I

5

зпо

-4 ПО

<Т1

ЛПР,

I 11' !ГП

г, о з,о

^п * : и

(ИИ — " —•

7, 0 10 20 чд бо

ГУ 14'

концентрация, иг/г

Рис.1. Действие различных концентраций ПАЕ на численность (тысяч клеток''г абс.сухой почвы) НагйггсЫа атрМохуз (А) и СЫогЬогпиЖит Пасс1с1ит уаг. £ 1асс1с1иш (В): Е полигонах при обработке ПАЕ: '1 - неоналом АФ-14, 2 -неоновом 2Б "1317-12, 3 - плюроником.Ь 35, 4 - преЕОце-ЛОМ W-0FF-.10G, 5 - плюроником I 92; в гистограммах-, усредненное значение численности. Обозначения в контроле соответсвуют обозначениям калдои ,; .серии экспериментов.

Таблица 1

Оценка силы влияния (Ь2) неионогенных ПАВ на развитие почвенных водорослей

Водоросли Сила влияния фактора (Ь2)

1 неонол | АФ-14 I | 1 преЕоцел | неонол \i-DFP-100 |2В1317-12 (

1 А 1 | 1 Б 1 1 1 А 1 | 1 Б 1 | А

Нап12зсН1а атркюхуз 0,98* 0,83* 0,77* 0.57* 0,98*

На'пси1а шиса V. ти^лса 0,36 0,40 н н -

N. тиНса v. со1тп н н 0,74* 0,61* 0,84*

М. реШси1оза 0,84* 0,73* 0,82* 0,73* 0,84*

Р1ппи1аг1з ЬогеаИз 0,84* 0,69* н . н н

ПИгзс^иа ра1еа - - н 0,80* . н

Мего^т ехШз 0,59 н н н н

СЬ1огЬогггг1'Лш Пассаск® уаг

Пасс1(1ит н 0,89* 0,67* 0,63* н

Кйсгасо1еиз уа^та^ - - 0,44 0,43 -

СуИпс1гозрегшиш ИсЬегиСогте 0,92* 0,74* 0,49 0,71* -

Р1еЫ;опета Ьогуапиш £. Ьо1-

1егЬасШапит н н 0,58* 0,51 -

СК1атус1огоапз:1а1ез 0,64* 0,51* 0,75* 0,42 0,38

Ш1огососса1ез 0,95*' 0,71* 0,58* 0,40 0,77*

Примечания: "н" - не рассчитывали; "-" - особи данного вида не обнаружены; "*" - отмечены значения, достоверные при Р=0,05 А - 20 суток экспозиции; Б - 60 суток экспозиции.

ных популяций почвенных водорослей. При изменении концентра! ПАВ от 0 до 80 мг/г во многих случаях значения /з2 через 60 су: экспозиции были ниже, чем через 20 суток.

Влияние анионного и катионного ПАВ на популяции почвенных

водорослей.

Из числа анионных ПАВ в лабораторных условиях изучали деке вие на почвенные водоросли _Сульфансша НП-1. Наибольшей чувств тельностью к сульфанолу характеризовались сшезеленые водороы Лизис их клеток происходил при концентрациях препарата 2,0 - £ мг/г. ИнгибироЕание развития популяций диатомовых и желтозелев начиналось при концентрациях 0,2 - 3,0 мг/г почеы, гибель при 2 - 4,0 мг/г. Устойчивыми к загрязнению почвы сульфанолом оказали зеленые водоросли. Альгицидный эффект препарата для этой груп Еодорослей отмечен при концентрациях 7,0 - 40,0 мг/г почеы. катионных ПАВ исследовали третбутилбензиламмошш брошют (ТЕЕАБ). Как и в опытах с анионным ПАВ большую чувствительность КЛАВ проявили сшезеленые водоросли. В вариантах с концентраци КЛАВ 2,0 мг/г почвы они не обнаруживались. Для популяций диатоы вых водорослей ингибируюпдай эффект препарата отмечен при концен рации 3,0 - 4,0 мг/г, альгицидный - при дозе 7,0 мг/г. Снижен обилия популящш зеленых и желтозеленых водорослей наблюдало при более высот концентрациях препарата (7,0 - 10,0 мг/г).

Поверхностно-активные вещества по своем-/ химическому соста относящиеся к различным классам, обладали разной. альготокси ностью. Из трех классов ПАВ наименее токсичны по отношению к по венным водорослям неиокогенные ПАВ, по сравнению с которыми ан онные и катионные характеризовались повышенной альготоксичность; • Высокую чувствительность к исследованными трем классам ПАВ про, :вили сшезеленые водоросли, устойчивость - зеленые (таблица 2).

Таблица 2

Влияние поверхностно-активных веществ на основные показатели альгогруппироЕок

Реакция почвенных водорослей 1 1 концентрация ПАВ, мг/г почвы

1 г |неионогенные| 1 1 1 1 1 анионо- | активные | 1 катионо-активные

Начало уменьшения

обилия популяций 0,2 - 0,5 0,2 - 3,0 1,0 - 3,0

Снижение обилия на 50°, 0,2 - 3,0 0,2 - 3,0 1,0 - 3,0

Начало уменьшения ви-

дового разнообразия 2,0 - 3.0 3,0 2,0

Снижение видового

разнообразия на 50% 3,0 - 4,0 3,0 - 4,0 3,0 - 4,0

Прекращение вегетации:

синезеленых 2,0 - 4,0. 2,0 - 3,0 1,0 - 2,0

зелены:-: 4,0 - 40,0 4,0 - 40,0 3,0 - 10,0

желтозеленых 3,0 - 7,0 3,0 - 7,0 9,0 - 10,0

диатомовых 3,0 - 7,0 3,0 - 7,0 1,0 - 7,0

Всех водорослей 40,0 - 80,0 40,0 10,0

Изменение качественных и количественных показателей адьго-грушшровок при разовом и хроническом поступлении в почву поверхностно-активных веществ,

В природных условиях исследованы влияния на альгогруппировк! неионогенного ПАЕ АФ-14, катионного АНН-2, смеси АФ-14 и АНП-2 при разовом и неионогенного ПАЕ 0П-10 при хроническом загрязнен]» почвы.

Влияние неионогенного ПАВ АФ-14 на почвенные водоросли. Были проведены полевые опыты по изучению действия эпизодичен ческого загрязнения почвы нешвогенным ПАЕ АФ-14 на видовой со>: тав, численность, биомассу и продукцию водорослей.

Наблюдения за динамикой видового состава водорослей показали что обработка почвы водным раствором НПАЕ АФ-14 в дозе 125,0 г/м2 не привела к заметному изменению флористического разнообразия водорослей. При ежесуточных учетах численности в течении 10 суток максимальное значение числа клеток водорослей превышало мшпшаль-ное в контроле в 4 раза, в опыте с внесением ПАВ - в 16 раз. Е первые сутки после загрязнения число клеток и биомасса водорослей резко уменьшались. В дальнейшем, на 9-10 сутки величины этих'показателей постепенно восстанавливались. Проведенный анализ показал отсутствие существенных изменений в химическом составе почвы контрольной и опытной делянок на десятые сутки эксперимента. Лишь количество магния в почве опытной делянки было несколько меньше, чем в контрольной: После внесения ПАЕ его концентрация в почвенной вытядке довольно быстро снижалась. Если в первые двое суток количество ПАВ в водной вытяжке колебалось в пределах 370 - 550 мг/л, то в последующие дни она составляла 2,5 - 150 мг/'л.

Суммированием статистически достоверных приростов биомассы была определена величина продукции водорослей за 10 суток. На

сонтрольном участке продукция составила 43,6 кг/га, на опытном -31,6 кг/га. В пересчете на 1 месяц это составило соответственно 130,3 кг/га и 94,3 кг/га. Основной вклад в суммарную продукцию альгогруппировок вносили синезеленые водоросли (37,5 кг/га -контрольном и 22,8 кг/га на опытном). Значительно меньшей была 1родукция зеленых и желтозеленых водорослей, причем, на загрязненном участке она оказалась Еыше, чем на контрольном. Значения фодукции диатомовых установить не удалось, т.к. отмеченные возрастания биомассы были статистически .недостоверны.

Для оценки интенсивности трансформации органического' вещест-¡а водорослей в почве рассчитывали "время оборота биомассы" и 'скорость обновления органического вещества".

Скорость обновления органического вещества на контрольной и шытной делянках различалась незначительно. Этим объясняется раз-шца во времени оборота биомассы, т.к. при более или менее равной ;шрости для обновления большей биомассы (29,0 кг/га) требуется юлыпе времени (7 суток) (табл. 3). Рассчитанные значения времени [ стрости обновления органического вещества почвенных водорослей ¡огласуются с имеющимися литературными данными (Перминова, 1980).

Загрязнение почвы НПАБ АФ-14 вызывало изменения соотношения тдельных групп водорослей в суммарных показателях численности, иомассы и продукции альгогруппировок.

Действие катионного ПАВ на почвенные водоросли.

Полевые опыты по изучению эпизодического воздействия КЛАВ на льгогруппировки проводили на лугово-черноземовидной почве. Почву пытных делянок однократно загрязняли водными растворами катион-ого ПАВ АНП-2 в дозах 12,5 и 125,0 г/м2. КЛАВ в испытанных кон-ентравдях оказало сильное токсическое действие на почвенные во-оросли. Происходило обеднение флористического разнообразия аль-

Таблица 3

Изменение количественных показателей альгогруппировок при экспериментальном загрязнении почвы неонолом АФ-14

Показатели | Отдел |Опыт, доза АФ-14| Контроль

| водорослей | 125,0 г/м2 | _i_i_i_

Численность, синезеленые 40,0 93,0

тыс.меток в диатомовые 0,4 1,4

1-габо.сухой зеленые с желтозелеными 8.0 24.0

почвы Биомасса, кг/га

Продукция, кг/га за 10 дней

Бремя оборота биомассы, сутки

Скорость обнов- синезеленые 2,3 3,8

"ления органичес- диатомовые н.р. н.р.

кого вещества зеленые с желтозелеными 0,9 0,6

водорослей, Боего: 3,2 4,4 кг/га в сутки

Примечание: значения продукции с помощью использованного метода установить не удалось; н.р. - значения не рассчитывались.

Есего: 63,4 118,4

синезеленые со 11,6

диатомовые 0,9 • 12,2

зеленые с желтозелеными 6,2 5,2

Всего: 11,9 29,0

синезеленые 22,8 Т? г> '-'' I '

диатомовые - -

зеленые с желтозелеными 0 0 >•-> 5,9

Всего: 31,6 43,6

синезеленые 2 Q

диатомовые Н.р. н.р.

■зеленые с желтозелеными гу 9

Всего: 4 í

гогруппировок, снижение степени развития популяций водорослей, уменьшение численности и биомассы. Общая численность водорослей сократилась с 187 тыс. (контроль) до 14 тыс.клеток/г абс.сухой почвы (доза 12,5 г/м2). В варианте с дозой 125,0 г/м2 водоросли при количественном учете не обнаруживались. На 12 - 70 сутки наблюдений ï "почве варианта с дозой КЛАВ 12,5 г/м2 обилие отдельных видов зеленых водорослей Bracteacoccus minor, Gongrosira debarya-na, Tetracystis aggregata достигало уровня контрольных значений, сохранялось ингибирования развития диатомовых, синезеленых и жел-тозеленых Еодорослей. Численность Еодорослей в опытных вариантах была низкой по сравнению с контролем во Есе сроки количественного учета (3, 12, 41, 70 суток после внесения КПАЕ). Таким образам, КЛАВ АНП-2 в природных условиях в дозе 12,5 г/м2 оказал альгоста-тическое действие, в дозе 125,0 г/м2 практически альгицидное. Токсичность КЛАВ АНЛ-2 в смеси с неионогенныи ПАВ АФ-14 по отношению к зеленым совместно с желтогелеными уменьшалось по сравнению с токсичностью только АНП-2. По отношению к диатомовым и си-незеленым водорослям токсичность смеси двух ПАВ равнялась токсичности АНП-2 и была значительно выше токсичности АФ-14.

Реакция водорослей на хроническое загрязнение почвы ПАВ.

В природных условиях исследовали влияние на альгогруппировки многократного загрязнения почвы НПАВ 0П-10. Почву опытных делянок обрабатывали еодным раствором НПАВ 4 раза через каждые 14 суток в дозах 12,5 и 125,0 г/м2, суммарные дозы соответствовали - 50,0 и 500,0 г/м2. В почве контрольной делянки доминировали Hantzschia amphioxys, Phormidium autumnale, Bracteacoccus minor, Pleurochlo-ris imitans. В загрязненной почве отмечены незначительные изменения флористического разнообразия водорослей по сравнению с.контролем. Наблюдалось снижение степени развития желтозеленых, диато-

мовых, синезеленых водорослей, что налита свое отражение в составе доминирующего комплекса. Из состава доминирующих видов выпадали: желтозеленая - Pleurochloris imitans, синезеленая - Phormidium autumnale (дога 12,5 г/и2). В варианте с дозой 125,0 г/м2 кроме того снижалось обилие диатомовой - Hantzschia amphioxys, дошши-рующий комплекс состоял из одноклеточных зеленых водорослей Вгас-teacoccus minor и Chlamydomonas gloeogama.

Общая численность и биомасса уменьшались после первой обработки почвы НПАЕ. Наиболее уязвимой группой водорослей оказались синезеленые. Количества их меток снизилось с 537 тысяч (контроль) до 53 тыс.клеток/г абсолютно сухой почвы (доза НПАЕ 12,5 г/м2), при дозе 125,0 г/м2 использованным методом количественного учета они не обнаруживались. В дальнейшем, после второй и третьей обработок почвы НПАВ е доза:'. 12,5 г/м2, проявился стимулирующий эффект препарата. В варианте с дозой 125,0 г/м2 количественные показатели альгогруппировок были ниже контрольных. Е загрязненной почве отмечалось уменьшение количества К+, Са21",М£2+ и Н02~ по сравнению с контролем.

Через 6 месяцев была произведена еще одна обработка почвы опытных делянок НПАЕ 0П-10 в использованных доза:-: (12,5 и 125,0 г/м2). • Суммарные дозы за пять обработок почеы НПАВ соответствовали дозам 62,5 и 625,0 г/м2. Возобновление загрязнения почвы НПАЕ после шестимесячного перерыва резко изменило качественные и количественные характеристики альгогруппировок, наблюдалось обед-аение флористического-разнообразия, снижение численности и биомассы водорослей. Альгофлора была представлена в осноеном зелеными водорослями. ЕпоследстЕии (через 13 месяцеЕ после последнего загрязнения почвы НПАВ) наблюдалось восстановление популяции синезеленых водорослей до уровня контроля. Ингибирование развития

популяций желтозеленых и диатомовых водорослей сохранялось, максимальная численность отмечена в варианте с дозой НПАЕ 12,5 г/м2..

Глава 4. Использование микроскопических водорослей в токсикологическом скрининге поверхностно-активных веществ.

По разработанной нами методике альготестировалия оценена токсичность ПАВ, деэмульгаторов, ингибиторов коррозии, смесей ПАЕ с бактерицидами, ингибиторами коррозии. В качестве тест-культур использовали азотфиксирувдие синезеленые водоросли Anabaena variabilis Kutz., Mostос linckia (Roth) Born, et Flah.

. Рассмотренные деэмульгаторы по убыванию степени альготоксич-ности расположены в следующем порядке: Диссольван 1877-4 > Сепа-рол WF-25 > Сепарол WF-41 ■> Прогалит Дем 24/68 > Прогалит Дем 15/100 > Диссольван 44/68 > Прогалит Дем 43/43 > Проксанол 305-65М > Проксамин 385-651,1 > Дипроксамин 157-65М > Сепарол WF-43.

Исследованные ингибиторы коррозии характеризовались различны!,■i действием к тест-культуре Anabaena variabilis. Препарат СК-378 подавлял ее развитие, ИКБ-4Е - стимулировал, Тарин, Еиско 9:38, Корексит 7798 проявили более высокую токсичность. Добавка в растворы ингибиторов коррозии неионогенных ПАЕ приводила к значительному снижению токсического эффекта. Отмечено ослабление токсического действия некоторых бактерицидов при совместном их испытании с неионогенными ПАВ.

Испытаны И препаратов неионогенных ЕАВ АФ-9, различающихся количеством оксиэтильных групп, в концентрациях 0,05; 5,0%. Показано отсутствие зависимости альготаксичности от количества оксиэтильных групп в молекуле исследованных НПАВ АФ-9.

выводы

1. Загрязнение почвы поверхностно-активными веществами вызывает изменения качественных и количественных показателей альгог-РУппироЕок при этом наблюдается фазность отклика водорослевых популяций на действие токсиканта. Малые концентрации (0,2 - 2,0 мг/'г почвы) оказывают стимулирующее влияние на водоросли, высокие - (7,0 - 10,0 мг/г) подавляют их развитие, еще более высокие (20,0 - 80,0 мг/г) приводят к гибели.

2. По убыванию альготоксичности исследованные поверхностно-активные вещества располагаются в следующем порядке: Третбутил-бензнламмоний бромистый > сульфанол НП-1 > превоцел М-ОРР-ЮО > неонол 0П-10 > неонол 2В 1317-12 > неонол АФ-14 > плюроник Ь 92 > плюроник I 35. Из трех классов ПАЕ наименее токсичны неионоген-ные, по сравнению с которыми анионные и катионные характеризуются повышенной альготоксичностью.

3. Эпизодическое загрязнение почвы в невысокой дозе (12,5 г/м2) не приводит к существенны},! изменениям флористического разнообразия альгогруппировок, в то же время наблюдается снижение численности и - биомассы водорослей в первые сутки после внесения препарата. В дальнейшем значения этих показателей восстанавливаются до исходного уровня, Еысокая доза (125,0 г/'м2) приводит к изменеию флористического разнообразия, состава комплекса доминирующих видов, перестройке систематической структуры альгогруппировок. Изменяются количественные показатели (численность, биомасса, продукция) альгогруппировок.

Цри хроническом поступлении в почву - токсическое действие ПАВ сохраняется по отношению к диатомовым, желтозеленым водорослям, группировки зеленых и синезеленых водорослей постепеннно

пенно восстанавливаются.

4. При загрязнении почвы ПАВ в альгогруппировке снижается доля желтозеленых, диатомовых и синезеленых водорослей. Наиболее резистентными являются виды из порядков Chlorococcales, Chlorosarcinales, Chlamydomonadales. При высоком содержании в среде ПАЕ (40,0 - 80,0 мг/г) обнаруживаются только мелкие хламидомонады: Chlamydomonas minima, Chi. minutissima и деформированные, не пригодные для идентификации метки зеленых водорослей.

5. По степени уменьшения альготоксичности исследованные деэмульгаторы располагаются в следующем порядке: диссольван 1877 > сепарол WF-25 > сепарол WF-41 > прогалит Дем 34/68 > прогалит Дем 15/100 > диссольезн 4468 > прогалит Дем 43/43 > проксанол 305-65М > проксажн 385-65М > дипроксамин 157-65М > сепарол №-43; ингибиторы коррозии: Тарин > Корексит 7798 > Биско 93В > CK-378 > ЛКБ-4В.

Добавка неионогенных ПАВ в ' водные растворы ингибиторов' коррозии, бактерицидов приводит к уменьшению токсичности по сравнению с их раздельным применением.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Кабиров P.P., Хазипова Р.Х. Влияние некоторых неионогенных поверхностно-активных веществ на почвенные водоросли.// Охрана окружающей среды и здоровья населения в условиях современного города. / Тез. докл. науч.-практ. конф. Уфа, 1980. С. 102.

2. Кабиров P.P., Хазипова Р.Х., Хазипов Р.Х. Влияние двух неионогенных поверхностно-активных веществ на почвенные водоросли.

И Теория и практика применения новых методов увеличения нефтеотдачи. / Сб. научн. тр. Уфа, 1980. С, 138-140.

3. Минибаев Р.Г., КаСиров P.P., Хазипова Р.Х. Индикация антропогенного воздействия на агробиогеоценоз при помощи альго-синувий.// Тез. Есес. сов. по проблемам агрофитоценологии и агро-биогеоценологии. ИжеЕск, 1981. С. 73-74.

4. Хазипова Р.Х. Реакция водорослей на внесение поверхностно-активных веществ.// Тез. докл. конф. молодых ученых. Уфа: БФАН СССР, 1983. С. 138.

5. Хазипова Р.Х., Набирав P.P. Влияние поверхностно-активных веществ на сообщества почвенных Еодорослей чернозема выщелоченного. // Роль черноземов Башкирии в решении продовольственной программы. / Тез. докл. науч. конф. Уфа, 1983. С. 58-59.

6. Хазипова P.P. Исследование влияния многократного внесения поверхностно-активных веществ на почвенные водоросли.// Еклад бо-тзникое Башкирии в осуществление Продовольственной программы. / Тез. докл. науч. конф. Уфа, 1983. С. 85-88.

7. КабироЕ P.P., Хазипова Р.Х. Использование микроскопических водорослей для оценки загрязнения почвы химреагентами, применяемыми при нефтедобыче.// Охрана окружающей среды при нефтедобыче и использовании водных ресурсов. / Сб. науч. тр. Уфа: БашНИПИ-нефть, 1984. Вып. 68. С. 51-58.

8. КабироЕ P.P., Хазипова Р.Х. Оценка фитотоксичности химических реагентов, используемых в нефтяной промышленности. Альго-логический метод.// Стандарт объединения. СТО 03-143-85. "12 с.

9. Хазипова Р.Х., Кабиров P.P. Изменение биологической активности почвы при внесении поверхностно-активны;-: веществ.// Тез. докл. делегат. VII съезда Есес. общества почвоведов. Ташкент, 1985. С. 197.

10. Хазипова Р.Х. Использхование микроскопических водорослей для оценки токсичности химреагентов, применяемых в нефтяной про-мышенности. // Актуальные вопросы гигиены окружающей среды в связи с интенсивным развитием газовой и нефтехимической промышленности.// Тез. докл. науч.-практ. конф, Уфа, 1985. С. 107.

11. Хазипова Р.Х. Изменение адьгофлоры при загрязнении почвы поверхностно-активными веществами.// Ботанические исследования на Урале./ Инфор,*. матер. Свердловск, 1985. С. 29. '

12. Хазипова P.X, Токсикологический скрининг поверхностно-активных веществ с помощью микроскопических водорослей, // Скрининг в системе интенсификации научны:-; исследований. / Тез. науч.-практ. конф. Уфа, 1986. С. 53-54.

13. Кабиров P.P., Хазипова Р.Х. Изменение количественных показателей альгосинузнй поименных почв при антропогенном загрязнении.// Еотан. журн., 1987. Т. 72. N 8. С. 1060-1065.

14. Хазипов Р.Х., Хпсаева Д.А., Хазипова Р.Х., Кабиров P.P., Беляцкий М.К. Способ подавления роста микроорганизмов. Авторское свидетельство N 1312940, 1937.

. 15. Кабиров P.P., Ханисламова Г.М., Хазипова Р.Х. Изменение биодинамики некоторых групп педобионтов при экспериментальном загрязнении почеы поверхностно-активными веществами. // Зкотоксико-логия и охрана природы./ Тез. докл. респуб. семинара. Рига, 1988. С. 87-90.

16. Ханисламова Г.М., Кабиров P.P., Хазшова Р.Х. Поверхностно-активные вещества в наземных экосистемах. // Уфа: БНЦ УрО АН СССР, 1988. 143 с.

17. Хазипов Р.Х., Левашова Б.И., Лукин С.С., Абдрашитов Я. М., Шурупов Е.Б., Кудряшова З.И., Избицкая Н.Л., Хазипова Р.Х., Калнмуллин A.A. Способ предотвращения роста микроорганизмов. Ав-

торское свидетельство N 1422577, 19S8.

18. КабироЕ P.P., Хазипова Р.Х. Альгологический метод оценки токсичности поверхностно-активных вещестЕ. // Био1шдикация и биомониторинг.. М.: Наука, 1991. С. 282-285.

19. Хазипова Р.Х. О характере функционирования альгосинуэий в условиях загрязнения почвы поверхностно-активным веществами. // Охрана природы и рациональное природопользование на Урале. / Меж-Еуз. сб. науч. тр. Уфа: Башкирский пединститут, 1994. С. 170-178.