Scientific journal
International Journal of Applied and fundamental research
ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,564

THE INFLUENCE OF MICROBIOLOGICAL AGENTS «BAIKAL EM 1», «TAMIR» AND «VOSTOK» ON THE SURVIVAL AND ABUNDANCE OF EARTHWORM EISENIA FETIDA WHEN A SOIL IS POLLUTED WITH HIGH CONCENTRATIONS OF OIL

Chachina S.B. 1 Lapochkina A.S. 1
1 Omsk State Technical University
1666 KB
We studied the survival rate of earthworms Eisenia fetida in a soil polluted with oil Cenomanian deposits in the amount of 50-150 g/kg in the presence of biological agents «Baikal EM 1», «Tamir» and «Vostok». It was shown that after 18 weeks of exposure oily soil samples containing worms and bacteria, E. fetida showed high stability to oil-contaminated soil.
earthworms
Eisenia fetida
abundance
survival
removal of petroleum hydrocarbons
soil pollution

Дождевые черви подвергаются воздействию различных соединений в их естественной среде, таких как растительные алкалоиды, пестициды и агрохимикаты в результате деятельности человека. Несколько лабораторных исследований показали, что такие виды червей, как E. fetida, E. andrei, E. tetraedra, Perionyx excavates, Pheretima hawayana, L. terrestris, L. rubellus, Allobophora caliginosa, A. chlorotica and P. corethrurus способствуют удалению загрязнений, таких как пестициды, полихлорированные бифенилы (ПХБ), полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и сырой нефти из почвы [2, 6, 4].

E. fetida устойчив к 0,5 % (5000 мг кг-1) сырой нефти в почве в течение 15 дней [5]. В почве, загрязненной 1,5 % (15 000 мг/кг-1) сырой нефти, выживаемость E. fetida была снижена до 40 %.

Moon и соавт. сообщили, что выживаемость E. fetida составила 60 % при концентрации керосина 1000 мг кг-1, 48 % при концентрации дизельного топлива 10,000 мг кг-1 и 80 % при концентрации флотского мазута высокой вязкости 10,000 мг кг-1 [7].

Geissen и соавт. (2008) сообщили, что выживаемость E. fetida не изменилась при концентрации нефти 1 %, но смертность увеличилась при 2 % [8].

Gomez-Eyles и соавт. (2011) обнаружили, что выживаемость E. fetida составляет 97 % при внесении в почву смеси ПАУ (от 2 до 6 колец); дождевые черви тоже потеряли 31 % от своей первоначальной массы после 56 дней [3]. Черви E. fetida имели выживаемость в 86 % и потерю 72 % веса в антрацен-загрязненных почвах (концентрация 200, 500 и 1000 мг/кг) и 70 % выживаемость и 70 % потерю веса в одной и той же почве с бенз(а)пиреном (БАП) (средние концентрации 50, 100 и 150 мг /кг) без внесения корма после 77 дней эксперимента [1].

Учитывая вышеизложенное, задачей настоящего исследования было изучение выживаемости дождевых червей E. fetida в присутствии биопрепаратов «Байкал ЭМ 1», «Тамир», «Восток» в почве, загрязненной различными концентрациями нефти (от 50 г/кг до 150 кг).

Материалы и методы исследования

Определение содержания нефти, нефтепродуктов и органических веществ в загрязненных инкубированных почвах.

Отбор проб из образцов почвы, загрязненных нефтью и нефтепродуктами, для анализа содержания нефтепродуктов и органических веществ в образцах проводили по ГОСТ Р 54039-2010. Качество почв.

Экспресс-метод спектроскопии в ближней инфракрасной области для определения содержания нефтепродуктов.

Почву размалывали в ступке. Из размолотой почвы отбирали пробу массой 3 – 5 г и дополнительно измельчали до размера частиц менее 0,3 мм и просеивали через сито с размерами ячеек 0,25 мм.

cacin1.tif

Рис. 1. Общая численность E. fetida при внесении различных концентраций нефти и микробиологического препарата «Байкал ЭМ 1»

cacin2.tif

Рис. 2. Общая численность E. fetida при внесении различных концентраций нефти и микробиологического препарата «Тамир»

cacin3.tif

Рис. 3. Общая численность E. fetida при внесении различных концентраций нефти и микробиологического препарата «Восток»

Для определения содержания нефти или нефтепродуктов в почве была использована методика, предложенная институтом экспериментальной метрологии. Данная методика основана на определении количества углеводородов, экстрагированных четыреххлористым углеродом из нефтезагрязненной почвы. Полученный элюат заливали в кювету ИК-спектрофотометра ИКН-025 и определяли количество нефтепродуктов в элюате при длине волны 3,42 мкм.

Результаты исследования и их обсуждение

При внесении концентраций нефти от 50 до 150 г/кг отмечалась 100 % гибель E. fetida, но внесение микробиологического препарата при высоких концентрациях нефти более 50 г/кг повысило выживаемость до 20-30 %. В контрольном варианте и при внесении микробиологического препарата выживаемость дождевых червей составила 100 %.

Общая численность E. fetida при внесении микробиологического препарата «Байкал ЭМ1».

В контрольном варианте общая численность E. fetida увеличилась в 2 раза, а при внесении биопрепарата «Байкал ЭМ1» в 5 раз. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и биопрепаратом выживаемость червей была 20 % и общая численность составила 1 экз/сосуд. При внесении в почву 100 г/кг нефти и 125 г/кг нефти выживаемость червей на 8 неделе исследования составляла 30 %, а при концентрации нефти 150 г/кг выживаемость на 6 неделе составила 10 %, затем через 7 недель все черви погибали.

Общая численность E. fetida при внесении микробиологического препарата «Тамир».

В контрольном варианте общая численность E. fetida увеличилась в 2 раза, а при внесении биопрепарата «Тамир» в 3,5 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и биопрепаратом выживаемость червей составила 20 % на 20 неделе исследования и общая численность составила 2 экз/сосуд. При внесении в почву 100 и 125 г/кг нефти и биопрепарата «Тамир» выживаемость червей на 8 неделе исследования составила 20 %, на 9 неделе все черви погибли. В вариантах с внесением нефти 150 г/кг выживаемость на 8 неделе составила 6 %, затем был отмечен 100 % летальный исход.

Общая численность E. fetida и микробиологический препарат «Восток».

В контрольном варианте общая численность E. fetida увеличилась в 2 раза, а при внесении биопрепарата «Восток» в 3,5 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг, и биопрепарата «Восток» выживаемость червей составляла 30 % в течение 10 недель, затем все черви погибали. В варианте с концентрацией нефти 100 г/кг, 125 г/кг и 150 г/кг и биопрепарата «Восток» выживаемость червей составляла 60 % в течение 6 недель, затем все черви погибали.

Заключение

Eisenia fetida показал высокую устойчивость к загрязнению почвы нефтью в концентрациях 50-150 г/кг. Положительное влияние на увеличение выживаемости червей в нефтезагрязненном субстрате и удаление углеводородов отмечено при внесении биопрепаратов «Байкал ЭМ-1» и «Тамир». Внесение данных биопрепаратов увеличило выживаемость червей на 30-40 %. При внесении биопрепарата «Восток» отмечалась гибель всех червей на 6 неделе исследования.