Существует не так много докладов о существовании дождевых червей в почвах, загрязненных органическими веществами. Eijsackers, 2010 описал анализ дождевых червей, которых выращивали в загрязненных почвах. Он отметил, что некоторые факторы контроля ускоряют заселение нефтезагрязненных почв с помощью дождевых червей, такие как физико-химические характеристики, экология дождевых червей (эндогенные, эпигенные виды) и присутствие подходящего количества органического вещества для обеспечения выживания дождевых червей и откладки коконов. Наиболее распространенными культивируемыми видами в горнорудных месторождениях, в почвах, загрязненных тяжелыми металлами и свалками отходов (золы, шлама), являются Lumbricus rubellus, затем Dendrobaena octaedra и Aporrectodea caliginosa [2].
Наличие дождевых червей в загрязненных почвах указывают на то, что они могут выжить в широком спектре различных органических загрязнителей, таких, как пестициды, гербициды, полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), по крайней мере, когда концентрации загрязняющих веществ не являются слишком высокими [1, 5, 4].
Hickman и Reid обнаружили в почве малых неполовозрелых дождевых червей Dendrobaena veneta и коконы при добавлении 16 различных ПАУ (500 мг/кг-1) и 10 половозрелых червей кг-1 после 84 дней [3].
Учитывая вышеизложенное, задачей настоящего исследования было изучение выживаемости дождевых червей D. veneta в условиях загрязнения почвы нефтью 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 образцахпроводили 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.
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.
Рис. 1. Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Байкал ЭМ 1»
Рис. 2. Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Тамир»
Рис. 3. Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Восток»
Результаты исследования и их обсуждение
Исследование выживаемости
В контрольных образцах почвы, содержащих нефть концентрации 50-150 г/кг почвы, была отмечена 100 % гибель особей в течение 3 дней, что, очевидно, обусловлено химическими ожогами червей, находящимися на поверхности загрязненного субстрата. Для того чтобы повысить выживаемость червей в почвах, содержащих нефть в количестве 50, 100, 125 и 150 г/кг, к образцам почвы было добавлено по 10 мл биопрепарата «Байкал ЭМ 1», «Тамир» и «Восток» и нефтезагрязненные образцы почв были выдержаны в течение 4 недель. Затем в образцы почвы вносили по 10 половозрелых червей.
Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Байкал ЭМ 1».
В контрольном варианте общая численность D. veneta увеличилась в 2,3 раза, а при внесении биопрепарата «Байкал ЭМ 1» в 3,2 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и микробиологическим препаратом «Байкал ЭМ 1» выживаемость червей составила 50 % на протяжении 20 недель исследования. В варианте с концентрацией нефти 100, 125 и 150 г/кг с микробиологическим препаратом «Байкал ЭМ 1» выживаемость червей составила 20 % до 6 недели исследования, затем отмечена гибель червей.
Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Тамир».
В контрольном варианте общая численность D. veneta увеличилась в 2,3 раза, а при внесении биопрепарата «Тамир» в 2,7 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и биопрепарата выживаемость червей составила 10 % на 20 неделе исследования. При внесении в почву 100, 125, 150 г/кг нефти и биопрепарата «Тамир» выживаемость червей составила 30 % на 6 неделе исследования, затем все черви погибли.
Общая численность Dendrobaena veneta и микробиологический препарат «Восток».
В контрольном варианте общая численность D. veneta увеличилась в 2,3 раза, а при внесении биопрепарата «Восток» в 2 раза. В варианте с концентрацией нефти 50, 100 г/кг и 125 г/кг и биопрепарата «Восток» выживаемость червей составила 15 % до 8 недели исследования. В варианте с концентрацией нефти 150 г/кг биопрепарата «Восток» выживаемость червей составила 35 % на 4 неделе исследования, затем все черви погибли.
Таким образом, D. veneta показал слабую устойчивость к загрязнению почвы нефтью Сеноманского месторождения 50-150 г/кг. Выживаемость червей при концентрации 50 г/кг составила 10 %, а при концентрации 100 г/кг и выше отмечалась 100 % гибель червей.
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 в 2,7-3,2 раза. При внесении биопрепарата «Восток» отмечалась гибель всех червей на 10 неделе исследования.