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

THE SURVIVAL OF THE EARTHWORMS EISENIA ANDREI AT OIL-CONTAMINATED SOIL WITH THE ADDITION OF MICROBIOLOGICAL AGENTS «BAIKAL EM 1», «TAMIR» AND «VOSTOK»

Chachina S.B. 1 Lapochkina A.S. 1
1 Omsk State Technical University
1747 KB
We studied the survival rate of earthworms Eisenia andrei 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. andrei showed low resistance to oil-contaminated soil.
earthworms
Eisenia andrei
abundance
survival
removal of petroleum hydrocarbons
soil pollution

Дождевые черви могут выжить при высоких концентрациях загрязняющих веществ, например E. andrei выжил в почве, загрязненной 100 мг карбендацим кг-1 [8], поэтому они могут быть использованы для ремедиации загрязненных почв, хотя выживание зависит от продолжительности экспозиции и метаболомика предполагает, что их метаболическая активность может измениться [1, 10] или их ДНК может быть повреждена [4].

Natal-Da-Luz и др. использовали колонки грунта с добавлением осадков, загрязненных ПАУ (общей концентрации 18,2 мг кг-1) и применили E.andrei при высокой (1000 особей м-2) и низкой (250 особей м-2) плотностях на 126 дней [6]. Они наблюдали высокую выживаемость (87,5 %) и 17,3 % потерянного веса по сравнению с первоначальным весом дождевых червей после 126 дней.

Виды E. andrei, E. fetida и L. rubellus устойчивы к высоким концентрациям различных ПАУ (т.е. 60, 300, 773, 1000 мг кг-1) с высокой (> 80 %) выживаемостью без пищи и временем выдержки в диапазоне от 19 до 112 дней [2, 5] или с пищей и временем экспозиции в диапазоне от 29 до 70 дней [9, 3, 7].

Учитывая вышеизложенное, задачей настоящего исследования было изучение выживаемости дождевых червей E. andrei 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.

Результаты исследования и их обсуждение

Исследование выживаемости

В контрольных образцах почвы, содержащих нефтьконцентрации 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 почвыбыло 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 E. andrei и микробиологический препарат «Байкал ЭМ 1».

В контрольном варианте общая численность E. andrei увеличилась в 1,5 раза, а при внесении биопрепарата «Байкал ЭМ 1» в 2,5 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг без и с биопрепаратом выживаемость червей составила 50 % на 4 неделе исследования, затем отмечена гибель всех червей. При внесении в почву 100 г/кг нефти и биопрепарата «Байкал ЭМ1» выживаемость червей составила 10 % на 6 неделе исследования, затем все черви погибали. При внесении в почву 125 г/кг и 150 г/кг нефти и биопрепарата «Байкал ЭМ 1» выживаемость червей составила 50 % на 4 неделе исследования, затем отмечена гибель червей.

Общая численность E. andrei и микробиологический препарат «Тамир».

В контрольном варианте общая численность E. andrei увеличилась в 1,5 раза, а при внесении биопрепарата «Тамир» в 3,2 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и биопрепаратом выживаемость червей была 10 % до 20 недели исследования. При внесении в почву 100 г/кг нефти и биопрепарата «Тамир» выживаемость червей составила 25 % до 8 недели исследования. В вариантах с внесением нефти 125 и 150 г/кг выживаемость червей составила 60 % на 3 неделе исследования, затем все черви погибли.

cac1.tif

Рис. 1. Общая численность E. andrei и микробиологический препарат «Байкал ЭМ 1»

cac2.tif

Рис. 2. Общая численность E. andrei и микробиологический препарат «Тамир»

cac3.tif

Рис. 3. Общая численность E. andrei и микробиологический препарат «Восток»

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

В контрольном варианте общая численность E. andrei увеличилась в 1,5 раза, а при внесении биопрепарата «Восток» в 2,3 раза. В варианте с концентрацией нефти 50 г/кг и 100 г/кг с микробиологическим препаратом «Восток» выживаемость червей составила 30 % на 6 неделе исследования. В варианте с концентрацией нефти 125 и 150 г/кг с микробиологическим препаратом «Восток» выживаемость червей составила 20-30 % до 4 недели исследования, затем отмечена гибель червей.

Заключение

E. andrei показал низкую 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 отмечено при внесении биопрепаратов «Байкал ЭМ-1» и «Тамир». Внесение данных биопрепаратов увеличило выживаемость червей в 2,5-3,2 раза. При внесении биопрепарата «Восток» отмечалась гибель всех червей на 10 неделе исследования.