Использование дождевых червей для биотестирования почв несанкционированных свалок твердых бытовых отходов

Использование дождевых червей для биотестирования почв несанкционированных свалок твердых бытовых отходов

Антонова Анастасия Евгеньевна,

 с. Новозаведенное МБОУ СОШ №23, 8 класс,

научный руководитель: Писаренко Надежда Ивановна, учитель биологии МБОУ СОШ №23 с. Новозаведенного

Возникновение стихийных свалок - проблема многих населённых пунктов. Не стало исключением и наше село Новозаведенное. В нашем селе нет обустроенных свалок, но есть служба, которая, которая занимается сбором и вывозом твердых бытовых отходов на полигон, расположенный в 70км от села. В мусор можно сдать отходы определенного вида и количества, а вот строительные, сельскохозяйственные и другие нестандартные отходы в мусоровоз не погрузишь, да и платить за их вывоз надо дополнительно.  Не все жители села готовы на дополнительные расходы для вывоза мусора, поэтому любые углубления, берега рек, обочины дорог, овраги, лесополосы, берега рек и озер очень легко превращаются в свалки. На сельских свалках можно найти строительные отходы, полимерные упаковки, бумагу, металлолом, стекло, резиновые покрышки, старые стиральные машины и холодильники, бамперы от автомобилей, стройматериалы, матрасы, старая мебель, пластиковые бутылки, пакеты, обломки шифера, трупы животных, отходы от сельскохозяйственных животных.

 Несанкционированные свалки являются опасными источниками загрязнения окружающей среды, в первую очередь они воздействуют на почву, животный и растительный мир. Для оценки экологического состояния почв используются различные методы, но наиболее простым и информативным является биотестирование. Биотестирование дает возможность быстро получить интегральную оценку токсичности, что делает весьма привлекательным его применение при скрининговых исследованиях. Для биотестирования почвы чаще всего применяют дождевых червей (Lumbricidae) так как почва для них выступает как естественная среда обитания.

Цель работы: провести биотестирование почв несанкционированных свалок твердых бытовых отходов с. Новозаведенного с использованием дождевых червей.

Задачи:

1. Определить острое и хроническое токсическое действие почвы на дождевых червей по выживаемости и поведенческим реакциям.

2. Оценить плодовитость дождевых червей.

3. Выявить наиболее токсичные почвы несанкционированных свалок.

Исследования по данной теме проводились в летний период 2021г на территории с. Новозаведенного. Почву для проведения исследований отбирали с несанкционированных свалок на улицах: Набережная, Октябрьская, Колхозная, Пионерская, Садовая. В качестве контроля использовали почву из леса. Повторность опытов трехкратная. В качестве тест-объектов для проведения исследований использовали дождевых червей, которых отбирали из популяции червей на приусадебном участке.

Для определения острой токсичности использовали кратковременное биотестирование (screening test), которое позволяет определить острое токсическое воздействие почвенных поллютантов на дождевых червей по их выживаемости и поведенческим реакциям (Международный стандарт ИСО 11268-1 «Определение загрязнения по острой летальной токсичности у земляных червей»). Показателем выживаемости служит среднее количество тест-объектов, выживших в тестируемой почве или в контроле за время экспозиции. Критерием острой токсичности являлась гибель 50% и более дождевых червей за 2 суток в тестируемой почве по сравнению с контролем, при условии, что в контроле гибель не превышает 10%. Показателем поведенческих реакций животных является скорость зарывания в грунт. Критерием токсичности является отсутствие зарывания тест-объектов в почву, активное ползание по ее поверхности и попытки покинуть посуду (avoidance test).

В ходе более длительного биотестирования (30 суток экспозиции) оценивали хроническое действие поллютантов на дождевых червей по выживаемости и плодовитости. Показателем выживаемости служит доля выживших особей в тестируемой почве. Показателем плодовитости - среднее количество молоди в пересчете на одну выжившую особь. По истечении 30 суток почву перебрали и просеяли, чтобы выявить взрослых особей, коконы и молодь дождевых червей.

Для проведения сравнительного анализа степени токсичности образцов почвы использовали методику расчета индекса токсичности оцениваемого фактора (ИТФ) по Р. Р. Кабирову с соавторами (1997) по формуле: ИТФ = (ТФ0/ТФк), где ТФ0 – значение тест-функции в опыте, а ТФк – значение в контроле. Для обобщения всех параметров, полученных в результате биотестирования, производили расчет ИТФср – среднего значения величины ИТФ для каждого опыта по формуле: ИТФср = (ИТФ1 + ИТФ2 + ИТФn)/n.

Полученные по результатам биотестирования почв несанкционированных свалок твердых бытовых отходов с использованием дождевых червей данные позволили сделать следующие выводы:

1. Острое токсическое действие почвы на дождевых червей проявлялось в изменении поведенческих реакций и снижении выживаемости; при кратковременном биотестировании высокую токсичность имеют почвы свалок ул. Колхозная и Садовая, среднюю почвы свалок ул. Пионерская, Октябрьская и Набережная;

2. В почвах свалок с. Новозаведенного наблюдалось снижение плодовитости дождевых червей, либо полное её отсутствие; хроническое токсическое действие почвы в большей степени снижает выживаемость.

3. Пробы почвы свалок ул. Колхозная, Садовая и Набережная соответствуют II (высокая) классу токсичности. Почвы свалок ул. Пионерская и Октябрьская соответствуют III (средняя) классу токсичности.

Выявленное с помощью биотестирования токсическое влияние почв свалок с. Новозаведенного требует разработки мероприятий по утилизации ТБО в сельской местности, а также технологий очищения почвы от токсичных веществ.