Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ - Горленко М.В.
ISBN 5-317-01228-7
Скачать (прямая ссылка):
более).
65
7 сутки
7 сутки.
J,U 4,9 2"
4,8 .... _ю Г -
4,7 '¦ 1 " ' : ' Г i 5" ' ¦"ф
4,6 ....... ¦ г- • ¦
4,5 ... ..; . -1 , ; -
4,4 i ! ¦ i i
4,3 Контроль •-I - i i г- ¦
4,2 ; ¦ 1 -1- -г f :-
4,1 .. .. ; ...| | :.. .j 1 .. .
Л о
0,85 0,87 0,89 0,91
0,86 0,88 0,90 0,92
Индекс выравненное(tm) Пнелу, Е.
14 сутки
0,93
),89 0,91 0,93 0,95
0,90 0,92 0,94 0,96
Индекс выравненности Пнелу, Е. 25 сутки
0,97
* 5
I ё
X
1 э §
Я
5 76 , ;.... 5- ¦
5,24 ... ....... ........ •
5,22 i 4- - -f- - i - i- •
5,20 r- -i- -1 10 ¦ ¦!
5,18 ¦ -i r i . ...i .
5,16 ¦ -i г .. ..; ! . . . .
5,14 . . , 1
5,12
5,10 5,08 4 Oft • ,2 Контрол?
0,950 0,960 0,970 0,
0,955 0,965 ' 0,975
980
Индекс выравненности Пнелу, Е.
Рис.29.Положение образцов в пространстве параметров биоразнообразия
66
1000 2000 3000 4000 5000 6000
14 сутки.
0 4Е5 8Е5
25 сутки
1.2Е6
1,6Е6
400 800 1200 1600 2000
Таксономическое расстояние
Рис.30. Кластерный анализ CTIC загрязненных керосином почв.
67
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕСТРУКЦИИ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННЫХ ОТХОДОВ
ЦИАНОБАКТЕРИАЛЬНЫМ СООБЩЕСТВОМ
Нами была проведена оценка возможностей мониторинга с помощью системы
"Эколог" для определения эффективности использования альго-бактериальных
ассоциаций при биоремедиации почв, загрязненных нефтесодержащими отходами
и оптимизации условий репарации.
Для постановки эксперимента в лабораторных условиях использовали образцы
почв, отобранные в местах складирования нефтесодержащих отходов
Астраханского газоперерабатывающего завода (АГПЗ). Исходное содержание
суммарных нефтепродуктов в отобранных для постановки эксперимента
почвенных образцах, содержащих нефтешлам, составило 17,4%. Стандартная
процедура биотестирования с использованием сценедесмус позволила отнести
данные образцы к 4-5 му классу опасности.
Экспериментальные системы представлены четырьмя стеклянными цилиндрами с
нефтезагрязненной почвой (высота почвенного профиля 15 см). Три варианта
были инокулированы сухой биомассой циано-бактериального сообщества (10 г
на 1 кг почвы). Сухая биомасса была получена путем естественного
высушивания и измельчена до величины частиц не более 0,5 мм. Модельные
экосистемы нефтезагрязненной почвы с целью определения оптимального
варианта использования циано-бактериального сообщества выдерживали в
следующих условиях: 1-переизбыточное увлажнение (затопление); 2-рыхпение
(культивация); 3- внесение азотно-, фосфорно-, калийных удобрений
(биогены). Нефтезагрязненная почва без внесения цианобактериального
сообщества и применения дополнительных агротехнических мероприятий
выступала в качестве контрольного варианта деструкции нефтепродуктов
(загрязнение). В качестве эталона сравнения по окончании
экспериментальных работ использовали почву, отобранную на территории АГПЗ
и не подверженную прямому загрязнению нефтесодержащими отходами
(контроль). Наблюдение за модельными экосистемами продолжалось 18
месяцев.
Степень репарации микробных сообществ почвы под
68
воздействием циано-бактериального сообщества и комплекса дополнительных
агротехнических приемов оценивали методом мультисубстратного тестирования
(МСТ) с помощью автоматизированной системы микробиологического
мониторинга "ЭКОЛОГ" и биотестирования с использованием в качестве тест-
организмов дафний и сценедесмус. Полученный массив данных исследовался
методами многомерной статистики. Массив данных был разделен на группы
путем кластерного анализа (квадрат эвклидова расстояния, кластеризация по
Варду). Проведена оценка индексов функционального биоразнообразия и
индексов стабильности
контроль
контроль
Ведр+биоген
Водр+биоген
Загрязнение
Загрязнение
Водр
Водр+затопл
Водр+затопл
Водр
О 20 40 60 80 1 00 120
Относительное таксономическое расстояние
Рис 31. Классификация образцов с помощью кластерного анализа
Микробных системы на основе анализа ранговых распределений в системе
"Есо-log" v4.01((r)M.B.Горленко 2004).
Анализ функциональной структуры микробных сообществ изученных модельных
экосистем по окончании экспозиции методом кластерного анализа позволяет
выделить две группы (рис. 31). Одна
69
группа объединяет в себя образцы контрольной почвы и вариант с
добавлением биогенов. Другая группа включает вариант загрязненной
нефтепродуктами модельной системы и остальные варианты ремедиации. Таким
образом, мы сталкиваемся с двумя качественно непохожими друг на друга
классами систем - нормальной почвенной системой и загрязненной.
Анализ параметров стабильности системы и запаса энергии системы,
вытекающих из оценки ранговых распределений, позволяет соотнести образцы
исследуемых почв (рис.32). Очевидно, что образцы с максимальным запасом
энергии и максимальной стабильностью будут наиболее благополучными. Таким
параметрам удовлетворяет вариант контроля. Он характеризуется также
максимальной выровненностью и высоким биоразнообразием (рис 33).
Концентрация остаточных углеводородов в нем составляет 6,0%.
