|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Рекультивация свалок и полигонов твердых коммунальных отходов методами биоремедиациидипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Макарова А.С.
- Автор: Сапрошина Анастасия Александровна
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева»
- Год защиты: 2020
- Аннотация: Актуальность работы связана с тем, что на территории России находится большое количество полигонов. При закрытии полигонов ТКО неизбежно возникновение потребности в рекультивации для возвращения земель в пригодное для эксплуатации состояние. Земли, на которых размещаются такие полигоны, характеризуются многочисленными опасными загрязнениями и нарушенным биоценозом. Одной из основных групп химических загрязнителей полигонов являются тяжелые металлы. Одним из эффективных способов очистки почв от загрязнений, включая тяжелые металлы, является фиторемедиация. Цель работы: изучение возможностей использования растений для фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами. Объекты исследования: растения, подвергающиеся воздействию тяжелых металлов. Методы исследования: опыты проводились в соответствии с методом определения угнетения почвами роста и размножения высших растений в контролируемых условиях по ГОСТ Р ИСО 22030-2009 «Качество почвы. Биологические методы. Хроническая фитотоксичность в отношении высших растений». Для проведения экспериментов использовалось стандартное лабораторное оборудование, фитолампа, весы с точностью ±0,1 мг, универсальный грунт (рН 5,8-6,2), набор вегетационных сосудов для посадки семян объёмом 0,4 кг, встряхиватель лабораторный, парник. Для проведения опытов в осенне-весенний период 2019-2020 гг. была создана искусственная модель грунта, имитирующего почвы полигона ТКО «Левобережный», использовались следующие соединения: ZnSO4, K2Cr2O7, Pb(CH3COO)2, NiSO4*7H2O, CoSO4*7H2O, CuSO4. Была произведена посадка семян в вегетационные сосуды с загрязненной почвой, на 4 день добавлен раствор гибридного биопрепарата нового поколения «Почвовит» (trademark number 559263) в концентрации 2 мл препарата к 100 мл дистиллированной воды. В состав препарата входят соединения гиберелленовых и ортохлорфенилоксиуксусной кислот. Раствор с биопрепаратом вносили в почву по 10 мл в каждый вегетационный сосуд с периодичностью 1 раз в 4 дня. С помощью линейки проводилось измерение длины побега в каждом вегетационном сосуде в течение 20 дней. Аннотация: Исследования показывают, что при помощи растений можно очистить компоненты окружающей среды от металлов, вследствие чего постепенно происходит внедрение фиторемедиации – методов очистки грунтов с использованием зеленых растений, которые позволяют удалить из почвенного покрова загрязнители, а также превратить их в безвредные соединения. Почву загрязненных территорий можно очистить от избытка металлов при помощи культивирования на ней растений-аккумуляторов тяжелых металлов. Аккумуляция больших количеств металлов некоторыми видами растений во многом определяется их морфофизиологическими особенностями, разные виды растений имеют неодинаковую способность накапливать металлы. Растения можно считать аккумуляторами в том случае, когда при накапливании тяжелых металлов в надземных органах отсутствуют видимые признаки повреждений. В представленной работе исследовалась степень загрязнения почв на закрытом полигоне ТКО «Левобережный», а также проводилась оценка эффективности использования растений для фиторемедиации загрязненных почв. Для этого оценивалась как эффективность поглощения тяжелых металлов различными культурами, так и их стойкость к воздействию тяжелых металлов. В результате анализа проб почв с полигона ТКО «Левобережный» наблюдалось превышение ПДК почвы по следующим элементам: Zn, Cu, Co, Cr, Ni. Для проведения эксперимента была создана искусственная модель грунта, которая имитирует почвы полигона ТКО «Левобережный». Семена растений горчицы белой (лат. Sinapis alba), ржи озимой (лат. Secále cereále), овса ярового (лат. Avena sativa), клевера лугового (лат. Trifolium pratense), редьки масличной (лат. Ráphanus) и горчицы сарептской (лат. Brássica júncea) были посажены в вегетационные сосуды с данной и контрольной почвой. Проведенное исследование показало, что загрязненные почвы оказывают негативное влияние только на определенные виды растений: горчицу белую (лат. Sinapis alba), рожь озимую (лат. Secále cereále) и редьку масличную (лат. Ráphanus). Горчица сарептская (лат. Brássica júncea), овёс яровой (лат. Avena sativa) и клевер луговой (лат. Trifolium pratense) оказались стойкими к воздействию металлов, что позволяет использовать их в процессе фиторемедиации почв при рекультивации полигонов ТКО. Выводы: 1. Благодаря исследованиям специалистов накоплено большое количество различных данных и наблюдений о влиянии тяжелых металлов на рост и развитие растений. Используя эту информацию, можно подобрать растения, пригодные для очистки загрязненных почв. 2. В результате анализа проб почв с полигона ТКО «Левобережный» наблюдалось превышение ПДК по следующим элементам: Zn, Cu, Co, Cr, Ni; также присутствует превышение по среднему содержанию элементов в почве следующих элементов: Zn, Cu, Co, Pb. 3. По экспериментальным данным можно сделать вывод, что загрязненные почвы оказывают негативное влияние только на определенные виды растений: горчицу белую (лат. Sinapis alba), рожь озимую (лат. Secále cereále), редьку масличную (лат. Ráphanus). Исходя из экспериментов, проведенных в разные сезоны года, можно сделать вывод, что горчица сарептская (лат. Brássica júncea), овёс яровой (лат. Avena sativa) и клевер луговой (лат. Trifolium pratense) обладают устойчивостью к тяжелым металлам и являются аккумуляторами. 4. Добавление раствора «Почвовит» оказало положительное воздействие на рост только у определённых видов растений: горчицы белой (лат. Sinapis alba), ржи озимой (лат. Secále cereále), горчицы сарептской (лат. Brássica júncea) и овса ярового (лат. Avena sativa). Публикации: 1. Пищаева К.В., Сапрошина А.А., Макарова А.С., Челноков В.В. Рекультивация свалок и полигонов захоронения твердых коммунальных отходов с применением биопрепаратов // Вестник международной академии системных исследований. Информатика. Экология. Экономика. 2019. Т.21. С. 44-46 2. Pishchaeva K., Chelnokov V., Matasov A., Glushko A., Saproshina A. Method of Intensification of Reclamation of Landfills and Landfills of Solid Domestic Waste with the Use of Biologics // In 19th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2019, vol.19. P. 523-530
- Добавил в систему: Макарова Анна Сергеевна