Микроорганизмы как индикаторы загрязнения окружающей среды
Курсовой проект - Экология
Другие курсовые по предмету Экология
µ внесения. Многолетнее применение триазиновых гербицидов приводило к перегруппировке доминантных форм грибов, число типичных видов уменьшалось, появлялись устойчивые формы.
Гербициды вносят в почву в небольших количествах - несколько килограммов на 1 га. Водорастворимые препараты не создают в местах внесения токсичных для большинства микроорганизмов концентраций. При распылении порошков и эмульсий образуются микрозоны, в которых селекционируется микрофлора, разлагающая пестицид, но основное микронаселение почвы остается незатронутым. В то же время использование гербицидов несколько снижает количество гумуса по сравнению с необработанными почвами. Это объясняется тем, что гербициды уменьшают поступление в почву растительных остатков сорняков.
Обычно применяемые в практике дозировки пестицидов, как правило, не влияют на жизнь почвы. Однако иногда происходит задержка процесса нитрификации, так как нитрификаторы очень чувствительны к различного рода сильным воздействиям. Отмечается большая чувствительность по сравнению с другими сапротрофными микроорганизмами азотобактера и клубеньковых бактерий. Малоустойчивы к гербицидам микроскопические грибы и водоросли.
Несомненно, что не все микроорганизмы одинаково чувствительны к определенным препаратам. Каждое химическое соединение больше всего поражает какую-то свою мишень. Разработка этого вопроса может способствовать выявлению микробиологических показателей наличия и детоксикации определенных гербицидов в почве.
Подтвердить выше сказанное можно примерами. Э.А. Штиной было установлено, что Phormidium tenne погибают при незначительных концентрациях 2,4-Д, а другие организмы (Chlorella vulgaris, Nostos punctiform) весьма устойчивы к действию этого гербицида. Ю.В. Круглов показал, что чувствительность водоросли Chlorella vulgaris к некоторым гербицидам приближается к чувствительности растений овса. Из этого можно сделать вывод, что Chlorella может быть использована как тест-организм при выяснении токсичности гербицидов для растений.
На срок обезвреживания в почве применяемых обычно на практике доз гербицидов влияет целый ряд факторов: биологические и химические свойства почвы, ее температура, влажность и т.д. Что касается инсектицидов есть данные, которые свидетельствуют о довольно быстром распаде в почве фосфорорганических соединений (1,5-4 месяца). Хлорорганисческие соединения устойчивее.
Для примера рассмотрим влияние пестицидов на взаимоотношения бобовых растений с клубеньковыми бактериями. Гербициды, ингибирующие фотосинтез (симазин, атразин), не действуют на образование клубеньков, но процесс азотфиксации подавляется ими вследствие недостатка ассимилятов для клубеньковых бактерий. Отдельные гербициды депрессируют активность находящихся в клубеньках бактерий и снижают азотфиксацию. Таким образом, для бобовых культур следует особенно тщательно подбирать гербициды и желательно употреблять их в сниженных дозах.
В целом, один и тот же пестицид может вызывать угнетение, стимуляцию и проявлять индифферентное отношение, даже если судить по одному и тому же показателю микробиологической активности.
Наиболее общие закономерности реакции почвенных микроорганизмов на пестициды. Установлено, что наиболее ярко действие пестицидов проявляется при их систематическом применении. Внесенные в производственных дозах пестициды не влияют на почвенные микроорганизмы либо вызывают временное, сроком на 2 - 3 месяца, подавление наиболее чувствительных форм с последующим восстановлением нормальных признаков и свойств микробиоты. Существенно изменяют равновесие в микробной системе при однократном внесении лишь высокие дозы пестицидов. Одним из наиболее распространенных следствий многолетнего применения пестицидов является перегруппировка видового состава микробных сообществах почв.
. Загрязнение почв тяжелыми металлами
Тяжелые металлы в последнее время стали опасными загрязнителями почв, понижающими их биологическую активность, снижающими продуктивность и ухудшающими качество сельскохозяйственной продукции. Многие тяжелые металлы являются необходимыми для нормального роста организмов микроэлементами и в малых дозах они нужны для работы многих ферментов. Однако сверхвысокие концентрации тяжелых металлов приводят к негативным последствиям. Прежде всего, они подавляют нормальную работу ферментов.
Тяжелые металлы могут сильно понижать биологическую активность почв. Прежде всего, они понижают ферментативную активность почв, снижают уровень азотфиксации и дыхания почв, а так же ведут к перестройкам в микробных сообществах, приводят к доминированию резистентных видов. Попытки найти виды, индикаторные на загрязнения тяжелыми металлами не увенчались успехом.
С помощью микроорганизмов можно перевести ионы тяжелых металлов в металлорганические соединения, где они не будут проявлять свою токсичность. Таким образом, очищается природная вода от металлов, которые оседают вместе с илом на дно водоема. С помощью органоминеральных соединений возможно опустить металлы в нижние горизонты почвы, но ими можно загрязнить грунтовые воды. Некоторые металлы, например, ртуть, подвергаются метилированию и поступают в атмосферу, но при этом загрязняется атмосфера.
Значение биодиагностики в данном случае обусловлено высокой чувствительностью биологических систем к повышенному содержанию тяжелых металлов.
1)Ранняя индикация на уровне биохимических и физи