Экологические последствия воздействия пластовых вод из устья геологоразведочных скважин (стр. 4 )

Негативное влияние пластовых вод, поступающих на поверхность, отчетливо проявляется также и при анализе морфологических признаков проростков Lepidium sativum. Исследования влияния образцов воды и почвы, отобранных в районе скважин I класса опасности выявило резкое отставание в росте у растений из опытных вариантов. Сопоставление растений из опытных вариантов с контрольными по длине корней показало, что значения этого признака в вариантах с пробами воды и почвы, отобранными в районе скважин, существенно меньше, чем в контрольных вариантах. Также, как и при определении энергии прорастания и всхожести различия между повторами были незначительными, что нашло свое отражение в невысоких показателях изменчивости. Значения коэффициентов вариации колебались от 0,24% до 1,36%, что свидетельствует о несущественных различиях по повторностям.

Сопоставление же изменчивости опытных и контрольных вариантов по признаку – длина корней, свидетельствует о существенном влиянии пластовых вод и загрязненных ими почв на тестируемые растения. Изменчивость в опытных вариантах значительно увеличивается, что говорит о действии неблагоприятных факторов и расширении нормы реакции биологического объекта в изменившихся условиях существования. Отмечено увеличение значений коэффициентов вариации в опытах с водой и почвой в сравнении с контрольными вариантами в 3-4 раза (рис. 4, 5).

Рис. 4 Изменчивость (C. V.%) длины корней Lepidium sativum в опытах с пробами воды, отобранными в районах скважин 1 класса опасности

Рис. 5 Изменчивость (C. V.%) длины корней Lepidium sativum в опытах с пробами почвы, отобранными в районах скважин 1 класса опасности

Наиболее высокие значения коэффициентов вариации отмечены в опытах с пробами воды и почвы, отобранными у скважин, для которых характерны большие значения показателей минерализации. Известно, что содержание различных солей оказывает сильное влияние на показатели роста растений и, в частности, на развитие корневой системы, что отчетливо прослеживается и в наших опытах.

Выявленные при испытании воды из разных скважин аномалии затрагивали корневую систему кресс-салата, вызывая появление отклонений в развитии в виде короткого, плохо развитого корня, некроза корней. Подсчет числа аномальных проростков выявил их преобладание в опытных вариантах в сравнении с контрольными вариантами. Частота аномальных проростков резко возрастает при воздействии пластовых вод, отобранных для испытаний из устья разных скважин, причем этот показатель сильно колеблется для скважин, расположенных в провинции Тавдинская от 5,3% до 11,4%; в Обь-Иртышской провинции – от 5,3% до 10,2%; в Кондинской провинции – от 7,9% до 10,7% и в Ашлыкской – от 11,4% до 12,1%.

Аналогичная картина была выявлена и при проведении опытов с образцами почв, отобранными в районе скважин I класса опасности. Здесь также, как и в опытах с водой, отмечается резкое увеличение частоты аномальных проростков при выращивании кресс-салата на почвах, отобранных в 2 метрах от скважины в сравнении с почвами, отобранными в 200 м от скважины.

В ходе проведенного биотестирования с использованием кресс-салата была выявлена высокая биологическая активность пластовых вод, поступающих из устья скважин, и показано отрицательное действие этих вод и загрязненных почв на показатели энергии прорастания, всхожести у Lepidium sativum. Отмеченное возрастание показателей изменчивости длины корней проростков и частоты аномалий свидетельствует о расширении нормы реакции кресс-салата при изменении химического состава испытуемых вод и почв.

3.3.2.Цитогенетическая активность пластовых вод. При исследовании цитогенетической активности пластовых вод, поступающих на поверхность из устья скважин, наблюдались преимущественно следующие хромосомные нарушения: фрагменты и одиночные мосты. Совокупная частота всех видов нарушений хромосом, которая проявилась при испытании проб воды, отобранных из устья разных скважин I класса опасности, представлена в таблице 4.

Таблица 4. Частота хромосомных нарушений в клетках корневой меристемы Lepidiumsativum в опытах с пробами воды, отобранными из устья скважин I класса опасности

№	Наименование скважины	Просмотрено митозов, шт.	Частота нарушений, %
Провинция Тавдинская
1	Борковская 6-П	453	6,03±0,79*
2	Луговская 1-Р	561	8,77±0,84*
3	Покровская 6-Р	395	6,78±0,89*
4	Туринская 1-Р	418	8,09±0,94*
5	Чебоксарская 1-ПР	523	3,01±0,52*
6	Гришинская 10-ПР	398	7,09±0,91*
7	Назаровская 1-ПР	473	6,93±0,82*
8	Назаровская 3-ПР	603	9,12±0,83*
9	Назаровская 5-ПР	469	9,56±0,96*
10	Назаровская 6-ПР	396	5,45±0,80*
11	Назаровская 8-ПР	583	6,78±0,54*
12	Назаровская 9-ПР	385	4,23±0,72*
13	Таборинская 3-ПР	426	5,56±0,78*
Провинция Обь-Иртышская
1	Абалакская 1-Р	433	5,67±0,78*
2	Абалакская 2-Р	412	6,07±0,83*
3	Абалакская 4-Р	502	6,45±0,77*
4	Бронниковская 1-Р	398	5,04±0,77*
5	Бронниковская 29-РГ	451	5,56±0,76*
6	Черкашинская 25-РГ	437	6,78±0,85*
7	Черкашинская 28-РГ	505	6,34±0,76*
8	Черкашинская 31-РГ	487	7,23±0,82*
9	Черкашинская 36-РГ	462	7,45±0,86*
Провинция Кондинская
1	Миясская 2-Р	562	7,56±0,79*
2	Тобольская 2-Р	608	7,12±0,74*
3	Тобольская 8-РГ	667	6,02±0,65*
4	Южно-Тобольская 1-Р	495	5,67±0,54*
Провинция Ашлыкская
1	Малиновская 5-Р	458	5,47±0,75*
2	Челноковская 1-Р	397	7,19±0,82*
3	Челноковская 4-Р	515	7,76±0,83*
Контроль (отстоянная, отфильтрованная водопроводная вода)	622	2,23±0,42

Частота хромосомных нарушений колеблется в зависимости от скважины, но все показатели значительно превышают данные, полученные в контроле. Частота спонтанных хромосомных аберраций в клетках корневой меристемы контрольных растений была невысокой и составила 2,23%. При испытании воды из скважин, расположенных в провинции Тавдинская, этот показатель возрастал в несколько раз. Колебания значений частоты хромосомных нарушений в этом случае составили от 4,23% при испытании воды из скважины Назаровская 9-ПР до 9,56% при испытании воды из скважины Назаровская 5-ПР. Частота хромосомных нарушений, индуцированная пластовыми водами, поступающими из скважин Обь-Иртышской провинции, также оказалась значительно выше контрольного показателя, однако, размах изменчивости в этом случае оказался ниже, от 5,04% (скважина Бронниковская 1-Р) до 7,45% (скважина Черкашинская 36-РГ).

При исследовании цитогенетической активности проб воды, отобранной из устья скважин Кондинской (4 скважины) и Ашлыкской (3 скважины) также было выявлено увеличение этого показателя в 2,5 – 3 раза (табл. 4).

3.3.3.Корреляционная зависимость между биологическими показателями Lepidium sativum и содержанием в воде различных элементов. Для установления связи между содержанием в пластовых водах и почве разных групп химических веществ и изученными показателями (энергии прорастания, всхожести, длины корней проростков, частоты аномалий) тест-объекта (Lepidium sativum) были рассчитаны коэффициенты корреляции (табл. 5).

Таблица 5. Зависимость между биологическими показателями Lepidium sativum и содержанием в воде различных элементов

Показатель	SO42−	Cl–	Нефте-продукты	Fe	Общая минера-лизация
Коэффициент корреляции
Энергия прорастания, %	-0,039	-0,737	-0,003	-0,252	-0,441
Всхожесть, %	+0,062	-0,758	-0,034	-0,320	-0,526
Длина корней, мм	-0,308	+0,140	-0,247	-0,385	-0,095
Изменчивость длины корней, C. V.%	-0,050	+0,489	+0,200	+0,318	+0,754
Частота аномальных проростков, %	+0,425	-0,160	+0,130	-0,138	-0,213
Частота хромосомных нарушений, %	-0,179	-0,417	+0,027	-0,220	-0,168

В опытах с водой установлена сильная отрицательная корреляционная зависимость между показателями жизнеспособности (энергией прорастания, всхожестью) и содержанием ионов хлора (табл. 5). Отмечена также зависимость этих показателей от общей минерализации, хотя сила связи здесь проявляется в меньшей степени. Хлориды и общая минерализация оказывают также влияние на изменчивость морфологического признака - длину корней, однако сила связи разная: средняя (r=+0,489) и высокая (r=+0,754) соответственно. Из всех изученных показателей с частотой аномальных проростков в наибольшей степени связано содержание сульфат-ионов.