Определение экологически безопасной концентрации германия в чернозёме обыкновенном

Введение. Германий (Ge) является ценным для технологической сферы химическим элементом. В последние годы Ge всё чаще применяется в различных отраслях промышленности: при создании волоконной и инфракрасной оптики, в качестве катализатора полимеризации при производстве полиэтилентерефталата (ПЭТ). В почвах, загрязнённых отходами горнодобывающей промышленности, Ge содержится в концентрации от 1,45
до 7,91 мг/кг. Предельно допустимые концентрации Ge в почве не разработаны, соответственно актуальными представляются комплексная оценка влияния Ge на биологические показатели почв и установление экологически безопасной концентрации Ge в почве.
Материалы и методы. В лабораторном эксперименте при помощи методов биодиагностики оценена экотоксичность 3; 30 и 300 фоновых концентраций (ФК) Ge на 10-е, 30-е и 90-е сутки. Все исследуемые величины включали в расчёт интегрального показателя биологического состояния почвы (ИПБС). При загрязнении Ge диагностировали очерёдность нарушения экосистемных функций почвы по степени снижения ИПБС. Доза элемента, под влиянием которой происходит нарушение целостных функций почвы, характеризующих степень плодородия почвы, определена как экологически безопасная концентрация Ge в данной почве.
Результаты. С увеличением дозы Ge в почве усиливался экотоксический эффект влияния на активность каталазы и дегидрогеназ, обилие бактерий рода Azotobacter, целлюлозолитическую активность, всхожесть и длину корней редиса. После загрязнения Ge почвы выявлена максимальная токсичность для показателей, исследуемых на 10-е и 30-е сутки. Показатель длины корней редиса проявил наибольшую чувствительность к загрязнению почвы Ge по сравнению с показателем активности дегидрогеназ. Наиболее сильная корреляция отмечена между содержанием Ge в почве и активностью каталазы. Установлена экологически безопасная концентрация Ge в почве – 6,5 мг/кг. Полученные результаты оценки экотоксичности загрязнённых Ge почв возможно использовать для диагностики их экологического состояния.
Ограничения исследования. Предложенные экологически безопасные концентрации в Ge почвах применимы прежде всего для чернозёмов обыкновенных.
Заключение. Повышение фоновых концентраций Ge в почве ингибировало биологические показатели чернозёма обыкновенного. Максимальное экотоксическое влияние Ge на исследуемые показатели продемонстрировано на 10-е и 30-е сутки. Длина корней редиса наиболее чувствительна к загрязнению почвы Ge по сравнению с показателем активности дегидрогеназ. Наиболее сильная корреляция отмечена между содержанием Ge
в почве и активностью каталазы. Установлена экологически безопасная концентрация Ge в почве – 6,5 мг/кг. Полученные результаты по оценке экотоксичности почв, загрязнённых Ge, возможно использовать для диагностики экологического состояния почв.

чернозём, германий, биологические показатели, экологически безопасная концентрация, нормирование, биотестирование, экотоксичность