Изучено влияние экстремально высоких концентраций тяжелых металлов на микробоценоз тяжелосуглинистой горно-луговой черноземовидной почвы (Eutric Mollic Leptosol) в зоне воздействия хвостохранилища Урупского горно-обогатительного комбината. Проведено сравнение микробных сообществ почвы, подверженной полиметаллическому загрязнению, и незагрязненной (фоновой) почвы. Содержание ряда тяжелых металлов в почве мониторинговой площадки значительно превышает их фоновые значения (до 63 раз). В результате анализа метагенома загрязненной почвы установлены индикаторные группы микроорганизмов, ассоциированных с полиметаллическим загрязнением. Снижение численности наблюдалось для нескольких минорных родов классов актинобактерий и , а именно для , , и . Загрязнение тяжелыми металлами вызвало изменение в структуре микробного сообщества. При этом общее биоразнообразие микробоценоза не снижалось. Проведенное исследование подтверждает сложность микробного ответа на комплексное полиметаллическое загрязнение и актуально для изучения долгосрочного ответа и механизма сопротивления микробиома почв.
Проведена оценка ферментативной активности чернозема и дерново-подзолистой почвы при загрязнении нефтью по широкому спектру активности 20 ферментов. Объекты исследования – пахотный горизонт чернозема обыкновенного и гумусовый горизонт дерново-подзолистой почвы под лесом. Для моделирования углеводородного загрязнения в почву вносили нефть (1, 5 и 10%). Для оценки ферментативной активности почв определяли активность 20 ферментов классов оксидоредуктаз и гидролаз, участвующих в биогеохимических циклах С, N, O, P и S. Наиболее чувствительными при загрязнении нефтью чернозема обыкновенного были целлюлаза и цистеинредуктаза, при загрязнении дерново-подзолистой почвы – аденозинтрифосфатаза и нитратредуктаза. Все исследованные ферменты (кроме протеазы и β-глюкозидазы в черноземе обыкновенном) проявили высокую информативность – тесную корреляцию с содержанием в почве нефти (r > 0.65). Рассчитаны интегральный показатель ферментативной активности (ИПФА), среднее геометрическое (GMEEА) и интегральный индекс АР. Высокую информативность проявили ИПФА (r = –0.97…–0.98) и GMEА (r = –0.98…–0.99), а показатель АР – невысокую информативность в дерново-подзолистой почве (r = –0.46). Рекомендуется применение ИПФА и GMEА для ферментативной диагностики экологического состояния почвы после загрязнения нефтью. При загрязнении почв нефтью в большей степени нарушаются циклы N, P и C и в меньшей – S и O. При загрязнении нефтью наибольшим средним баллом применимости фермента для диагностики состояния почвы обладают ферменты цикла С (инвертаза, полифенолоксидаза, дегидрогеназы), цикла N (уреаза), цикла Р (кислая и щелочная фосфатазы) и цикла О (каталаза и пероксидаза). Применение ферментативной диагностики весьма эффективно и целесообразно для оценки экологического состояния почв, загрязненных нефтяными углеводородами.
Индексирование
Scopus
Crossref
Высшая аттестационная комиссия
При Министерстве образования и науки Российской Федерации