Загрязнение тяжелыми металлами и дыхательная активность микроорганизмов в нативных почвах и искусственных субстратах (на примере заповедного участка “Ямская степь”)

Участок “Ямская степь” заповедника “Белогорье” расположен в Белгородской области вблизи сосредоточения предприятий горно-добывающей промышленности: Лебединского и Стойленского ГОК, комбинатов “КМАруда” и Оскольский металлургический, ТЭЦ и др. Учитывая, что “Ямская степь” является особо охраняемой природной территорией и при этом испытывает значительную техногенную нагрузку, необходимость изучения свойств доминирующих почв и проведения оценки загрязнения их тяжелыми металлами (ТМ) приобретает актуальное значение. Целью работы являлась оценка токсичности загрязнения почв “Ямской степи” ТМ в зависимости от изучения дыхательной активности микроорганизмов нативных почв мониторинговых площадок (МП) и искусственно созданных смесей почвы с пылью из цехов комбината, содержащей повышенные количества ТМ. Исследования нативных почв на МП не выявили зависимости базального дыхания от типа почвы, лишь слабо и единично от типа землепользования. В почвах только двух из 21-й изученной МП обнаружены признаки нарушения функционирования микробного сообщества. Измерения валовых форм ТМ показали относительное превышение концентрации на этих МП Сu, Zn, Zr, Sn, Pb, As. Опыты с искусственными субстратами позволили заключить, что добавление пыли с ТМ, взятой из цехов Лебединского ГОКа, сказывается на микробиологической активности, вызывая интенсификацию выделения СО₂, как в случае измерения скорости базального, так и субстрат-индуцированного дыхания. Но только в вариантах при равном соотношении почва/пыль, что маловероятно в природных условиях, это влияние было значительным. Необходим поиск более чувствительных индикаторов загрязнения ТМ изучаемых почв.

тяжелые металлы, загрязнение, черноземы, дыхательная активность микробоценоза, мониторинговые площадки, натурные и имитационные эксперименты, Ямская степь, heavy metals, contamination, chernozems, respiration activity of microbiocenosis, monitoring areas, nature and imitation experiments, Yamskaya Steppe

1. Благодатская Е.В., Ананьева Н.Д., Мякшина Т.Н. Характеристика состояния микробного сообщества по величине метаболического коэффициента // Почвоведение. 1995. № 2. С. 205-210.

2. Девятова Т.А. Биоэкологические принципы мониторинга и диагностика загрязнения почв // Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2005. № 1. С. 105-106.

3. Евдокимова Г.А., Зенкова И.В. Влияние выбросов алюминиевого завода на биоту почв Кольского полуострова // Почвоведение. 2003. № 8. С. 973-979.

4. Кабиров P.P., Сагитова А.Р., Суханова Н.В. Разработка и использование многокомпонентной тест-системы для оценки токсичности почвенного покрова городской территории // Экология. 1997. № 6. С. 408-411.

5. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.

6. Мостовая А.С., Курганова И.Н., Лопес де Гереню В.О., Хохлова О.С., Русаков А.В., Шаповалов А.С. Изменение микробиологической активности серых лесных почв в процессе естественного лесовосстановления // Вестник ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2015. № 2. С. 64-72.

7. Терехова В.А. Биоиндикация и биотестирование в экологическом контроле // Использование и охрана природных ресурсов в России. Информационно-аналитический бюл. 2007. № 1 (91). С. 88-90.

8. Филимонова Ж.В., Покаржевский А.Д., Зайцев A.C., Криволуцкий Д.А., Фергуф С.К. Экологические механизмы устойчивости почвенной биоты к загрязнению металлами // Докл. РАН. 2000. Т. 370. С. 571-573.

9. Шунелько Е.В., Федорова А.И. Экологическая оценка городских почв и выявление уровня токсичности тяжелых металлов методом биотестирования // Вестн. Воронеж. гос ун-та. География и экология. 2000. №. 4. С. 77-83.

10. Яковлев А.С. Биологическая диагностика и мониторинг состояния почв // Почвоведение. 2000. № 1. С. 70-79.

11. Aceves M.B., Ansorena C.G.J., Dendooven L., Brookes P.C. Soil microbial biomass and organic e in a gradient of zinc concentrations in soils around a mine spoil tip // Soil Biol. Biochem. 1999. V. 31. P. 867-876.

12. Anderson T.H., Domsch K.H. The metabolic quotient for CO2 (qCO2) as a specific activity parameter to assess the effects of environmental conditions, such as pH, on the microbial biomass of forest soils // Soils Biol. Biochem. 1993. V. 25. P. 393-395.

13. Berg C., Ekbohm G., Soederstroem B.E., Staaf H. Reduction of decomposition rates of Scots pine needle litter due to heavy-metal pollution // Water, Air Soil Pollution. 1991. V. 59. P. 165-178.