Ферментативная активность черноземовидной почвы при загрязнении нефтью и дизельным топливом

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В лабораторном опыте изучили влияние нефтяного загрязнения на краткосрочную динамику активности уреазы, фосфатазы, каталазы, пероксидазы и полифенолоксидазы черноземовидной почвы юга Дальнего Востока. Установлено, что при загрязнении почвы нефтью и нефтепродуктами активность уреазы снизилась на 20–44% в конце инкубации, активность пероксидазы повысилась на 39–49% в середине и конце инкубации, активность полифенолоксидазы возросла в 1.6–2.0 раза в середине инкубации. Активность фосфатазы и каталазы была стабильной при разных уровнях загрязнения на протяжении всего эксперимента. Исследуя влияние срока инкубации, установили, что максимальной активность уреазы была на 10-е сут, фосфатазы – на 20-е, пероксидазы – на 20- и 30-е, полифенолоксидазы – на 30-е сут опыта. Активность каталазы была стабильной на протяжении всех сроков инкубации. Показано, что в случае загрязнения черноземовидной почвы нефтью и дизельным топливом в дозах до 5000 мг/кг на ранних этапах ингибирование ферментативной активности не происходило.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. А. Пилецкая

Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: olgapiletskaya1988@gmail.com
Россия, 675000 Благовещенск, п. Релочный, 1

Список литературы

  1. Шамраев А.В., Шорина Т.С. Влияние нефти и нефтепродуктов на различные компоненты окружающей среды // Вестн. ОГУ. 2009. № 6(100). С. 642–645.
  2. Wyszkowska J., Kucharski J., Waіdowska E. The influence of diesel oil contamination on soil enzymes activity // Rostlinna Vyroba. 2002. V. 48. P. 58–62.
  3. Moradi S., Sarikhani Mohammad Reza, Ale-Agha Ali Beheshti, Hasanpur Karim, Shiri Jalal. Effects of natural and prolonged crude oil pollution on soil enzyme activities // Geoderma Region. 2024. V. 36. P. e00742.
  4. Поляк Ю.М., Сухаревич В.И. Почвенные ферменты и загрязнение почв: биодеградация, биоремедиация, биоиндикация // Агрохимия. 2020. № 3. С. 83–93.
  5. Габбасова И.М. Деградация и рекультивация почв Башкортостана. Уфа: Гилем, 2004. 284 с.
  6. Bai W., Wang Genxu, Shang Guanglie, Xu Lei, Wang Zilong. Effects of experimental warming on soil enzyme activities in an alpine swamp meadow on the Qinghai-Tibetan Plateau // Pedobiol. J. Soil Ecol. 2023. V. 101. P. 150910.
  7. Lemanowicz J., Brzezinґska Małgorzata, Siwik-Ziomek Anetta, Koper Jan. Activity of selected enzymes and phosphorus content in soils of former sulphur mines // Sci. Total Environ. 2020. V. 708. Iss 13. P. 134545.
  8. Колесников С.И., Спивакова Н.А., Везденеева Л.С., Кузнецова Ю.С., Казеев К.Ш. Влияние модельного загрязнения нефтью на биологические свойства почв сухих степей и полупустынь юга России // Аридные экосист. 2013. Т. 19. № 2(55). С. 58–63.
  9. Dindar E., Olcay Topaс Sagban F., Baskaya Huseyin S. Variations of soil enzyme activities in petroleum-hydrocarbon contaminated soil // Inter. Biodeteriorat. Biodegradat. 2015. V. 105. P. 268–275.
  10. Guo H., Yao J., Cai M., Qian Y., Guo Y., Richnow H.H., Blake R.E., Doni S., Ceccanti B. Effects of petroleum contamination on soil microbial numbers, metabolic activity and urease activity // Chemosphere. 2012. V. 87. № 11. P. 1273–1280.
  11. Байчоров Р.А. Действие нефти и нефтепродуктов на свойства почв и продуктивность растений // E-Scio. 2020. Электр. ресурс, режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/deystvie-nefti-i-nefteproduktov-na-svoystva-pochv-i-produktivnost-rasteniy?ysclid=lpkkx6yrc7720051773
  12. Вержбицкий В.В. Андрианов И.И., Полтавская М.Д. Охрана окружающей среды в нефтегазовом деле: уч. пособ. Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2014. 97 с.
  13. Mendelssohn I.A., Slocum M.G. Relationship between soil cellulose decomposition and oil contamination after an oil spill at Swanson Creek, Maryland // Marine Polluti. Bul. 2004. V. 48. P. 359–370.
  14. Pezeshki S.R., Hester M.W., Lin Q., Nyman J.A. The effects of oil spill and clean-up on dominant US Gulf coast marsh macrophytes: a review // Environ. Pollut. 2000. V. 108. P. 129–139.
  15. Голов Г.В. Почвы и экология агрофитоценозов Зейско-Буреинской равнины. Владивосток: Дальнаука, 2001. 162 с.
  16. Ивлев А.М., Дербенцева В.И., Голов В.И., Трегубова В.Г. Агрохимия почв юга Дальнего Востока. М.: Круглый год, 2001.104 с.
  17. Пилецкая О.А. Биологическая активность черноземовидной почвы при использовании различных систем удобрений: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Владивосток: ДФУ, 2015. 24 с.
  18. Документ (Письмо) Министерство охраны окружающей среды и природных ресурсов РФ от 27.12.93 № 61-5678 «О порядке определения размеров ущерба от загрязнения земель» // Техэксперт: [сайт]. URL: http://docs.cntd.ru/document/9033369
  19. Муртазина С.Г., Гайсин И.А., Муртазин М.Г. Практикум по почвоведению. Казань: КазанГСХА, 2006. 225 с.
  20. Малахов С.Г. Временные методические рекомендации по контролю загрязнения почв. М.: Моск. отд-е гидрометеоиздата, 1984. 40 с.
  21. Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. М.: Ин-т биологии Уфим. НЦ, Наука, 2005. 252 с.
  22. Griffiths B.S., Bonkowski M., Roy J., Ritz K. Functional stability, substrate utilisation and biological indicators of soils following environmental impacts // Appl. Soil Ecol. 2001. V.16. Iss. 1. P. 49–61.
  23. Siddiqui S., Adams W.A. The fate of diesel hydrocarbons in soils and their effect on the germination of perennial ryegrass // Environ. Toxicol 2002. V. 17. Iss. 1. P. 49–62.
  24. Blakely J.K., Neher D.A., Spongberg A.L. Soil invertebrates and microbial communities, and decomposition as indicators of polycyclic aromatic hydrocarbon contamination // Appl. Soil Ecol. 2002. V. 21. Iss. 1. P. 71–88.
  25. Li Y., Morris J.T., Yoch D.C. Chronic low level hydrocarbon amendments stimulate plant growth and microbial activity in saltmarsh microcosms // J. Appl. Ecol. 1990. V. 27. № 1. P. 159–171.
  26. Li M., Horsman B., Wang N., Lan Wu C.Q. Effects of nitrogen sources on cellgrowth and lipid accumulation of green alga Neochloris oleoabundans // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2008. V. 81. P. 629–636.
  27. Allen C.A., Wagner W.C. Rhizosphere activity of cattail (Typha latifolia) and spike rush (Eleocharis tuberculosa) inhabiting an oil spill // Texas J. Sci. 2000. V. 52. P. 335–344.
  28. Delaune R.D., DeLaune R.D., Patrick Jr. W.H., Buresh R.J. Effects of crude oil on a Louisiana Spartina alterniflora salt marsh // Environ. Pollut. 1979. V. 20. Iss. 1. P. 21–31.
  29. Сергатенко С.Н., Федорова И.Л., Игнатова Т.Д. Влияние нефтяного загрязнения на активность почвенных ферментов классов оксидоредуктаз и гидролаз // Вестн. Ульян. ГСХА. 2022. № 3. С. 83–88.
  30. Achuba F.I., Peretiemo-Clarke B.O. Effect of spent engine oil on soil catalase and dehydrogenase activities // Inter. Agrophysics. 2008. V. 22. P. 1–4.
  31. Uzoije A.P., Agunwamba J.C. Physiochemical properties of soil in relation to varying rates of crude oil pollution // J. Environ. Sci. Technol. 2011. V. 4. Iss. 3. P. 313–323.
  32. Walker J.D., Seesman P.A., Colwell R.R. Effect of south Louisiana crude oil and no. 2 fuel oil on growth of heterotrophic microorganisms, including proteolytic, lipolytic, chitinolytic and cellulolytic bacteria // Environ. Pollut. 1975. V. 9. Iss. 1. P. 13–33.
  33. Wang S., Xu Yan, Lin Zhaofeng, Zhang Jishi, Norbu Namkha, Liu Wei. The harm of petroleum-polluted soil and its remediation research // AIP Conf. Proceed. 2017. V. 1864. Iss.1. P. 1–8.
  34. Раськова Н.В. Активность и свойства пероксидазы и полифенолоксидазы в дерново-подзолистых почвах под лесными биоценозами // Почвоведение. 1995. № 11. С. 25–30.
  35. Гулько А.Е., Хазиев Ф.Х. Фенолоксидазы почв: продуцирование, иммобилизация, активность // Почвоведение. 1992. № 11. С. 145–148.
  36. Коршунова Т.И., Четвериков С.П., Бакаева М.Д., Кузина Е.В., Рафикова Г.Ф., Четверикова Д.В., Логинов О.Н. Микроорганизмы в ликвидации последствий нефтяного загрязнения (обзор) // Прикл. биохим. и микробиол. 2019. Т. 55. № 4. С. 338–349.
  37. Мязин В.А., Фокина Н.В. Использование биоремедиации для очистки почв от нефтезагрязнения в условиях Кольского Севера // Сб. научн. тр. «Проблемы рекультивации отходов быта, промышленного и сельскохозяйственного производства» Краснодар: Кубан.ГАУ им. И.Т. Трубилина, 2017. С. 70–75.
  38. Назаров А.В., Ананьина Л.Н., Ястребова О.В., Плотникова Е.Г. Влияние нефтяного загрязнения на бактерии дерново-подзолистой почвы // Почвоведение. 2010. № 12. С. 1489–1493.
  39. Другов Ю.С., Родин А.А. Экологические анализы при разливах нефти и нефтепродуктов: практ. рук-во. 2-е изд. (эл.). М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2015. 273 c.
  40. Руденко Е.Ю. Биоремедиация нефтезагрязненных почв органическими компонентами отходов пищевой (пивоваренной) промышленности: Дис. … д-ра биол. наук. Самара, 2015. 352 с.
  41. Gianfreda L., Rao M.A. Potential of extra cellular enzymes in remediation of polluted soils: a review // Enzyme Microb. Technol. 2004. V. 35. P. 339–354.
  42. Исмаилов Н.М. Микробиология и ферментативная активность нефтезагрязненных почв // Восстановление нефтезагрязненных почвенных экосистем. М.: Наука, 1988. С. 42–57.
  43. Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Ферменты азотного обмена в нефтезагрязненных почвах // Изв. РАН. Сер. биол. 1997. С. 755–759.
  44. Новоселова Е.И. Ферментативная активность почв в условиях нефтяного загрязнения и ее биодиагностическое значение // Теор. и прикл. экол. 2009. № 2. С. 4–12.
  45. Безуглова О.С., Наими О.И., Полиенко Е.А., Лыхман В.А., Дубинина М.Н., Поволоцкая Ю.С., Патрикеев Е.С. Ферментативная активность чернозема обыкновенного при разложении соломы в почве // Усп. совр. естествознания. 2019. № 12. С. 199–204.
  46. Лабутова Н.М., Банкина Т.А. Основы биогеохимии. СПб.: Изд. дом СПбГУ, 2013. 239 с.
  47. Пилецкая О.А., Ячная Д.А. Влияние сроков и способов хранения на изменение активности ферментов черноземовидной почвы Зейск-Буреинской равнины // Бюл. Почв. ин-та им. В.В. Докучаева. 2022. Вып. 112. С. 48–72. doi: 10.19047/0136-1694-2022-112-48-72
  48. Турусов В.И., Гармашов В.М., Дьячкова Т.И. Ферментативная активность чернозема обыкновенного в различных севооборотах при разных способах обработки почвы // Агрохимия. 2012. № 9. С. 21–25.
  49. Русанов А.М., Мисетов И.А., Шорина Т.С. К вопросу диагностики и оценки загрязненных нефтью черноземов // Вестн. ТомскГУ. 2012. № 364. С. 219–224.
  50. Воронин А.А., Протасова Н.А., Беспалова Н.С. Динамика ферментативной активности чернозема обыкновенного в условиях полевого стационарного опыта федерального полигона «Каменная степь» // Вестн. ВГУ. Сер. Химия. Биология. Фармация. 2006. № 2. С. 122–127.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Изменение ферментативной активности черноземовидной почвы при загрязнении нефтью и дизельным топливом относительно контроля.

Скачать (889KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Результаты применения метода главных компонент (PCA) для изучения влияния срока инкубации на ферментативную активность черноземовидной почвы.

Скачать (236KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».