Сравнительная оценка влияния загрязнения, засухи и закисления почвы на ее индикационные характеристики

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Биотестовые и биоиндикационные показатели состояния почвы могут изменяться не только в результате загрязнения, но и в силу действия неблагоприятных факторов окружающей среды.

Целью исследования было сравнение влияния химического загрязнения, кратковременной засухи и закисления на токсикологические и биоиндикационные характеристики дерново-подзолистой почвы.

Методы исследования. Объектом исследования служили пробы дерново-подзолистой почвы, испытавшей независимое действие трех факторов: загрязнение кадмием (6,4±0,5 мг/кг), средний уровень кислотности (4,8 ед. рН), недостаток увлажнения (25 суток). При биотестировании использовали культуры Paramecium caudatum и препарат на основе Escherichia coli, при биоиндикации – каталазную и уреазную активность, численность основных эколого-трофических групп микроорганизмов в почве.

Результаты. Биотестирование водных вытяжек из почвы показало, что за 30 мин. тест-реакции индексы токсичности повышаются только в пробах cо среднекислой реакцией среды; за 180 мин. экспозиции E. coli чувствительны к пробам почвы, испытавшей засуху и загрязнение кадмием, P. caudatum – только засуху. Уровень каталазной активности почвы при всех воздействиях был сопоставим с контролем (почва без воздействия); активность уреазы значимо снизилась только в почве со среднекислой реакцией среды. Численность аборигенных аммонификаторов в почве снижалась при всех видах воздействия; олиготрофы и олигокарбофилы – получали преимущество (относительно контроля).

Выводы. Природные экологические факторы могут изменять параметры экологического состояния почвы так же, как и антропогенные.

Об авторах

Евгения Владимировна Товстик

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: tovstik2006@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0003-1861-6076
SPIN-код: 8792-9281
Scopus Author ID: 57004932100
ResearcherId: Р-1350-2017

канд. биол. наук, доцент, доцент, с.н.с. кафедры фундаментальной химии и методики обучения химии

 

Россия, ул. Московская, 36, г. Киров, 610000, Российская Федерация

Анна Сергеевна Олькова

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Вятский государственный университет»

Email: usr08617@vyatsu.ru
ORCID iD: 0000-0002-5798-8211
SPIN-код: 4874-9240
Scopus Author ID: 57195523346
ResearcherId: A-4963-2017

докт. биол. наук, доцент, профессор, с.н.с. кафедры экологии и природопользования

 

Россия, ул. Московская, 36, г. Киров, 610000, Российская Федерация

Список литературы

  1. Воронина, Л. П., Поногайбо, К. Э., & Савостикова, О. Н. (2022). Обоснование выбора типов почв для гигиенического нормирования химических веществ (обзор литературы). Гигиена и санитария, 101(3), 270–274. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2022-101-3-270-274. EDN: https://elibrary.ru/JNUISW
  2. Добровольская, Т. Г., Звягинцев, Д. Г., Чернов, И. Ю., Головченко, А. В., Зенова, Г. М., Лысак, Л. В., Манучарова, Н. А., Марфенина, О. Е., Полянская, Л. М., Степанов, А. Л., Умаров, М. М. (2015). Роль микроорганизмов в экологических функциях почв. Почвоведение, 9, 1087–1096. https://doi.org/10.7868/S0032180X15090038. EDN: https://elibrary.ru/UDEUQV
  3. Добровольский, Г. В., Куст, Г. С., Чернов, И. Ю., Добровольская, Т. Г., Лысак, Л. В., Андреева, О. В., Степанов, А. Л., Ковалева, Н. О., Макеев, А. О., Федотов, Г. Н., Шалаев, В. С., Соколов, М. С., Розов, С. Ю., Смагин, А. В., Ковалев, И. В., Медведева, О. Е., Бессонова, Е. А., Попова, Л. В., Рыхликова, М. Е., Рахлеева, А. А., Мартыненко, И. А. (2012). Почвы в биосфере и жизни человека (584 с.). Москва: Московский государственный университет леса (Мытищи). ISBN: 978-5-8135-0575-1. EDN: https://elibrary.ru/TNBORZ
  4. Кедрова, Л. И., & Уткина, Е. И. (2018). Влияние почвенной кислотности на урожайность озимой ржи и возможности эдафической выборки. Аграрная наука ЕвроСевероВостока, 6(67), 17–25. https://doi.org/10.30766/2072-9081.2 Newton.67.6.17-25. EDN: https://elibrary.ru/VNWGUZ
  5. Новосёлова, Е. И., & Волкова, О. О. (2017). Влияние тяжёлых металлов на активность каталазы разных типов почв. Известия Оренбургского государственного аграрного университета, 2(64), 190–193. EDN: https://elibrary.ru/YMXHIZ
  6. Олькова, А. С., & Ашихмина, Т. Я. (2021). Факторы получения репрезентативных результатов биотестирования водных сред (обзор). Теоретическая и прикладная экология, 2, 22–30. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2021-2-022-030. EDN: https://elibrary.ru/ANOOJP
  7. Олькова, А. С., & Товстик, Е. В. (2024). Информативность показателей экологического состояния почвы, находящейся в условиях низкоуровневого стресса: загрязнение, засуха, кислотность. Трансформация экосистем, 7(3), 138–152. https://doi.org/10.23859/estr-230217. EDN: https://elibrary.ru/NMVRYS
  8. ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.1104. Методика определения интегральной токсичности поверхностных, в том числе морских, грунтовых, питьевых, сточных вод, водных экстрактов почв, отходов, осадков сточных вод по изменению бактериальной биолюминесценции тестсистемой «Эколюм» [Документ]. Министерство природных ресурсов РФ, Москва, 2004 (издание 2010 г.).
  9. Страшная, А. И., Бирман, Б. А., & Береза, О. В. (2018). Особенности засухи 2012 г. на Урале и в западной Сибири и её влияние на урожайность яровых зерновых культур. Гидрометеорологические исследования и прогнозы, 2(368), 154–169. EDN: https://elibrary.ru/UTCDQO
  10. Товстик, Е. В., Широких, И. Г., Соловьёва, Е. С., Широких, А. А., Ашихмина, Т. Я., & Савиных, В. П. (2018). Изменение почвенной актинобиоты под влиянием инвазии борщевика Сосновского. Теоретическая и прикладная экология, 4, 114–118. https://doi.org/10.25750/1995-4301-2018-4-114-118. EDN: https://elibrary.ru/YXSUIX
  11. ФР. 1.39.2015.19243. Методика определения токсичности проб почв и донных отложений экспрессметодом с применением прибора серии «Биотестер» (16 с.). СанктПетербург: ООО «СПЕКТРМ», 2015.
  12. Хазиев, Ф. Х. (2005). Методы почвенной энзимологии (252 с.). Москва: Наука. ISBN: 5-02-033940-7. EDN: https://elibrary.ru/QKXHYJ
  13. Dixon, J. C. (2015). Soil morphology in the critical zone: The role of climate, geology, and vegetation in soil formation in the critical zone. Developments in Earth Surface Processes, 19, 147–172. https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63369-9.00005-7
  14. Dong, J., & Ochsner, T. E. (2018). Soil texture often exerts a stronger influence than precipitation on mesoscale soil moisture patterns. Water Resources Research, 54(3), 2199–2211. https://doi.org/10.1002/2017WR021692
  15. Fan, D., Wang, S., Guo, Y., Liu, J., Agathokleous, E., Zhu, Y., & Han, J. (2021). The role of bacterial communities in shaping Cdinduced hormesis in ‘living’ soil as a function of landuse change. Journal of Hazardous Materials, 409, 124996. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124996. EDN: https://elibrary.ru/JLHKTZ
  16. FrenchMcCay, D. P., Robinson, H. J., Adams, J. E., Frediani, M. A., Murphy, M. J., Morse, Ch., Gloekler, M., & Parkerton, Th. F. (2024). Parsing the toxicity paradox: Composition and duration of exposure alter predicted oil spill effects by orders of magnitude. Marine Pollution Bulletin, 202, 116285. https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2024.116285. EDN: https://elibrary.ru/FOAAFE
  17. Howe, J. A., & Peyton, S. A. (2021). The soil habitat. In T. J. Gentry, J. J. Fuhrmann, & D. A. Zuberer (Eds.), Principles and Applications of Soil Microbiology (3rd ed., pp. 23–55). Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-820202-9.00002-2
  18. Olkova, A. S., & Tovstik, E. V. (2022). Comparison of natural abiotic factors and pollution influence on the soil enzymatic activity. Ecological Engineering & Environmental Technology, 23(1), 42–48. https://doi.org/10.12912/27197050/143003. EDN: https://elibrary.ru/MKSPWQ
  19. Sohail, M. I., Arif, M., Rauf, A., Rizwan, M., Ali, S., Saqib, M., & ZiaurRehman, M. (2019). Chapter 2: Organic manures for cadmium tolerance and remediation. In: Cadmium Tolerance in Plants (pp. 19–67). https://doi.org/10.1016/B978-0-12-815794-7.00002-3. EDN: https://elibrary.ru/YXETYY
  20. Sparks, D. L., Singh, B., & Siebecker, M. G. (2024). Chapter 9: The chemistry of soil acidity. In: Environmental Soil Chemistry (3rd ed., pp. 381–410). Academic Press. https://doi.org/10.1016/B978-0-443-14034-1.00009-5
  21. Zhang, Y., Yang, S., Yang, J., Wu, Z., Liu, H., Nie, Z., Qu, J., Hu, Y., Shao, Y., Liu, J., Liu, F., & Hua, D. (2023). Temporal hormetic response of soil microbes to cadmium: A metagenomic perspective. Science of the Total Environment, 891, 164190. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.164190. EDN: https://elibrary.ru/ZBCKIQ

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».