О выборе индикационных показателей для экологического нормирования нефтепродуктов в каштановых почвах

Аннотация

В условиях модельного эксперимента изучен отклик микробного сообщества почв на разный уровень нефтяного загрязнения по показателям: базальное дыхание (БД), углерод микробной биомассы (Смик), потенциальная денитрификация (ДНФ), метаногенез, активность каталазы. Почвы представлены светло-каштановой (Haplic Kastanozems Sodic) и лугово-каштановой (Gleyic Kastanozems Chromic) сухостепной зоны Ставропольского края, различающимися степенью гумусированности, засоленности и содержанием физической глины. Внесение сырой нефти через 30 сут. увеличивало интенсивность дыхания и вызывало рост Смик за счет активизации нефтеокисляющих микроорганизмов в анаэробных зонах почв. ДНФ изменялась в С-К и Л-К почвах разнонаправленно, что, вероятно, связано с разной степенью гумусированности почв и их засоленностью. Каталазная активность была чувствительным показателем для нормирования НП в С-К почве, но засоление было определяющим фактором в ее активности в Л-К почве. Биотестирование с использованием малощетинковых червей Eisenia fetida показало неспособность тест-объектов к выживанию в почвах каштанового ряда. Значимым индикатором, не зависящим от природных факторов в почвах
каштанового ряда, является БД и связанные с ним показатели субстратндуцированного дыхания (СИД), Смик. Каталазная активность и ДНФ имеют ограничения по фактору засоления.

Литература

1.Благодатская Е.В., Ананьева Н.Д. Оценка устой- чивости микробных сообществ в процессе разложения поллютантов в почве // Почвоведение. 1996. № 11.
2.Благодатский С.А. Микробная биомасса и моделирование цикла азота в почве: Автореф. дис…. д-ра биол. наук. Пущино, 2011.
3.ГОСТ 26423-85 Почвы Методы определения удельной электрической проводимости, рН и плотного остатка водной вытяжки.
4.ГОСТ 26428-85 Почвы Методы определения каль- ция и магния в водной вытяжке.
5.ГОСТ 26487-85 Почвы Определение обменного кальция и обменного (подвижного) магния методами ЦИНАО.
6.ГОСТ 26950-86 Почвы Метод определения обмен- ного натрия.
7.ГОСТ 26205-91 Почвы Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Мачигина в модификации ЦИНАО.
8.ГОСТ 26213-91 Почвы Методы определения ор- ганического вещества.
9.ГОСТ 33036-2014 «Методы испытаний химиче- ской продукции, представляющей опасность для окру- жающей среды. Определение острой токсичности для дождевых червей».
10.ГОСТ Р 53219-2008 Качество почвы Определе- ние содержания нитратного азота, аммонийного азота и общего азота в воздушно-сухих почвах с помощью хло- рида кальция в качестве экстрагирующего вещества.
11.ГОСТ 33042—2014 «Методы испытаний химиче- ской продукции, представляющей опасность для окружа- ющей среды. Тест на репродуктивность дождевых червей (Eisenia fetida/Eisenia andrei)».
12.ГОСТ 12536-2014 Грунты Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микро- агрегатного состава.
13.Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М., 1990.
14.Классификация и диагностика почв СССР / Под ред. В.В. Егорова, Е.Н. Иванова, В.М. Фридланд. 1977.
15.Ковалева Е.И., Яковлев А.С., Николаенко М.Г. и др. Экологическая оценка нефтезагрязненных почв с использованием энхитреид // Почвоведение. 2017. № 3.
16.Кромка М., Степанов А.Л., Умаров М.М. Восста- новление закиси азота микробной биомассой в почвах // Почвоведение. 1991. № 8.
17.Меняйло О.В. Особенности процесса денитрифи- кации в засоленных почвах: Автореф. дис…. канд. биол. наук. М., 1996.
18.Наплекова Н.Н., Булавко Г.И. Ферментативная активность почв, загрязненных соединениями свинца // Почвоведение. 1983. № 7.
19.ПНДФ 16.1:2.2.22-98 «Методика измерения мас- совой доли нефтепродуктов в почве и донных отложени- ях методом ИК-спектрометрии. Количественный хими- ческий анализ почв». 2005.
20.Поздняков Л.А., Степанов А.Л., Манучарова Н.А. Анаэробное окисление метана в почвах и водных экосистемах // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. 2011. № 1.
21.Приказ Министерства природных ресурсов Российской Федерации от 12 сентября 2002 г. № 574 «Об утверждении временных рекомендаций по разработке и введению в действие нормативов допустимого остаточ- ного содержания нефти и продуктов ее трансформации в почвах после проведения рекультивационных и иных восстановительных работ».
22.РД 52.18.572-96 Определение массовой концентрации хлорид-, сульфат-, нитрат-, нитрит-ионов в пробах питьевой воды и в пробах почв (водных вытяжек) методом ионной хроматографии. Методика выполнения измерений.
23.Семиколенных А.А. Каталазная активность почв северной тайги (Архангельская область) // Почвоведение. 2001. № 1.
24.Степанов А.Л., Лысак Л.В. Методы газовой хро- матографии в почвенной микробиологии. М., 2002.
25.Терехова В.А. Биотестирование экотоксичности почв при химическом загрязнении: современные подходы к интеграции для оценки экологического состояния (обзор) // Почвоведение. 2022. № 5.
26.Умаров М.М., Кураков А.В., Степанов А.Л. Мик- робиологическая трансформация азота в почве. М., 2007.
27.Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М., 1986.
28.ФР.1.39.2014.18039 Методика измерений токсич- ности почв по реакциям энхитреид.
29.Шорина Т.С. Влияние нефтяного загрязнения на свойства черноземов оренбургского предуралья и пути их восстановления: Автореф. дис…. канд. биол. наук. Уфа, 2011.
30.Эркенова М.И., Толпешта И.И., Трофимов С.Я. и др. Изменение содержания нефтепродуктов в загряз- ненной нефтью торфяной почве верхового болота в ус- ловиях полевого эксперимента с использованием извести и удобрений // Почвоведение. 2011. № 11.
31.Anderson J.P.E., Domsch K.N. A physiological method for quantitative measurement of microbial biomass in soil // Soil Biol. Biochem. 1978. № 10.
32.Anderson T.H., Domsch K.H. Maintenance require- ments of actively metabolizing microbial populations under in situ conditions // Soil Biol. Biochem. 1985. № 17.
33.FAO. World Reference Base for Soil Resources. Rome, 2015.
34.Galstian A.S. Enzymatic activity of soils // Geoderma. 1974. № 12.
35.Gamzaeva R.S. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2021. https://doi.org/: 10.1088/1755-1315/723/5/052023
36.Guo J., Zhou Y., Guo H. et al. Saline and alkaline stresses alter soil properties and composition and structure of gene-based nitrifier and denitrifier communities in a calcare- ous desert soil // BMC Microbiol. 2021. № 21.
37.Huibin Y., Yonghui S.B.X., Erdeng D. et al. Denitrifi- cation potential and its correlation to physico-chemical and biological characteristics of saline wetland soils in semi-arid regions // Chemosphere. 2012. Vol. 89, № 11.
38.Kovaleva E.I., Trofimov S.Ya., Zhongqi Ch. Impact of oil contamination on ecological functions of peat soils from West Siberia of Russia // Journal of Environ. Quality. 2021. Vol. 50, № 1.
39.Miao Y., Liao R., Zhang X. et al. Metagenomic insights into salinity effect on diversity and abundance of denitrifying bacteria and genes in an expanded granular sludge bed reactor treating high-nitrate wastewater // Chem. Eng. Journal. 2015.
40.Raghoebarsing A.A., Pol A., van de Pas-Schoonen K.T. et al. A microbial consortium couples anaerobic methane oxi- dation to denitrification // Nature. 2006. Vol. 440.
41.Seo D.C., Yu K., Delaune R.D. Influence of salinity level on sediment denitrification in a Louisiana estuary re- ceiving diverted Mississippi River water // Arch Agron Soil Sci. 2008. 54(3).
42.Shiyin L., Lixiao N., Panying P. et al. Effects of pesti- cides and their hydrolysates on catalase activity in soil // Bul- letin of environmental contamination and toxicology. 2004. Vol. 72.
43.Vasenev V.I., Anan’eva N.D., Ivashchenko K.V. The effect of pollutants (heavy metals and diesel fuel) on the re- spiratory activity of constructozems (artificial soils) // Russian Journal of Ecology. 2013. Vol. 44, № 6.
44.Vavilin V.A. Anaerobic oxidation of methane by ni- trate: the kinetic isotope effect // Environment dynamics and global climate change. 2019. Vol. 10.
45.Zeng W.-Z., Xu C., Wu J.-W. et al. of salinity on soil respiration and nitrogen dynamics // Ecol Chem Eng S. 2013. Vol. 20, № 3.