Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование активности фермента каталаза солончака гидроморфного сорового Тамани при загрязнении тяжелыми металлами и нефтью

Сведения об участнике
ФИО
Фесенко Виолетта Игоревна
ФИО (на английском языке)
Fesenko Violetta Igorevna
Название организации
Южный Федеральный Университет
Тезисы
Название
Исследование активности фермента каталаза солончака гидроморфного сорового Тамани при загрязнении тяжелыми металлами и нефтью
Название (на английском языке)
The research activity of the enzyme catalase of hydromorphic Taman salt-marsh contaminated with heavy metals and oil
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Залозных Сергей Андреевич (ЮФУ,г.Ростов-на-Дону,Россия); Колесников Сергей Ильич (ЮФУ, г.Ростов-на-Дону,Россия)
Соавторы (на английском языке)
Содержание

Тип почвы солончак гидроморфный соровый распространен на территории Таманского полуострова. Ввиду повышения антропогенного воздействия и малоизученности данного типа почвы, так как солончак обладает малой распространенностью и не широко используется в области сельского  хозяйства, возникает необходимость  в его полноценном мониторинге.

Цель настоящей работы — исследовать активность фермента каталаза солончака гидроморфного сорового Тамани при загрязнении тяжелыми металлами и нефтью. 

Для реализации поставленной цели был заложен ряд модельных опытов. В качестве объекта исследования был выбран солончак гидроморфный соровый карбонатный (Краснодарский край, Темрюкский район, п. Сенной, 45°19.460' N 37°00.222' E). Почва для модельных экспериментов была отобрана из верхнего слоя (0-10 см), где накапливаются загрязняющие почву вещества.

При постановке модельных экспериментов в качестве загрязняющих веществ использовали тяжелые металлы (Cr, Cu, Ni, Pb) и нефть. Тяжелые металлы вносили в почву в форме оксидов: PbO, CuO, CrO3, NiO в количестве 100, 1000 и 10000 мг/кг. ПДК нефти в почве не разработана, поэтому ее содержание в почве выражали в процентах. Нефть — 1, 5, 10 % от массы почвы. Активность каталазы определяли по методике Галстяна. Опыты проводили в трехкратной повторности.

В результате исследования было выяснено, что привнесение в почву Cr, Cu, Ni, Pb и нефти приводит к снижению активности каталазы (рис.1). В целом, прослеживается прямая зависимость между степенью снижения активности фермента и концентрацией в почве загрязняющего вещества. По степени отрицательного воздействия на каталазу выявлен следующий ряд ТМ: Cr > Cu > Ni > Pb.

Значения 1 ПДК  и 10 ПДК для тяжелых металлов и количество нефти 1 и 5 % от массы почв статистически отрицательного влияния не оказывают. Достоверно отрицательное влияние на активность каталазы оказывают 100 ПДК ТМ и количество нефти 10% от массы почвы, но наблюдается тенденция к ухудшению показателя каталазы с увеличением концентрации загрязняющих веществ. Негативное воздействие ТМ вызвано их способностью связываться с сульфгидрильными группами белков, что нарушает синтез и работу ферментов (Торшин, 1990).

Негативное действие нефти на активность каталазы в почве связано с обволакиванием нефтяными углеводородами почвенных частиц и нарушением водно-воздушного режима почвы, содержанием в нефти токсичных веществ (тяжелых металлов, ароматических углеводородов, фенолов и др.), накоплением в почве токсичных продуктов окисления углеводородов (гексадецилового спирта, пальмитиновой, бензойной, салициловой кислот и др.), значительным увеличением соотношения C:N и т.д. (Киреева и др., 1998).

Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (6.345.2014/K) и государственной поддержке ведущей научной школы Российской Федерации (НШ-2449.2014.4).

Рис. 1. Влияние химического загрязнения солончака гидроморфного сорового на активность каталазы, % от контроля (ПДК — для ТМ, % — для нефти)

Выводы

1. Загрязнение почвы  Cr, Cu, Ni, Pb и нефтью приводит к снижению активности фермента каталазы. Степень снижения данного показателя зависела от концентрации загрязняющего вещества в почве. Наблюдалась прямая зависимость между концентрацией загрязняющего вещества и степенью ухудшения активности фермента.

2. Наиболее значительное негативное воздействие оказал хром: Cr > Cu > Ni > Pb.

3. Активность фермента каталазы можно рекомендовать к использованию в целях мониторинга, диагностики и нормирования химического загрязнения солончаков.

Список литературы

1.      Колесников С.И., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Экологические функции почв и влияние на них загрязнения тяжелыми металлами // Почвоведение. 2002. № 12. С. 1509- 1514.

2.      Колесников С.И., Спивакова Н.А., Везденеева Л.С., Кузнецова Ю.С., Казеев К.Ш. Влияния модельного загрязнения нефтью на биологические свойства почв сухих степей и полупустынь юга России // Аридные экосистемы. 2013. Vol. 19. No. 2(55). С. 70-76.

3.      Казеев К.Ш., Колесников С.И. Биодиагностика почв: методология и методы исследований. Ростов-на-Дону: Издательство Южного федерального университета. 2012. 260 с.

4.      Торшин С.П., Удельнова Т.М., Ягодин Б.А. Микроэлементы, экология и здоровье человека // Успехи современной биологии. Т. 109. Вып. 2. 1990. С. 279-292.

5.      Киреева Н.А., Новоселова Е.И., Хазиев Ф.Х. Активность карбогидраз в нефтезагрязненных почвах // Почвоведение. № 12. 1998. С. 1444-1448.

Благодарности
Не заполнено