Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние загрязнения Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl на активность каталазы чернозема обыкновенного

Сведения об участнике
ФИО
Назарян Ани Ишхановна
ФИО (на английском языке)
Nazarian Ani Ishhanovna
Название организации
ФГАОУ ВО Южный федеральный университет
Тезисы
Название
Влияние загрязнения Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl на активность каталазы чернозема обыкновенного
Название (на английском языке)
Influence of pollution of Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl on activity of a catalase of the chernozem ordinary
Соавторы (ФИО, организация, город, страна)
Колесников Сергей Ильич, Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
Соавторы (на английском языке)
Kolesnikov Sergey Iliich, Southern Federal University, Rostov am Don, Russia
Содержание

Существенный вклад в деградацию почвенного покрова во всем мире вносит загрязнение тяжелыми металлами. Однако не все тяжелые металлы исследованы в равной степени. Экологические последствия загрязнения почвы такими металлами как таллий, галлий, германий и другими «редкими» тяжелыми металлами исследованы крайне мало. При этом масштабы и степень загрязнения ими почв с каждым годом увеличиваются.

Актуальным представляется выявление закономерностей, механизмов и возможных последствий влияния этих элементов на биоту и биологические свойства почв, первыми реагирующими на загрязнение, установление пределов устойчивости почв к загрязнению, нормирование содержания этих элементов в почвах.

В последнее время и в России, и за рубежом, при оценке состояния окружающей среды и нормировании ее качества экологический подход стал доминирующим. Нами предлагается оценивать степень негативного воздействия химического загрязнения на основе «эмерджентного» подхода по степени нарушения экологических и хозяйственных функций, выполняемых почвой в природной экосистеме, агроэкосистеме или урбосистеме.

Цель данной работы – исследовать закономерности влияния загрязнения Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl на активность каталазы чернозема обыкновенного в модельном опыте.

Для модельных экспериментов был отобран верхний слой почвы чернозема обыкновенного (Ростов-на-Дону, Ботанический сад ЮФУ) – 0-10 см, поскольку, именно в этом слое накапливается основное количество загрязняющих почву веществ (Кабата-Пендиас, 1989).

В качестве тяжелых металлов (ТМ) были выбраны Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl. Кларки в почвах этих элементов составляют: Ge - 1,56; Ga - 16,4; Y -  21,6; Yb - 1,8; Tl - 0,81; Sc - 9,7; Nb - 12,7 (Алексеенко В.А., Алексеенко А.В, 2013). Исследовали действие разных концентраций ТМ. Содержание ТМ в почве выражали в УДК — «условно допустимой концентрации» (так как ПДК этих элементов в почве не разработаны) равное трем фоновым концентрациям элемента в почве, мг/кг: Ge - 0,0015; Ga - 0,0164; Y - 0,0216; Yb - 0,0018; Tl - 0,0008; Sc - 0,0097; Nb - 0,0127. В почву были внесены 1, 10 и 100 УДК каждого элемента в форме оксидов металлов.

Почву инкубировали в вегетационных сосудах при комнатной температуре (20-220С) и оптимальном увлажнении (60% от полевой влагоемкости) в трехкратной повторности.

Образцы для лабораторно-аналитического исследования отобрали через 10, 30, 90 суток после загрязнения. Активность каталазы определяли методом А.Ш. Галстяна (1978). Метод основан на определении количества кислорода, выделившегося при распаде пероксида водорода в единицу времени.

В результате исследований установлено, что загрязнение чернозема обыкновенного Ge, Ca, Y, Yb, Sc, Nb, Tl в большинстве случаев приводит к уменьшению активности каталазы.

Причины негативного воздействия ТМ и нефти на активность каталазы в почве можно объяснить следующим. ТМ связываются с сульфгидрильными группами белков, в результате чего подавляется синтез ферментов, в том числе и каталазы (Торшин и др., 1990).

Была установлена зависимость между концентрацией загрязняющих веществ в почве и уменьшением активности каталазы.

По степени ингибирующего воздействия, на активность каталазы исследованные элементы образуют следующую последовательность: Yb > Tl = Nb ≥ Ga ≥ Ge  Sc > Y

Литература

                                                                                                             

  1. Галстян А.Ш. Унификация методов определения активности ферментов почв // Почвоведение. 1978. № 2 с. 107-114.
  2. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. 1989. М.: Мир. 439 с.  
  3. 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.
  4.  Алексеенко В.А., Алексеенко А.В. Химические элементы в геохимических системах. Кларки почв селитебных ландшафтов. — Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ, 2013. — 388 с.

 

Благодарности
Исследование выполнено при поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации (6.345.2014/K) и государственной поддержке ведущей научной школы Российской Федерации (НШ-9072.2016.11).