Новости

15 декабря, 2020 14:59

Установлены последствия загрязнения почв тяжелыми металлами для микробов

Источник: Газета.ru
Ученые исследовали воздействие на почву длительного нахождения в ней тяжелых металлов. Эти элементы влияют на физиологическую активность организмов, которые пытаются адаптироваться на ней и обезвредить опасность. Изучив эту взаимосвязь, исследователи предложили способ мониторинга состояния почв в промышленных районах. Результаты исследования, выполненного при поддержке Российского научного фонда, опубликованы в журнале Ecotoxicology and Environmental Safety.
Источник: Elise S. Gornish/University of Colorado
Схема почвенных процессов с участием ферментов и микроорганизмов. Источник: Татьяна Минкина/ЮФУ
3 / 4
Источник: Elise S. Gornish/University of Colorado
Схема почвенных процессов с участием ферментов и микроорганизмов. Источник: Татьяна Минкина/ЮФУ

Тяжелые металлы — одни из основных загрязнителей почвы в промышленных районах по всему миру. Это более 40 элементов, выделенных по их биологической активности и токсичности, среди них цинк, никель, медь, ртуть, свинец, олово и другие. Они широко используются в производстве, но системы очистки на многих предприятиях несовершенны, поэтому опасные элементы попадают в сады и огороды. Вместе с выращенными на таких землях плодами тяжелые металлы могут оказаться в организме человека и привести к заболеваниям органов пищеварения и нервной системы.

Техногенный прессинг оказывает влияние на все компоненты почв и особенно на такие важные показатели плодородия и устойчивости земель как органическое вещество и микроорганизмы. При этом до сих пор механизмы загрязнения почвы тяжелыми металлами недостаточно изучены, поскольку не было надежных методов контроля. Одна из актуальных задач в почвоведении — изучение механизмов взаимодействия почвы с тяжелыми металлами. Это поможет в разработке надежных методов контроля и оценки уровня загрязнений.

Сотрудники Южного федерального университета провели исследование территории влияния длительного загрязнения на биологическую активность почв. Обнаружено остаточное высокое содержание тяжелых металлов, несмотря на отсутствие в настоящее время источника загрязнения. В ходе исследования ученые установили, что тяжелые металлы негативно влияют на свойства почв, потому что связываются с определенными группами белков и блокируют синтез ферментов почвенными микроорганизмами, растениями, животными. Особенно чувствителен к таким загрязнениям фермент уреаза — важный участник превращений азота в почве. Тяжелые металлы также подавляют активность дегидрогеназ, ускоряющих окислительно-восстановительные реакции в ходе распада органических веществ. Именно поэтому на исследуемых участках с особенно сильным загрязнением цинком и медью ученые обнаружили высокую концентрацию водорастворимых органических веществ, ведь процесс их разложения нарушен. Несмотря на это, наблюдаются процессы самоочищения почвы: микроорганизмы вынуждены адаптироваться к новым условиям окружающей среды, потому инициируют процесс биологического осаждения карбонатов металлов, вследствие чего концентрация подвижных форм загрязняющих веществ снижается.

«Микроорганизмы — важнейший участник цикла питательных веществ в почве и один из факторов функциональной устойчивости почв. Увеличение их активности может служить хорошим индикатором загрязнений тяжелыми металлами. Результаты нашей работы носят фундаментальный характер, но вместе с тем они позволят оценить возможные экологические риски и разработать новые безопасные способы очищения почв», — рассказывает руководитель проекта по грану РНФ Татьяна Минкина, доктор биологических наук, заведующая кафедрой почвоведения и оценки земельных ресурсов Академии биологии и биотехнологии имени Д. И. Ивановского Южного федерального университета (Ростов-на-Дону).

 

21 октября, 2021
В Тульской области нашли водоросль с высоким содержанием жирных кислот
Ученые обнаружили на территории России штамм зеленой одноклеточной водоросли Coelastrella multistria...
21 октября, 2021
«Обрезание» гена сделало самцов дрозофил бесплодными
Биологи выяснили, что три четверти самцов мух-дрозофил с укороченным геном orb2 становятся бесплод...