«Теоретическая и прикладная экология»

 № 2-2014

 

 

Раздел

Section

Теоретические проблемы экологии

Theoretical Issues of Ecology

Название

Title

Л. И. Домрачева, Т. Я. Ашихмина, Т. С. Елькина, А. Р. Гайфутдинова

Микробная деградация промышленных отходов (обзор)

L. I. Domracheva, T. Ya. Ashikhmina, T. S. El'kina

A. R. Gayfutdinova Microbial degradation of industrial waste (review)

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

деградации и трансформации промышленных отходов (ПО). Показано, что, имея различную химическую при­роду, ПО оказывают различное действие на микробные комплексы почвы и воды. Происходит изменение состава микробных сообществ в усилении доминирования таких видов микроорганизмов и таких микробных группировок, которые способны к утилизации определённого поллютанта, что сопровождается снижением видового разнообразия.

Показано, что к деградации ПО способны микроорганизмы различной систематической принадлежности. К числу микроорганизмов-деструкторов в первую очередь относятся грибы. Многие из них сочетают свойства биодеструкторов и биосорбентов. Деградацию ПО осуществляют представители грамотрицательных и грамполо­жительных бактерий, включая фототрофных прокариот – цианобактерий. Несмотря на высокий адаптационный потенциал микроорганизмов к действию ПО, в структуре клеток и их функционировании происходят существенные изменения, которые, в частности, проявляются в изменении интенсивности дыхания, уменьшении нитрогеназной активности у азотфиксаторов, снижении концентрации хлорофилла и других фотосинтетических пигментов у микробов-фотосинтетиков и др. Доказано, что большую роль в адаптации микроорганизмов к ПО играют различные внеклеточные метаболиты.

Деструктивная активность микроорганизмов по отношению ПО в значительной степени определяется ак­тивностью литических экзоферментов. Используя потенциальные способности микроорганизмов в деградации поллютантов, возможно создание на основе наиболее активных деструкторов биопрепаратов, предназначенных для биоремедиации почвы и воды, загрязнённых ПО.

The survey provides information about the possibility of using microorganisms and microbial systems for degradation and transformation of industrial waste (IW). It is shown that IW with a different chemical nature have different effects on soil and water microbial complexes. Composition change in microbial communities takes places, with dominance of such species of microorganisms and such microbial groups that are capable of utilizing a particular pollutant, This is accompanied by a decline in species diversity.

It is shown that microorganisms of various systematic affiliation are capable of degradation. Microorganisms-destructors primarily include fungi. Many of them combine the properties biodestructors and biosorbents. Degradation is carried out by representatives of gram-negative and gram-positive bacteria, including phototrophic prokaryotes – cyanobacteria. Despite a high adaptive capacity of microorganisms to IW, in their cell structure and their function significant changes take place, such as a change in respiration rate, decrease in nitrogenase activity of nitrogen-fixing bacteria, reducing the concentration of chlorophyll and other photosynthetic pigments in photosynthetic microbes, and others. It is proved that in adaptation of microorganisms IW extracellular metabolites play a big role.

Destructive capacity of microorganisms to IW is largely determined by the activity of lytic exoenzymes. Using the potential ability of microorganisms to degradation of pollutants it is possible on the basis of the most active destructors to create biologics intended for bioremediation of soil and water polluted with IW.

Ключевые слова

Keywords

промышленные отходы, трансформация и биодеградация, микроорганизмы-деструкторы, биоремедиация

industrial waste, transformation and biodegradation, microorganisms-destructors, bioremediation

Литература

Bibliographic list

1.              Агроэкология / Под ред. В.А. Черникова, А.И. Чекереса. М.: Колос, 2000. 536 с.

2.               Ашихмина Т.Я., Колупаев А.В., Широких А.А. Биотрансформация пестицидов в наземных экосистемах (обзор литературы) // Теоретическая и прикладная экология. 2010. № 2. С. 4-12.

3.              Song Xue-ying, Song Yu-fang, Sun Tie-heng, Zhou Qi-xing, Zhang Wei, Zhang Lei Adaptability of microbial inoculators and their contriobution to degradation of mineral oil and PAHs // J. Environ. Sci. 2006. Т. 18. № 2. С. 310-317.

4.              Рафикова Г.Ф., Киреева НА., Мрясова А.Б. Комплексы микроскопических грибов в серых  лесных и торфяно-глеевых нефтезагрязненных почвах  // Фундаментальные и прикладные проблемы ботаники в начале XXI века : Матери­алы Всероссийской конференции, Петрозаводск, 22-27 сент., 2008. Ч. 2. Атьгология. Микология. Лихенология. Бриология.  Петрозаводск, 2008. С. 145-147.

5.              Тазетдинова Д.И, Алимова Ф.К. Структура чувствительных к нефтяному загрязнению микроорганизмов почв Альметьевского района Республики Татарстан // Агроэкологическая безопасность в условиях техногенеза I Акад. наук Респ. Татарстан.-Казяш,  2006. Ч. 2. С. 291-299.

6.              Дорохова М.Ф. Реакция водорослей и гетеротрофных микроорганизмов торфяной почвы на загрязнение нефтью в лабораторном эксперименте // Альгология. 1999. Т. 9. № 2. С. 44.

7.                  Киреева Н.А., Дубовик И. Е., Закирова 3. Р. Консортивные связи цианобактерий типичного чернозема при загрязнении нефтью // Почвоведение. 2007. № 6. С. 749-755.

8.                  Колесников С.И., Казеев К.Ш., Татосян М.Л., Вальков В.Ф. Влияние загрязнения нефтью и нефтепродуктами на биологическое состояние чернозема обыкновенного // Почвоведение. 2006. № 5. C. 616-620.

9.                  Weber H., Hamann R., Disse G., Haupt H.-JEinfluss der aeroben und anaeroben Fermentation auf die Gehalte von polychlorierten Dibenzo-p-dioxinen und Dibenzofuranen in Klarschlammen // Korrespond. Abwasser, 1996. Т. 43. № 6. С. 1073-1076.

10.              Вассер С. П., Ленова Л. И., Ступина В. В., Царенко П. М., Навроцкая И. Л., Биоповреждение промышленных материалов бактериями, водорослями и лишайниками // Киев, 1988. 40 с.

11.              Шебалова Н.М., Залесов СВ. Микромицеты лесных почв сосновых насаждений, произрастающих в зонах техногенного загрязнения // Изв. вузов. Лес. ж. 2006. № 1. С.28-33.

12.              Емельянов Д.Н., Смирнов В.Ф., Чернорукова З.Г., Смирнова О.Н., Захарова Е.А. Изменение механических свойств волокон в процессе биоповреждений микроскопическими грибами // Мех. композиц. матер. и конструкций. 1997. Т. З. № 3. С.55-61.

13.              Миронова Р.И., Носкова В.П., Расулова Г.Е., Холоденко В.П. Биодеградация и биосорбция плавающей нефти природными микромицетами // Биотехнология. 1996. № 7. С.44-48.

14.              Муратова А.Ю., Плешакова Е.В. Микробиологическая очистка в защите окружающей среды от нефтянных загрязнений // Пробл. изуч. биосферы. 1996. С. 107-108.

15.              Song Xue-ying, Song Yu-fang, Sun Tie-heng, Zhou Qi-xing, Zhang Wei, Zhang Lei. Adaptability of microbial inoculators and their contribution to degradation of mineral oil and PAHs // J. Environ. Sci, 2006. V. 18.  № 2. P. 310-317.

16.               Velazques F., de Lorenzo V., Valls M. The m-xylene biodegradation capacity of Pseudomonas putida mt-2 is submitted to adaptation to abiotic stresses: Evidence from expression profiling of xyl genes // Environ. Microbiol., 2006. V. 8. № 4. P. 591-602.

17.              Camara B., Herrera C., Gonzalez M., Couve E., Hofer B., Seeger M. From PCBs to highly toxic metabolites by the biphenyl pathway // Environ. Microbiol., 2004. V. 6. № 8. P. 842-850.

18.              Bodour A.A., Wang J.M., Maier R.M. Temporal change in culturable phenanthrene degraders in respose to long-term exposure to phenanthrene in a soil column system // Environ. Microbiol., 2003. V. 5. № 10. P. 888-895.

19.              Плотникова Е.Г., Рыбкина Д.О., Ананьина Л.Н., Ястребова О.В., Демаков В.А. Характеристика микроорганизмов, выделенных из техногенных почв Прикамья // Экология. 2006. № 4. С.261-268.

20.              Ozaki Shingen, Kishimoto Noriaki, Fujita Tokio Isolation and phylogenetic characterization of microbial consortia able to degrade aromatic hydrocarbons at high speeds // Microb. and Environ, 2006. Т. 21. № 1. С.44-52.

21.              Балашов С.В., Бронин А.М. Бактерии - деструкторы сульфоароматических соединений из активного ила // Микробиология. 1996. Т. 65. № 5. С. 627-631.

22.              Зарипов С.А., Абдрахманова Ю.Ф., Тимофеева Н.В., Зиганшин А.М., Наумова Р.П. Альтернативные пути трансформации 2,4,6-тринитротолуола дрожжами // Биология-наука XXI века: Пущинская школа – конференция молодых ученых, Пущино, 14-18 апр. 2003. С. 273-374.

23.              Zhang Li, Huang Guolan, Yu Yaoting Immobilization of microalgae for biosorption and degradation of buryltion of butyltin chlorides // Artif. Cells, Blood Substitut. and Immobilizat. Biotechnol. 1998. Т. 26. № 4.  С. 399-410.

24.              Воробьев А.В., Марченко А.И., Руднева О.А., Дядищев Н.Р. Штамм бактерий Pseudomonas alcaligenes, используемый для очистки почв, грунтовых и поверхностных вод от тринитротолуола. Дата подачи заявки: 23.12.04.       Дата публикации заявки: 27.01.07.

25.              Ohta Yoshinori, Maeda Michihisa, Kudo Toshiaki, Horikoshi Koki. Isolation and characterization of solvent-tolerant bacteria which can degrade biphenyl/polychlorinated biphenyls // J. Gen. and Appl. Microbiol. 1996. Т.42. № 4. С. 349-354.

26.              Финкельштейн З.И., Баскунов Б.П., Вавилова Л.Н., Головлева Л.А. Превращение дибензотиофена и деметилбензотиофена микроорганизмами // Микробиология. 1997. Т.66. № 4. С. 481-487.

27.              El-Dib M.A., Abou-Waly H.F., El-Naby A.M.H. Impact of fuel oil on the freshwater alga Selenastrum capricornutum // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1997. Т.59. № 3. С.438-444.

28.              Гайсина Л.А Устойчивость желтозеленых водорослей к органическим загрязнителям // Проблемы ботаники на рубеже XX-XXI веков / Тез. докл. II (X) съезда Русского ботанического общества (26-29 мая 1998г., Санкт - Петербург). Санкт - Петербург, 1998.Т.1.С.90-92.

29.              Исса А.А., Бассет А. Токсическое действие соединений фенола на Anabaena cylindrica Lemm. и Nostoc muscorum Ag. в экспериментах с использованием хемостата // Альгология, 1999. № 4. Т. 9. С. 41-47, 122-123. 

30.               Луцив А.И. Изменение интенсивности биосинтеза липидов у Chlorella vulgaris Beij. при действии токсикантов // Актуальные проблемы современной альгологии. IV международная конф. Тезисы докл. 23-25 мая 2012 г. Киев, 2012. С. 177-178.

31.              Lynnes Jaret A., Weger Harold G. Interactions between azide and dark 0[2] consumption in the green alga Selenastrum minutum // Plant Physiol.1997. Т.114. № 3. С.204.

32.              Haby Paul A., Crowley David E. Biodegradation of 3-chorobenzoate as affected by rhizodeposition and selected carbon substrates//J. Environ. Qual. 1996. V. 25. № 2. P. 304-310.

33.              Leigh Mary Beth, Prouzova Petra, Mackova Martina, Macek Tomas, Nagle David P., Fletcher John S. Polychlorinated biphenyl (PCB)-degrading bacteria associated with trees on the a PCB-contaminated site // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. Т. 72. № 4. С.2331-2342.

34.              Cunha C.D.,  Leite S.G.F. Optimization of some environmental conditions to enhance gasoline biodegradation in soil microcosms bioaugmented with Pseudomonas putida // Rev. microbial., 1997/ N 2. V. 28. P, 129-134. 1997.

35.              Filonov Andrei E., Karpov Alexandr V., Puntus Irina F., Akimenko Vasily K., Boronin Alexander M. Microbial degradation of phenanthrene and naphthalene in soil model systems (INTAS-94-3122) // INTAS Symp. “Microb. Ecol. and Biotechnol. Reflect. Extremophil.” Moscow, 26-30 Sept. 1997. 30 с.

36.              Заборина О.Е., Барышникова Л.М., Баскунов Б.П., Головлёва Е.Л., Головлёва Л.А. Разложение пен­тахлорфенола в почве интродуцированным штаммом Streptomyces rochei 303 и активированной почвенной микрофлорой // Микробиология. 1997. № 5. Т. 66. С. 661-666.

37.              Гапочка Л. Д. Популяционные аспекты устойчивости цианобактерий и микроводорослей к токсическому фактору: Автореф. дис. … докт. биол. наук в форме научного доклада. М., 1999. 64 с.

38.              Алимова Ф.К. Промышленное применение грибов рода Trichoderma // Казань, Издательство Казанского университета, 2006. 209 с.

39.              Arcangell Jean-Pierre, Arvin Erik Modeling of the cometabolic biodegradation of trichloroethylene by  toluene-oxidizing bacteria in a biofilm system // Environ. Sci. and  Technol. 1997. Т. 31б. № 11. С. 3044-3052.

40.              Grostern Ariel, Edwards Elizabeth A. A 1,1,1-trichloroethane-degrading anaerobic mixed microbial culture enhances biotransformation of mixture of chlorinated ethenes and ethanes//Appl. and Environ. Microbiol. 2006. V. 72. № 12. P. 7849-7856.

41.              Pal Riinku, Bala Shashi, Dadhwal Mandeep, Kumar Mukesh, Dhingra Gauri, Prakash Om, Prabagaran S.R., Shivaji S., Cullum John, Holliger Christof, Lal Rup Hexachlorocyclohexane-degrading bacterial strains Sphingomonas paucimobilis B90A, UT26 и Sp+, having similar lin genes, represent three distinct species, Sphingobium indicum sp. nov., Sphingobium japonicum sp. nov. and Sphingobium francense sp. nov., and reclassification of [Sphingomonas] chungbukensis as Sphingobium chungbukense comb. nov. // Int. J. Syst. and Evol. Microbial. 2005. Т. 55. № 5.  С. 1965-1972.

42.              Camara Beatriz, Herrera Cristiana, Gonzalez Myriam, Couve Eduardo, Hofer Bernd, Seeger Michael From PCBs to  highly toxic metabolites by the biphenyl pathway // Environ. Microbiol. 2004. Т. 6. № 8б. С. 842-850.

43.              Lambo A.J., Patel T.R. Isolation and characterization of a biphenyl-utilizing psychotrophic bacterium  Hydrogenophaga taeniospiralis IA3-A, that cometabolize dichlorobiphenyls and polychlorinated biphenyl congeners in Aroclor 1221 // J. Basic Microbiol., 2006. № 2. V. 46. P. 94-107.

44.              Hiraishi Akira, Kaiya Shinichi, Miyakoda Hideki, Futamata Hiroyuki Biotransformation of polychlorinated dioxins and microbial community dynamics in sediment microcosms at different contamination levels // Microb. and Environ. 2005. Т. 20. № 4. С. 227-242.

45.              Vacca D.J., Bleam W.F., Hickey W.J. Isolation of soil bacteria adapted to degrade humic acid-sorbed phenanthrene // Appl. and Environ. Microbial. 2005. Т. 71. № 7. С. 3797-3805.

46.              Jung Kwan-Hye, Lee Jang-Young, Kim Hak-Sung. Biodegradation of nitrobenzene through a hybrid pathway in Pseudomonas putida // Biotechnol. and Bioeng. 1995. Т.48. № 6. С.625-630.

47.              Bruce Neil C. Microbial degradation of energetic compounds // J. Chem. Technol. and Biotechnol. 1988. Т. 71. № 4.  С. 362-364.

48.              Гагелидзе Н.А., Варсимашвили Х.И., Амираншвили Л.Л., Киртадзе Э.Г. Интродукция 2,4,6 – тринитротолуол-деградирующих бактерий  с целью интенсификации процесса биоремедиации загрязненных почв // Известия аграрной науки. 2009. Т. 7. №3. С.38-42.

49.              Акатова Е.В., Алтынцева О.В., Плотникова Е.Г., Филонов А.Е., Кошелева И.А. Природное микробное сообщество, способное к деградации нафталина в условиях высокой солёности среды // Биология - наука XXI века, 2003. С. 260-261.

50.              Kirkwood A.E., Nalewajko C., Fulthorpe R.R. The effect of cyanobacterial exudates on bacterial growth and biodegradation of organic kontaminatov // Microbial Ecol. 2006. Т. 51. № 1. С. 4-12.

51.              Zaborina Olga, Baskunov Boris, Baryshnikova Larisa, Golovlera Ludmila Decomposition of pentachlorophenol in soil by Streptomyces rochei 303 // J. Environ. Sci. and Health. 1997. Т. 32. № 1.  С. 55-70.

52.              Schorer Marcell, Eisele Michael. Accumulation of inorganic and organic pollutants by biofilms in the aquatic environment // Water, Air and Soil Pollut. 1997. Т. 99. № 1-4.  С. 651-659.

53.              West Robert J., Gonsior Stanley J. Biodegradation of trithanolamine // Environ. Toxicol. and Chem. 1996. Т. 15. № 4. С. 472-480. 

54.              Heimann Axel С, Batstone Damien J., Jakobsen Rasmus. Methanosarcina spp. drive vinyl chloride dechlorination via interspecies hydrogen transfer // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. Т. 72. № 4. С. 2942-2949.

55.               Егоров Н.С., Олескин А.В., Самуилов В.Д. Биотехнология // М.: Высш. шк., 1987. - 159 с.

56.               Боронин А.М. Биотехнология биоремедиации почв на основе микробо-растительного взаимодействия // Биотехнология: состояние и перспективы. Матер.I междун. конгресса. М., 2002. С. 138. 2002

57.              Жирков Г.А., Соколов М.С., Дядищев Н.Р. Эколого-токсическая оценка мероприятий по биоремедиации почв // 3 Московский международный конгресс «Биотехнология: состояние и перспективы развития». Москва, 14-18 марта, 2005: Материалы конгресса. Ч.2. - М., 2005. 14 с.

58.              Каримов Р. Р., Лимин М. В., Емельянов Е. В. Утилизация отработанных смазочных-охлаждающих жидкостей биосорбционным способом // Материалы научной конференции «Постгеномная эра в биологии и проблемы биотехнологии», Казань, 17-18 июня 2004. М, 2004. С. 45-46.

59.              Baptista Ines I.R., Peeva Ludmila G., Zhou Ning Yi, Leak David J., Mantalaris Athanasios, Livingston Andew G. Stability and performance of Xanthobacter autotrophicus GJ10 during 1,2- dichloroethane biodegradation// Appl. and Environ. Microbiol., 2006. V. 72. № 6. P. 4411-4418.

60.              Lestan Domen, Lamar Richard T. Development of fungal inocula for bioremediation of contaminated soils // Appl. and Environ. Microbiol. 1996. Т. 62. № 6. С. 2045-2052.

61.              Joshi Medha M., Lee Sunggyu Biological remediation of polynuclear aromatic hydrocarbon contaminated soils using Acinetobacter sp. // Energy Sources. 1996. Т. 18. № 2. С. 167-176.

62.              Hamamura Natsuko, Olson Sarah H., Ward David M., Inskeep William P. Microbial population dynamics associated with crude-oil biodegradation in diverse soils // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. V.72. № 9. P. 6316-6324.

63.              Колотилова Н.Н., Тыныбаева Т.Г. Цианобактерии из микробных сообществ суровых солончаков полуострова Бузачи // Современные проблемы альгологии: Материалы Международной научной конференции и 7 школы по морской биологии, Ростов-на-Дону, 9-13 июня, 2008. Ростов н/Д, 2008. С. 197-198.

64.              Борисова Е.В. Взаимоотношение водоросли Scenedesmus acutus Meyen (Chlorophyta) с бактериями, активными деструкторами этилендиамина // Альгология, 1999. Т. 9. № 2. С.19-20.

65.              Подгорский В.С. Исследования в области экологической биотехнологии по очистке почв и водоемов от нефти и нефтепродуктов // Материалы Международной конференции «Экология микроорганизмов», Москва, 25-27 сент., 2006. С. 49-54.

66.              Siciliano Steven D., Germida James J. Degradation of chlorinated benzoic acid mixtures by plant-bacteria associations // Environ. Toxicol and Cyem. 1998. Т. 17. № 4. С. 728-733.

67.              Евдокимова Г.А., Мозгова Н.П., Михайлова И.В. Способы биоремедиации почв Кольского Севера при загрязнении дизельным топливом // Агрохимия. 2009. № 6 С. 61-66.

68.              Ермаков Е. И., Панова Г. Г., Степанова О. А. Стратегия биоремедиации химически загрязненных экосистем // Экологи. 2005. № 3. С. 193-200.

69.              Турковская О.В., Муритова А.Ю. Биодеградация органических поллютантов в корневой зоне растений // Молекулярные основы взаимоотношений ассоциативных микроорганизмов с растениями. Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Скрябина. М., 2005. С. 180-208.

1. Agroecology / Ed. V.A. Chernikov, A.I. Chekeresa. Moscow: Kolos, 2000. 536 p.

2. Ashikhmina T.Ya., Kolupaev A.V., Shirokikh A.A. Biotransformation of pesticides in terrestrial ecosystems (review) / / Theoretical and Applied Ecology. 2010. № 2. Pp. 4-12.

3. Song Xue-ying, Song Yu-fang, Sun Tie-heng, Zhou Qi-xing, Zhang Wei, Zhang Lei Adaptability of microbial inoculators and their contriobution to degradation of mineral oil and PAHs // J. Environ. Sci. 2006. V. 18. № 2. С. 310-317.

4. Rafikova G.F., Kireyeva N.A., Mryasova A.B. Complexes of microscopic fungi in gray forest and peat-gley petropolluted soils // Fundamental and Applied Botany at the beginning of the XXI century: Book of abstracts of Russian conference, Petrozavodsk, Sept. 22-27. 2008. P. 2. Atgologiya. Mycology. Lichenology. Muscology. Petrozavodsk, 2008. P. 145-147.

5. Tazetdinova D.I., Alimova F.K. Structure of oil-pollution-sensitive soil microorganisms of Almetyevsky district of Tatarstan // Agroecological security in conditions of technogenesis I Acad. Sciences Resp. Tatarstan.-Kazyash 2006. Part 2. P. 291-299.

6. Dorokhova M.F. Reaction of peat soil algae and heterotrophic microorganisms to oil pollution in the laboratory experiment // Algologia. 1999. V. 9. № 2. P. 44.

7. Kireyeva N.A., Dubovik I.E., Zakirova Z.R. Consorts connection of cyanobacteria in typical chernozem polluted with oil // Soil Science. 2007. № 6. P. 749-755.

8. Kolesnikov S.I., Kazeyev K.S., Tatosyan M.L., Valkov V.F. The effect of pollution with oil and oil products on the biological condition of ordinary chernozem / / Soil Science. 2006. № 5. C. 616-620.

9. Weber H., Hamann R., Disse G., Haupt H.-JEinfluss der aeroben und anaeroben Fermentation auf die Gehalte von polychlorierten Dibenzo-p-dioxinen und Dibenzofuranen in Klarschlammen // Korrespond. Abwasser, 1996. Т. 43. № 6. С. 1073-1076.

10. Wasser S.P., Leonova L.I., Stupina V.V., Tsarenko P.M., Navrotskaya I.L. Biodegradation of industrial materials with bacteria, algae, and lichens // Kyiv, 1988. 40 p.

11. Shebalova N.M., Zalesov S.V. Micromycetes of forest soils of pine stands in technogenically pollutioned areas // Math. universities. Forest Magazine. 2006. № 1. P.28-33.

12. Emelyanov D.N., Smirnov V.F., Chernorukova Z.G., Smirnova O.N., Zakharova E.A. Changes in the mechanical properties of fibers during biodegradation with microscopic fungi // Mech. composition of mater. and structures. 1997. V. 3. Number 3. P.55-61.

13. Mironova R.I., Noskova V.P., Rassulova G.E., Kholodenko V.P. Biodegradation and Biosorption of floating oil with natural micromycetes // Biotechnology. 1996. № 7. P.44-48.

14. Muratova A.Yu., Pleshakova E.V. Microbiological treatment in protecting the environment from petrochemical pollution // Problems of studies of Biosphere. 1996. P. 107-108.

15. Song Xue-ying, Song Yu-fang, Sun Tie-heng, Zhou Qi-xing, Zhang Wei, Zhang Lei. Adaptability of microbial inoculators and their contribution to degradation of mineral oil and PAHs // J. Environ. Sci, 2006. V. 18.  № 2. P. 310-317.

16. Velazques F., de Lorenzo V., Valls M. The m-xylene biodegradation capacity of Pseudomonas putida mt-2 is submitted to adaptation to abiotic stresses: Evidence from expression profiling of xyl genes // Environ. Microbiol., 2006. V. 8. № 4. P. 591-602.

17.              Camara B., Herrera C., Gonzalez M., Couve E., Hofer B., Seeger M. From PCBs to highly toxic metabolites by the biphenyl pathway // Environ. Microbiol., 2004. V. 6. № 8. P. 842-850.

18.              Bodour A.A., Wang J.M., Maier R.M. Temporal change in culturable phenanthrene degraders in respose to long-term exposure to phenanthrene in a soil column system // Environ. Microbiol., 2003. V. 5. № 10. P. 888-895.

19.              Plotnikova E.G., Ribkina D.O., Ananyina L.N., Yastrebova O.V., Demakov V.A. Characteristics of microorganisms isolated from industrial soils of Prikamye // Ecology. 2006. № 4. P.261-268.

20.              Ozaki Shingen, Kishimoto Noriaki, Fujita Tokio Isolation and phylogenetic characterization of microbial consortia able to degrade aromatic hydrocarbons at high speeds // Microb. and Environ, 2006. Т. 21. № 1. С.44-52.

21.              Balashov S.V., Bronin A.M. Bacteria as destructors of sulfonic aromatic compounds from activated sludge // Microbiology. 1996. V. 65. № 5. P. 627-631.

22.              Zaripov S.A., Abdrakhmanova Yu.F., Timofeyeva N.V., Ziganshin A.M., Naumova R.P. Alternative ways of transformation with 2,4,6-trinitrotoluene yeast // Biology, Science of the XXI century: Pushchino School – Conference of Young Scientists, Pushchino, 14-18 April. 2003. P. 273-374.

23.              Zhang Li, Huang Guolan, Yu Yaoting Immobilization of microalgae for biosorption and degradation of buryltion of butyltin chlorides // Artif. Cells, Blood Substitut. and Immobilizat. Biotechnol. 1998. Т. 26. № 4.  С. 399-410.

24.              Vorobyev A.V., Marchenko A.I., Rudnev O.A., Dyadischev N.R. Bacterial strain Pseudomonas alcaligenes used for purification of soil, groundwater, and surface water from TNT. Filing Date: 23.12.04. Date of publication of application: 27.01.07.

25.              Ohta Yoshinori, Maeda Michihisa, Kudo Toshiaki, Horikoshi Koki. Isolation and characterization of solvent-tolerant bacteria which can degrade biphenyl/polychlorinated biphenyls // J. Gen. and Appl. Microbiol. 1996. Т.42. № 4. С. 349-354.

26.              Finkelstein Z.I., Baskunov B.P., Vavilova L.N., Golovleva L.A. Conversion of DBT and demetilbenzotiofena with microorganisms // Microbiology. 1997. V.66. Number 4. P. 481-487.

27.              El-Dib M.A., Abou-Waly H.F., El-Naby A.M.H. Impact of fuel oil on the freshwater alga Selenastrum capricornutum // Bull. Environ. Contam. and Toxicol. 1997. Т.59. № 3. С.438-444.

28.              Gysina L.A. Resilience of Xanthophyta to organic pollutants // Problems of Botany at the turn of XX-XXI centuries / Book of reports. II (X) Congress of Russian Botanical Society (May 26-29, 1998., Saint - Petersburg). St.Petersburg, 1998.V.1. P.90-92.

29.              Issa A.A., Bassett A. Toxic effect of phenol compounds on Anabaena cylindrica Lemm. and Nostoc muscorum Ag. experiments using the chemostat // Phycology, 1999. № 4. V. 9. P. 41-47, 122-123.

30.              Lutsiv A.I. Change in the intensity of the lipid biosynthesis in Chlorella vulgaris Beij. under the influence of toxicants // Actual problems of modern algology. IV International Conference. Abstracts. 23-25 May 2012 Kyiv, 2012. P. 177-178.

31.              Lynnes Jaret A., Weger Harold G. Interactions between azide and dark 0[2] consumption in the green alga Selenastrum minutum // Plant Physiol.1997. Т.114. № 3. С.204.

32.              Haby Paul A., Crowley David E. Biodegradation of 3-chorobenzoate as affected by rhizodeposition and selected carbon substrates//J. Environ. Qual. 1996. V. 25. № 2. P. 304-310.

33.              Leigh Mary Beth, Prouzova Petra, Mackova Martina, Macek Tomas, Nagle David P., Fletcher John S. Polychlorinated biphenyl (PCB)-degrading bacteria associated with trees on the a PCB-contaminated site // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. Т. 72. № 4. С.2331-2342.

34.              Cunha C.D.,  Leite S.G.F. Optimization of some environmental conditions to enhance gasoline biodegradation in soil microcosms bioaugmented with Pseudomonas putida // Rev. microbial., 1997/ N 2. V. 28. P, 129-134. 1997.

35.              Filonov Andrei E., Karpov Alexandr V., Puntus Irina F., Akimenko Vasily K., Boronin Alexander M. Microbial degradation of phenanthrene and naphthalene in soil model systems (INTAS-94-3122) // INTAS Symp. “Microb. Ecol. and Biotechnol. Reflect. Extremophil.” Moscow, 26-30 Sept. 1997. 30 p.

36.              Zaborina O.E., Baryshnikov L.M., Baskunov B.P., Golovleva E.L., Golovleva L.A. Decomposition of pentachlorophenol in soil with the introduced strain Streptomyces rochei 303 and activated soil microflora // Microbiology. 1997. № 5. V. 66. P. 661-666.

37.              Gapochka L.D. Population aspects of sustainability of cyanobacteria and microalgae to the toxic factor: Author. Abstract of diss. ... Doctor. biol. Science in the form of a scientific report. M., 1999. 64 p.

38.              Alimova F.K. Industrial use of fungi of the genus Trichoderma // Kazan, Kazan University Publishing House, 2006. 209 p.

39.              Arcangell Jean-Pierre, Arvin Erik Modeling of the cometabolic biodegradation of trichloroethylene by  toluene-oxidizing bacteria in a biofilm system // Environ. Sci. and  Technol. 1997. Т. 31б. № 11. С. 3044-3052.

40.              Grostern Ariel, Edwards Elizabeth A. A 1,1,1-trichloroethane-degrading anaerobic mixed microbial culture enhances biotransformation of mixture of chlorinated ethenes and ethanes//Appl. and Environ. Microbiol. 2006. V. 72. № 12. P. 7849-7856.

41.              Pal Riinku, Bala Shashi, Dadhwal Mandeep, Kumar Mukesh, Dhingra Gauri, Prakash Om, Prabagaran S.R., Shivaji S., Cullum John, Holliger Christof, Lal Rup Hexachlorocyclohexane-degrading bacterial strains Sphingomonas paucimobilis B90A, UT26 и Sp+, having similar lin genes, represent three distinct species, Sphingobium indicum sp. nov., Sphingobium japonicum sp. nov. and Sphingobium francense sp. nov., and reclassification of [Sphingomonas] chungbukensis as Sphingobium chungbukense comb. nov. // Int. J. Syst. and Evol. Microbial. 2005. Т. 55. № 5.  С. 1965-1972.

42.              Camara Beatriz, Herrera Cristiana, Gonzalez Myriam, Couve Eduardo, Hofer Bernd, Seeger Michael From PCBs to  highly toxic metabolites by the biphenyl pathway // Environ. Microbiol. 2004. Т. 6. № 8б. С. 842-850.

43.              Lambo A.J., Patel T.R. Isolation and characterization of a biphenyl-utilizing psychotrophic bacterium  Hydrogenophaga taeniospiralis IA3-A, that cometabolize dichlorobiphenyls and polychlorinated biphenyl congeners in Aroclor 1221 // J. Basic Microbiol., 2006. № 2. V. 46. P. 94-107.

44.              Hiraishi Akira, Kaiya Shinichi, Miyakoda Hideki, Futamata Hiroyuki Biotransformation of polychlorinated dioxins and microbial community dynamics in sediment microcosms at different contamination levels // Microb. and Environ. 2005. Т. 20. № 4. С. 227-242.

45.              Vacca D.J., Bleam W.F., Hickey W.J. Isolation of soil bacteria adapted to degrade humic acid-sorbed phenanthrene // Appl. and Environ. Microbial. 2005. Т. 71. № 7. С. 3797-3805.

46.              Jung Kwan-Hye, Lee Jang-Young, Kim Hak-Sung. Biodegradation of nitrobenzene through a hybrid pathway in Pseudomonas putida // Biotechnol. and Bioeng. 1995. Т.48. № 6. С.625-630.

47.              Bruce Neil C. Microbial degradation of energetic compounds // J. Chem. Technol. and Biotechnol. 1988. Т. 71. № 4.  С. 362-364.

48.              Gagelidze N.A., Varsimashvili H.I., Amiranshvili L.L., Kirtadze E.G. Introduction of 2,4,6 - trinitrotoluene-degrading bacteria in order to intensify the process of bioremediation of contaminated soils // Proceedings of agricultural science. 2009. V. 7. № 3. P.38-42.

49.              Akatova E.V., Altyntseva O.V., Plotnikova E.G., Filonov A.E., Kosheleva I.A. Natural microbial community capable of degradation of naphthalene in high salinity environment // Biology - Science of XXI Century, 2003. P. 260-261.

50.              Kirkwood A.E., Nalewajko C., Fulthorpe R.R. The effect of cyanobacterial exudates on bacterial growth and biodegradation of organic kontaminatov // Microbial Ecol. 2006. Т. 51. № 1. С. 4-12.

51.              Zaborina Olga, Baskunov Boris, Baryshnikova Larisa, Golovlera Ludmila Decomposition of pentachlorophenol in soil by Streptomyces rochei 303 // J. Environ. Sci. and Health. 1997. Т. 32. № 1.  С. 55-70.

52.              Schorer Marcell, Eisele Michael. Accumulation of inorganic and organic pollutants by biofilms in the aquatic environment // Water, Air and Soil Pollut. 1997. Т. 99. № 1-4.  С. 651-659.

53.              West Robert J., Gonsior Stanley J. Biodegradation of trithanolamine // Environ. Toxicol. and Chem. 1996. Т. 15. № 4. С. 472-480. 

54.              Heimann Axel С, Batstone Damien J., Jakobsen Rasmus. Methanosarcina spp. drive vinyl chloride dechlorination via interspecies hydrogen transfer // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. Т. 72. № 4. С. 2942-2949.

55.              Egorov N.S., Oleskin A.V., Samuelov V.D. Biotechnology // M.: Vish. sk., 1987. - 159 p.

56.              Boronin A.M. Biotechnology of bioremediation of soils on the basis of plant-microbe interactions // Biotechnology: Status and Prospects. Mater.I IU. Congress. Moscow, 2002. P. 138.

57.              Zhirkov G.A., Sokolov M.S., Dyadischev N.R. Ecological-toxic assessment activities for soil bioremediation // 3d Moscow International Congress "Biotechnology: State and Prospects for Development". Moscow, March 14-18, 2005: Proceedings of the Congress. Part 2. - Moscow, 2005. 14 p.

58.              Karimov R.R., Limin M.V., Emelyanov E.V. Disposal of used lubricating fluids in a biosorbtsionnym way // Proceedings of the conference "Post-genomic era in biology and biotechnology problems", Kazan, 17-18 June 2004. Moscow, 2004. P. 45-46.

59.              Baptista Ines I.R., Peeva Ludmila G., Zhou Ning Yi, Leak David J., Mantalaris Athanasios, Livingston Andew G. Stability and performance of Xanthobacter autotrophicus GJ10 during 1,2- dichloroethane biodegradation// Appl. and Environ. Microbiol., 2006. V. 72. № 6. P. 4411-4418.

60.              Lestan Domen, Lamar Richard T. Development of fungal inocula for bioremediation of contaminated soils // Appl. and Environ. Microbiol. 1996. Т. 62. № 6. С. 2045-2052.

61.              Joshi Medha M., Lee Sunggyu Biological remediation of polynuclear aromatic hydrocarbon contaminated soils using Acinetobacter sp. // Energy Sources. 1996. Т. 18. № 2. С. 167-176.

62.              Hamamura Natsuko, Olson Sarah H., Ward David M., Inskeep William P. Microbial population dynamics associated with crude-oil biodegradation in diverse soils // Appl. and Environ. Microbiol. 2006. V.72. № 9. P. 6316-6324.

63.              Kolotilova N.N., Tynybayeva T.G. Cyanobacteria of microbial communities of the harsh salt marshes of the Buzachi peninsula // Modern problems of algology: Proceedings of the International Scientific Conference and 7th School for Marine Biology, Rostov-on-Don, June 9-13, 2008. Rostov n/D, 2008. P. 197-198.

64.              Borisova E.V. The relationship of the algae Scenedesmus acutus Meyen (Chlorophyta) with bacterial active destructors ethylenediamine // Algologia, 1999. V. 9. № 2. P.19-20.

65.              65. Podhorsky V.S. Research in the sphere of environmental biotechnology for cleaning soil and water from oil // Proceedings of the International Conference "Ecology of Microorganisms", Moscow, 25-27 September. 2006. P. 49-54.

66.              Siciliano Steven D., Germida James J. Degradation of chlorinated benzoic acid mixtures by plant-bacteria associations // Environ. Toxicol and Cyem. 1998. Т. 17. № 4. С. 728-733.

67.              Evdokimov G.A., Mozgova N.P., Mikhailova I.V. Methods of bioremediation of soil in conditions of the Kola Peninsula contaminated with diesel // Agrochemicals. 2009. № 6. P. 61-66.

68.              Ermakov E.I., Panova G.G., Stepanov O.A. Strategy of bioremediation of chemically contaminated ecosystems // Ecology. 2005. № 3. P. 193-200.

69.              Turkovskaya O.V., Muritova A.Yu. Biodegradation of organic pollutants in the plants’ root // Molecular basis of associative relationships of microorganisms with plants. Institute of Biochemistry and Physiology of Microorganisms named after Scriabin. Moscow, 2005. P. 180-208.

 

Раздел

Section

Теоретические проблемы экологии

Theoretical Issues of Ecology

Название

Title

Г. А. Евдокимова

Почвенная микробиота как фактор устойчивости почв к загрязнению

G.A. Evdokimova

Soil microbiota as a factor of soil contamination resistance

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

На основе запасов микробной биомассы, органического вещества и азота в почве разработан критерий биогенности почв, характеризующий потенциальное плодородие почвы, её самоочищающую способность и устойчивость к загрязнению. На большей части Кольского полуострова сформировались подзолистые почвы низкой и средней биогенной активности, с запасом гумуса 55 ± 5,1 и 95,7 ± 15,9 т/га, азота 1,07 ± 0,20 и 1,23 ± 0,19 т/га, микробной биомассы 0,44 ± 0,13 и 1,40 ± 0,32 т/га соответственно. На процессы деструкции растительного опада, определяющие содержание гумуса в почве, в большей степени влиял состав растительных остатков, чем загрязнение почвы фтором и тяжёлыми металлами. Рассмотрена концептуальная основа эколого-микробиологического подхода к охране почв от химического загрязнения. Она базируется на деструкционной деятельности почвенной биоты, разлагающей за­грязняющие вещества до простых минеральных соединений, на средорегулирующих функциях микроорганизмов за счёт процессов аккумуляции и иммобилизации токсичных элементов и способности к их биогенной миграции. В статье приведены конкретные материалы по всем этим позициям на примере биодеструкции нефтяных углево­дородов, аккумуляции и миграции Cu и Ni грибным мицелием.

 

On the basis of stocks of microbial biomass, organic matter and nitrogen in the soil a criterion of soil biogenic ca­pacity was developed. It characterizes potential soil fertility, its self-purification capacity and contamination resistance. The most parts of the podzolic soil of Kola Peninsula are characterized by low and medium biogenic activity, with the stock of humus 55 ± 5.1 and 95.7 ± 15.9 t / ha, nitrogen 1.07 ± 0.20 and 1.23 ± 0.19 t / ha, microbial biomass 0.44 ± 0.13 and. 1.40 ± 0.32 t / ha respectively. The processes of decomposition of plant residues are determining the content of humus in soil. These processes are much more influenced by the comosition of plant residues than by soil contamination with haevy metals and fluoride. A conceptual basis of an environmental–microbiological approach to protection of soil chemical contamination is analyzed. It is based оn the destructive activity of soil biota when pollutants are decomposed to simple mineral compounds, and on the environment-regulating functions of microorganisms during accumulation and immobilization of toxic elements and their ability to biogenic migration. The paper presents the specific materials in all of these positions by the example of biodegradation of petroleum hydrocarbons, accumulation and migration of Cu and Ni by fungal mycelium.

Ключевые слова

Keywords

микроорганизмы, биогенность почвы, деструкционные процессы, биоиммобилизация, биогенная миграция

microorganisms, soil biogenic capacity, destructive processes, bio-immobilization, biogenic migration

Литература

Bibliographic list

1. Loсkwood J.L., Pimm S.L. Species: would any of them be missed? // Curr. Biol. 1994. V. 4. № 5. P. 455–457.

2. Евдокимова Г.А. Микробиологическая активность почв при загрязнении тяжёлыми металлами // Почвоведение. 1982. № 6. С. 125–132.

3. Евдокимова Г.А. Эколого-микробиологические основы охраны почв Крайнего Севера. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 1995. 272 с.

4. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.Изд- во МГУ, 1987. 256 с.

5. Экологический атлас Мурманской области /Под ред. И.А. Вишнякова, Г.В. Калабина и др. М. 1999. 48 с.

6. Аристовская Т.В. Микробиологические аспекты плодородия почв // Почвоведение. 1988. № 9. С. 53–63.

7. Манаков К.Н., Никонов В.В.Биологический кру­говорот минеральных элементов и почвообразование в ельниках Крайнего Севера. Л.: Наука, 1981. 195 с.

8. Переверзев В.Н. Биохимия гумуса и азота почв Кольского полуострова. Л.: Наука, 1987. 303 с.

9. Ушакова Г.И. Влияние экологических условий на скорость и характер разложения лесной подстилки (Кольский полуостров) // Почвоведение. 2000. № 8. С. 1009–1015.

10. Евдокимова Г.А., Зенкова И.В., Переверзев В.Н. Биодинамика процессов трансформации органического вещества в почвах Северной Фенноскандии. Апатиты. Изд-во КНЦ РАН, 2002. 154 с.

11. Домрачева Л.И., Ашихмина Т.Я., Кондакова Л.В., Березин Г.И. Реакция почвенной микробиоты на действие пестицидов (обзор) // Теоретическая и при­кладная экология. 2012. № 3. С. 4–18.

12. Gadd G. M. Heavy metal accumulation by bacteria and other microorganisms // Experimential. 1990. V. 46. № 8. Р. 83–840.

13. Евдокимова Г. А., Moзгова Н. П. Аккумуляция меди и никеля почвенными грибами // Mикробиология. 1991. Т. 60. Вып. 5. C. 801–807.

14. Volesky B. Advances in biosorption of metals: Selection of biomass types // FEMS Microbial Rev. 1994. № 14. Р. 229–235.

15. Евдокимова Г. А., Штина Э. А., Мозгова Н.П. Загрязнение почв фтором и оценка состояния микробного компонента в зоне воздействия алюминиевого завода // Почвоведение. 1997. № 7. С. 898–905.

16. Святковская М.В., Мозгова Н.П., Евдокимова Г.А. Изменение радиальной скорости роста колоний почвенных грибов в зависимости от химического загрязнения и сезона года // Комплексность исполь­зования минерально-сырьевых ресурсов – основа повышения экологической безопасности региона: Матер. II Школы молодых учёных и специалистов, (Апатиты, 24-26 ноября 2004 г.). Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2005. С. 155.

17. Bengtsson G., Rundgren S. Respiration and growth of a fungus Mortierella isabellina in response to grazing by Onychiurus armatus (Collembola) // Soil Biol. Biochem. 1983. V. 15. № 4. Р. 469–473.

18. Evdokimova G.A., Mozgova N.P. Restoration of properties of cultivated soils polluted by copper and nickel // Journal of Environmental Monitoring. 2003. V. 5. № 4. P. 667–670.

19. Iimura K., Ito H., Chino M., Morishita T., Hirata H. Behavior of contaminant heavy metals in soil-plants system // Proc. Inst. Sem. SEFMIA. Tokio. 1977. 357 p.

1. Loсkwood J.L., Pimm S.L. Species: would any of them be missed? // Curr. Biol. 1994. V. 4. № 5. P. 455–457.

2. Evdokimoav G.A. Microbial activity in soils contaminated with heavy metals // Soil Science. 1982. № 6. P. 125-132.

3. Evdokimova G.A. Ecological microbiological basis for soil conservation of the Far North. Apatity. KSC RAS, 1995. 272 p.

4. Zvyagintsev D.G. Soil and microorganisms. M. MSU, 1987. 256 p.

5. Environmental Atlas of the Murmansk region / Ed. I.A. Vishnjakov, G.V .Kalabin M. et al. 1999. 48 p.

6. Aristovskaya T.V. Microbiological aspects of soil fertility // Soil Science. 1988. № 9. P. 53-63.

7. Manakov K.N., Nikonov V.V. Biologic circulation of minerals and soil formation in spruce forests of the Far North. Leningrad: Nauka, 1981. 195 p.

8. Pereverzev V.N. Biochemistry of humus and nitrogen soils of the Kola Peninsula. Leningrad: Nauka, 1987. 303 p.

9. Ushakov G.I. The influence of environmental conditions on the rate and nature of decomposition of forest litter (the Kola Peninsula) // Soil Science. 2000. № 8. P. 1009-1015.

10. Evdokimova G.A., Zenkova I.V., Pereverzev V.N. Biodynamics of organic matter transformation processes in soils of Northern Fennoscandia. Apatity. Publ KSC, 2002. 154 p.

11. Domracheva L.I., Ashikhmina T.Ya., Kondakova L.V., Berezin G.I. Reaction of soil microbiota to the action of pesticides (review) // Theoretical and Applied Ecology . 2012. № 3. P. 4-18.

12. Gadd G. M. Heavy metal accumulation by bacteria and other microorganisms // Experimential. 1990. V. 46. № 8. Р. 83–840.

13. Evdokimova G.A., Mozgova N.P. Accumulation of copper and nickel in soil fungi // Mikrobiology. 1991. V. 60. Part 5. P. 801-807.

14. Volesky B. Advances in biosorption of metals: Selection of biomass types // FEMS Microbial Rev. 1994. № 14. Р. 229–235.

15. Evdokimova G.A., Shtina E.A., Mozgova N.P. Soil pollution with fluorine and assessment of the microbial component in the aluminum smelter impact zone // Soil Science. 1997. № 7. P. 898-905.

16. Svyatkovskaya M.V., Mozgova N.P., Evdokimova G.A. Changing the radial growth rate of colonies of soil fungi, depending on chemical pollution and the season // Complex use of mineral resources - the basis of improving environmental safety in the region: Mater. II School of Young Scientists and Specialists (Apatity, 24-26 November 2004). Apatity. KSC RAS, 2005. P. 155.

17. Bengtsson G., Rundgren S. Respiration and growth of a fungus Mortierella isabellina in response to grazing by Onychiurus armatus (Collembola) // Soil Biol. Biochem. 1983. V. 15. № 4. Р. 469–473.

18. Evdokimova G.A., Mozgova N.P. Restoration of properties of cultivated soils polluted by copper and nickel // Journal of Environmental Monitoring. 2003. V. 5. № 4. P. 667–670.

19. Iimura K., Ito H., Chino M., Morishita T., Hirata H. Behavior of contaminant heavy metals in soil-plants system // Proc. Inst. Sem. SEFMIA. Tokio. 1977. 357 p.

 

Раздел

Section

Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Research methods. Models and forecasts.

Название

Title

В. В. Ануфриев

Метод изучения структуры ареала гуменника в Ненецком автономном округе с использованием геоинформационных систем

V. V. Anoufriev

Method of studying the structure of the area of Bean Goose in the Nenets Autonomous District using geographic information systems

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

 

Апробирован метод изучения оптимума ареала воспроизводства гуменника Anser fabalis в Ненецком авто­номном округе с использованием геоинформационных систем. Для этой цели обработаны данные маршрутных учётов этого вида в Большеземельской тундре за 2007–2013 гг., выполненные автором в гнездовой и выводковый периоды жизнедеятельности этой птицы. Все данные учётов были отнесены к конкретным участкам, которые были откалиброваны в системе координат WGS 84. GPS-координаты участков с высокими показателями обилия гнез­дящихся птиц (не менее 10,3 особи на 1 км2) были загружены на карту растительности Ненецкого автономного округа, размещённую в геоинформационной системе OziExplorer. Проведён анализ размещения участков высокого гнездового обилия гуменника по типам растительности. Установлено, что участки с высоким обилием гнездящихся гуменников располагаются в 3-х типах растительности: приморские, полигональные и плоскобугристые болота. Модель оптимума ареала воспроизводства гуменника разработана методом экстраполяции типов растительности, отличающихся высокими показателями размножения этой птицы, на всю территорию Ненецкого автономного округа. Анализ пространственного размещения участков с высоким обилием размножающихся гуменников показал, что они располагаются в основном в центральной части Ненецкого автономного округа – в северо-западной части Малоземельской тундры и на всей территории Большеземельской тундры. Эти выводы находят своё отражение в результатах других исследований, которыми установлено, что в восточных частях Ненецкого автономного округа доля гуменника (%), участвующего в размножении, в общем населении этого вида значительно ниже, чем в за­падных и центральных частях округа.

The method of study of bean goose Anser fabalis breeding area optimum in Nenets Autonomous Area using GIS-analysis is tested. For this purpose all of the data on routes counting by the author in the nestling and precocial period of the bird’s life of this species in Bolshezemel’skaya tundra in 2007-2013 were processed. All of the data of routes counting were referred to concrete plots, which were calibrated in the WGS 84 coordinate system. GPS-coordinates of the plots with high exponents of the abundance of nesting birds (not less than 10,3 birds per 1 km2) were loaded in the map of the vegetation of the Nenets Autonomous Area in GIS OziExplorer. The distribution of the plots with high exponents of the number of nesting birds were analysed according to the vegetation types. It was stated that plots with high exponents of the the number of nesting Anser fabalis are situated in the areas with 3-types of vegetation: coastal (seaside), polygonal and bumpy-plain mires. The model of the optimum of breeding areas of been goose were elaborated for all of the territory of Nenets Autonomous Area using the method of extrapolation of vegetation types correlated with high index of the birds (Anserfabalis) breeding. The analysis of spatial distribution of the plots with high index of breeding of been goose shows that the plots are situated mainly in the central part of the Nenets Autonomous Area: in the north-west part of Malozemel’skaya tundra and on the whole of the territory of Bolshezemel’skaya tundra. This conclusions are reflected in the results of other researches, who stated the fact, that the percent of breeding been goose (as compared with the whole population of this species) in the eastern parts of Nenets Autonomous Area is noticeably lower than in the western and central parts of it.

 

Ключевые слова

Keywords

наземные животные, структура ареала, тундровая зона

terrestrial animals, habitat structure, the tundra zone

Литература

Bibliographic list

1. Равкин Ю.С. К методике учёта птиц в лесных ландшафтах // Природа очагов клещевого энцефалита на Алтае. Новосибирск: Изд-во Наука, 1967. С. 66–75.

2. Атлас Архангельской области. Л.: Главное управление геодезии и картографии при Совете министров СССР, 1976. 72 с.

3. Рябицев В.К. Птицы Урала, Приуралья и Западной Сибири. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета, 2008. 634 с.

4. Минеев Ю.Н. Гусеобразные птицы восточноевропейских тундр. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2003. 225 с.

5. Минеев Ю.Н., Минеев О.Ю. Птицы Большеземельской тундры и Югорского полуострова. СПб: Наука, 2012. 383 с.

6. Ануфриев В.В. Численность и особенности пространственной структуры размножения гусеобразных птиц в восточно-европейских тундрах // Вестник охотоведения. 2013. Т. 10. №1. С. 37–43.

1. Ravkin Yu.S. Method of accounting birds in forest landscapes // Nature of encephalitis outbreaks in the Altai. Novosibirsk: Publishing House ‘Nauka’, 1967. P. 66-75.

2. Atlas of Arkhangelsk region. L.: Main Office of Geodesy and Cartography under the Council of Ministers of the USSR, 1976. 72 p.

3. Ryabitsev V.K. Birds of the Urals, Pre-Urals and Western Siberia. Ekaterinburg: Urals State University, 2008. 634 p.

4. Mineyev Yu.N. Waterfowl of Eastern tundra. Ekaterinburg: UrD of RAS, 2003. 225 p.

5. Mineyev Yu.N., Mineev O.Yu. Birds of Bolshezemelskaya tundra and the Ugra Peninsula. St. Petersburg: Nauka, 2012. 383 p.

6. Anoufriev V.V. The number and the spatial structure of waterfowl breeding in East European tundra // Bulletin of hunting. 2013. V. 10. № 1. P. 37-43.

 

 

 

Раздел

Section

Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Monitoring of anthropogenically damaged territories

Название

Title

Н.М. Костенков

Эколого-агрохимическая оценка осадочных отложений озёр морских террас побережья Японского моря

N.M. Kostenkov

Ecological and Agrochemical estimate of sedimentary deposits of lakes on marine terraces of coast Sea of Japan

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Работа посвящена изучению агрохимических, физико-химических и экологических характеристик мощных озёрных суглинисто-глинистых отложений, сформировавшихся на низких морских террасах Японского моря. Определение таких показателей, как кислотность, содержание органических и минеральных компонентов, биогенных элементов, физической глины, ила, степени засолённости осадочных пород, позволяет оценить их агрохимическую ценность и соответствие сапропелям. Содержание в озёрных отложениях гумуса, питательных элементов низкое, а степень засолённости натрием высокая. Такой уровень агрохимических показателей не позволяет относить эти суглинисто-глинистые отложения к сапропелям и использовать их как удобрительные смеси для сельскохозяйственного производства.

The purpose of the research is characterization of agrochemical, physico-chemical and ecological properties of thick loamy-clay lake sediments formed on the lower marine terraces of the Sea of Japan. Assessing such indicators as acidity, content of organic and mineral components, nutrients, physical clay, silt, sediment salinity can help assess their agrochemical value and conformity to sapropel. Content of humus and nutrients in lake sediments is low and salinity with sodium is high. This level of agrochemical parameters does not allow to attribute these loamy-clay sediments to sapropel and use them as a fertilizer mixture for agricultural production.

Ключевые слова

Keywords

сапропели, суглинисто-глинистые отложения, химический состав, агрохимическая оценка озёрных отложений

sapropels, loamy and clayey sediments, chemical composition, agrochemical evaluation of lake sediments

Литература

Bibliographic list

1. Бакшеев В.Н. Использование сапропеля для по­вышения продуктивности животных // Совершенствование сельскохозяйственных животных и их кормление в Северном Зауралье. Новосибирск, 1989.С. 52–57.

2. Бракш Н.А. Сапропелевые отложения и пути их использования. Рига: ЗИНИТНЕ, 1971. 282 с.

3. Курзо Б.В., Лопатко М.З., Богданов С.В. Влияние физико-географических условий на состав и запасы сапропелей озёр Белорусского Полесья и их техническая мелиорация // Проблемы Полесья. 1987. Вып. 11. С. 248–255.

4. Алексейко И.С. Геохимическая характеристика сапропелей Приамурья // Вестник Амурского регион. Отд. Междунар. Акад. Аграрного образования. Благовещенск. ДальГАУ. 2001. С. 10–14.

5. Алексейко И.С., Григоров М.С., Яременко А.А. Использование сапропеля на мелиорированных землях Приамурья // Роль минерально-сырьевой базы Сибири в устойчивом функционировании плодородия почв: Материалы Всерос. науч.-практ. конф. Красноярск. 2001. С. 16–20

6. Инструкция по разработке озёрных месторождений сапропеля РСФСР. М.: Торфогеология, 1988. С. 6–11.

7. Авдеева Л.Н., Коваленко Т.А., Блинов В.И., Семенова О.Н., Тренихин М.В. Исследование состава минеральной части сапропелей // Вестник Омского университета. 2009. № 2. С. 160–163.

8. Лопатко М.З. Рекомендации по промышленной технологии добычи сапропелей из открытых водоёмов для удобрений. М.: Колос, 1988. 50 с.

9. Лопатко М.З., Евдокимов Е.А., Кузьмицкий П. Л. Исследование сапропелей на удобрение // Химизация сельского хозяйства. 1988. № 11. С. 7–9.

10. Encke O. Sandbo denmetioration mil schluffhal­ligem See-schlamm // Feldwirtschaft. 1989. Bd. 30. № 5. S. 227–229.

11. Алексейко И.С., Широков В.А., Яременко А.А. Сапропели Приамурья: свойства, добыча и использование. Благовещенск: Дальнаука, ДВО ДОП РАН, 2003. 210 с.

12. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. С. 110–113.

13. Аринушкина Е.В. Руководство по химическому анализу почв / Под ред. А.И. Бусева. М.: МГУ, 1970. 487 с.

14. Качинский Н.А. Физика почвы. М.: Изд-во «Высшая школа», 1965. 324 c.

15. Костенков Н.М., Ознобихин В.И. Некоторые вопросы биологической рекультивации отвалов ликвидируемых угольных шахт в Приморском крае // Аграрная политика и технология производства сельскохозяй­ственной продукции в странах Азиатско-Тихоокеанского региона. Уссурийск: ПГСХА, 2002. С. 306–316.

1. Baksheyev V.N. Using sapropel for incresing animals productivity // Improvement of farm animals and their feeding in Northern Zauralye. Novosibirsk, 1989. P. 52-57.

2. Braksh N.A. Sapropel deposits and how to use them. Riga ZINITNE, 1971. 282 p.

3. Kurzo B.V., Lopatko M.Z., Bogdanov S.V. Effect of physiographic conditions on the composition and sapropels stocks in the lakes of Belarusian Polessye and their technical reclamation // Issues of Polessye. 1987. Part 11. P. 248-255.

4. Alekseyko I.S. Geochemical characteristics of sapropel in Priamurje // Bulletin of the Amur region. Dep. of Intern. Acad. Agricultural Education. Blagoveshchensk. DalGAU. 2001. P. 10-14.

5. Alekseyko I.S., Gregorov M.S., Jaremenko A.A. Using sapropel on reclaimed land of Priamurje // Role of mineral base of Siberia in sustainable functioning of soil fertility: Materials Vseros. scientific-practical. conf. Krasnoyarsk. 2001. P. 16-20

6. Instructions on development of lacustrine sapropel deposits in the RSFSR. M. Torfogeologiya, 1988. P. 6-11.

7. Avdeyev L.N., Kovalenko T.A., Blinov V.I., Semenova O.N., Trenihin M.V. The study of the mineral part of sapropel // Bulletin of Omsk University. 2009. № 2. P. 160-163.

8. Lopatko M.Z. Recommendations for industrial production technology of sapropel minig from open reservoirs for fertilizer. Moscow: Kolos, 1988. 50 p.

9. Lopatko M.Z., Evdokimov E.A., Kuz'mitskiy P.L. Study of sapropel as fertilizer // Chemicals in agriculture. 1988. № 11. P. 7-9.

10. Encke O. Sandbo denmetioration mil schluffhal­ligem See-schlamm // Feldwirtschaft. 1989. Bd. 30. № 5. S. 227–229.

11. Alekseyko I.S., Shirokov V.A., Jaremenko A.A. Sapropels of Priamurje: properties, production and use. Blagoveshchensk Dal'nauka, FEB RAS ATT, 2003. 210 p.

12. Agrochemical methods of soil investigation. Moscow: Nauka, 1975. P. 110-113.

13. Arinushkina E.V. Guidance on chemical analysis of soils / Ed. A.I. Buseva. Moscow: Moscow State University, 1970. 487 p.

14. Kaczynski N.A. Soil physics. Moscow: Publishing House of the "High School", 1965. 324 p.

15. Kostenkov N.M., Oznobikhin V.I. Some issues of biological reclamation of the liquidated coal mines dumps in the Primorye Territory // Agricultural policy and agricultural production technology in the Asia-Pacific region. Ussurijsk: PGSKHA 2002. P. 306-316.

 

Раздел

Section

Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Monitoring of anthropogenically damaged territories

Название

Title

А.П. Карманов, Л.С. Кочева, Ю.С. Оводов, О.С. Бровко

Исследование лигнинов растительных отходов сельскохозяйственного производства

А. P. Karmanov, L. S. Kocheva, Yu. S. Ovodov, O. S. Brovko

The research of lignins of the agricultural plant waste

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Работа посвящена установлению особенностей химической структуры лигнинов, выделенных из стеблей расте­ний семейства злаковых – пшеницы (Triticum aestivum), ржи (Secale cereale), овса (Avena sativa) и ячменя (Hordeum vulgare). Установлен компонентный состав исходного растительного сырья. Препараты лигнина выделены по методу Пеппера, определён их элементный и функциональный состав. Качественный состав кислых функциональных групп лигнинов изучен при помощи метода дифференциальной рН-метрии. Расчёт полуэмпирических С9-формул мономерного звена показал, что по химической структуре лигнины однолетних злаковых растений существенно отличаются от древесных лигнинов. Сравнительные исследования с использованием методов ИК- и ЯМР-13С- спектроскопии позволили выявить особенности структурной организации лигнинов однолетних злаков, что дало основание отнести их к самостоятельному классу лигнинов GSH-типа. Усреднённое соотношение единиц G:S:Hсоставило 100:80:60. Полученные данные могут быть использованы для совершенствования технологий химической переработки растительного сырья. 

This work presents the results of investigation of chemical structure peculiarities of lignins, extracted from annual gramineous plants – oats Avena sativa, rye Secale cereale, wheat Triticum aestivum and barley Hordeum vulgare. The component composition of initial plant raw material was determined. Lignin’s preparates were extracted by Pepper method, their elemetal and functional composition was defined. Qualitative composition of lignin’s acid functional groups was studied with the help of differential рН-method. According to calculation of monomeric unit semiempirical С9-formulas it was shown that chemical structure of gramineous plants lignins differ from wood lignins considerably. On the basis of IR- and NMR-spectroscopy it was determined that gramineous plants lignins belong to a self-dependent class of multivendor composition GSH-polymers. Average ratio of units G:S:Hamounted to 100:80:60. The obtained data may be used for enhancement of technology of plant raw material treatment.

Ключевые слова

Keywords

растительное сырье, солома злаковых культур, «зелёная химия», лигнин, ИК-спектроскопия, ЯМР-13С-спектроскопия

plant raw material, straw of gramineous plants, «green chemistry», lignin, IR-spectroscopy, NMR-spectroscopy

Литература

Bibliographic list

1. Лунин В.В. Зеленая химия в России // Физикохимия лигнина: Матер. междунар. конф. Архангельск. 2005. С. 9–10.

2. Борисенков М.Ф., Карманов А.П., Кочева Л.С. Физиологическая роль лигнинов // Успехи геронтологии. 2005. Вып. 17. С. 34–41.

3. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 256 с.

4. Pepper J.M., Baylis P.E., Adler E. The isolation and properties of lignin obtained by the acidolysis of spruce and aspen woods in dioxane-water // Canad. J. Chem. 1959. V. 37. № 8. P. 1241–1245.

5. Закис Г.Ф. Функциональный анализ лигнинов и их производных. Рига: Зинатне, 1987. 230 с.

6. Левдик И.Ю. Исследование химического состава, молекулярной и надмолекулярной структуры целлюлозных материалов методом ИК-спектроскопии: методы исследования целлюлозы. Рига: Зинатне, 1981. С. 32–43.

7. Калабин Г.А., Каницкая Л.В., Кушнарев Д.Ф. Количественная спектроскопия ЯМР природного органического сырья и продуктов их переработки. М.: Наука, 2000. 408 с.

8. Каницкая Л.В., Дейнеко И.П., Кушнарев Д.Ф., Клемпер А.В., Калабин Г.А. Количественная спектроскопия ЯМР 1Н и 13С лигнина // Химия древесины. 1989. № 6. С. 17–23.

1. Lunin V.V. Green Chemistry in Russia // Physics and chemistry of lignin: Mater. of Intern. conf. Arkhangelsk. 2005. P. 9-10.

2. Borisenkov M.F., Karmanov A.P., Kocheva L.S. The physiological role of lignins // Advances in Gerontology. 2005. Issue. 17. P. 34-41.

3. Obolenskaya A.V., Elnitsky Z.P., Leonovich A.A. Laboratory work in chemistry and wood pulp. M.: Ecology, 1991. 256 p.

4. Pepper J.M., Baylis P.E., Adler E. The isolation and properties of lignin obtained by the acidolysis of spruce and aspen woods in dioxane-water // Canad. J. Chem. 1959. V. 37. № 8. P. 1241–1245.

5. Zakis G.F. Functional analysis of lignins and their derivatives. Zinatne, Riga, 1987. 230 p.

6. Levdik I.Yu. Investigation of chemical composition, molecular and supramolecular structure of cellulosic materials by infrared spectroscopy: cellulose investigation methods. Zinatne, Riga, 1981. P. 32-43.

7. Kalabin G.A., Kanitskaya L.V., Kushnariov D.F. Quantitative NMR spectroscopy of natural organic raw materials and products of their processing. Moscow: Nauka, 2000. 408 p.

8. Kanitskaya L.V., Deyneko I.P., Kushnariov D.F., Klemper A.V., Kalabin G.A. Quantitative NMR spectroscopy, 1H and 13C lignin // Wood Chemistry. 1989. № 6. P. 17-23.

 

Раздел

Section

Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Monitoring of anthropogenically damaged territories

Название

Title

И. Х. Юсупов, А. Д. Бахдавлатов, Р. М. Марупов

Влияние экологических условий на молекулярную структуру лекарственных растений одуванчика (Taraxacum officinale Wigg.) и цикория обыкновенного (Cichorium intybus L.)

Kh.Yusupov, A.D. Bakhdavlatov, R. M. Marupov

Influence of ecological conditions on molecular structure lekartsvennykh of plants of the dandelion (Taraxacum officinale Wigg) and chicory of ordinary (Cichorium intybus L.)

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Целью данной работы явилось, изучение влияния экологических условий на структуру молекул в составе раз­личных дикорастущих лекарственных растений: одуванчика (Taraxacum officinale Wigg.) и цикория обыкновенного (Cichorium intybus L.), произрастающих в различных регионах Таджикистана.

Разработана методика исследования химической модификации молекул в составе дикорастущих лекарствен­ных растений одуванчика и цикория методом спиновой метки. Изучена стабильность и молекулярная подвижность нитроксильного радикала, введенного в матрицу одуванчика и цикория. Установлено, что при комнатной темпе­ратуре в спектрах ЭПР наблюдается заторможенность вращательной подвижности спиновой метки со временем корреляции τc≤10-7c, что свидетельствует об изменении системы меж- и внутримолекулярных водородных связей в области присоединения метки.

Изменение параметров спектров ЭПР и вращательной подвижности спиновых меток при комнатной температуре зависит от экологических условий места произрастания растений. 

The aim of this paper is to study the impact of environmental conditions on the molecular structure of a variety of wild medicinal plants dandelion (Taraxacum officinale Wigg.) and chicory ordinary (Cichorium intybus L.) growing in various regions of Tajikistan.

The method of chemical modification of the wild medicinal plants, dandelion and chicory, was developed with the help of the method of spin labels. We studied the stability and molecular mobility of nitroxyl radical added in the matrix of dandelion and chicory. It is established, that at room temperature in EPR spectra slowing rotational mobility of the spin labels with correlation time is c < 10-7c, was observed which change in the system of inter- and intramolecular hydrogen bonds in label attachment suggests a point.

The change of the EPR spectra parameters and of rotational mobility of the spin labels at room temperature depends on environmental conditions in the place of plants growth.

Ключевые слова

Keywords

спиновая метка, одуванчик, цикорий, спектры ЭПР

a spin label, a chicory, dandelion, spectra EPR

Литература

Bibliographic list

1. Валягина Е.Т. Лекарственные растения России. СПб.: Издатель, 1997. 284 с.

2. Корсун У.Ф. Фитотерапевтический оздоровительный комплекс. М.: Фитосан-Интер,1994. 31 с.

3. Шукуров Т., Хаитова З.М., Джураев Ан.А, Марупов Р. Формирование водородных связей в одуванчике лекарственном (Taraxacum officinale Wigg.) в зависи­мости от места произрастания // ДАН РТ. 2007. Т. 50. № 4, С. 334–339.

4. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А, Марупов Р. Спектроскопические свойства одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в средной ИК-области частот // ДАН РТ. 2007. Т. 50. №7. С. 607–612.

5. Shukurov T., Juraev A.A., Khaitova Z.M., Juraev An.A., Marupov R. – Health Phys., 2008, V.95, №1, P. S.18. (Supplement to the Health Physics Society Journal), USA.

6. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А, Марупов Р. Спектроскопические свойства ли­стьев одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места произрастания // ДАН РТ. 2008. Т. 51. № 3. С. 193–199.

7. Шукуров Т., Джураев А.А., Хаитова З.М., Джураев Ан.А, Марупов Р. Инфракрасные спектры лепестков цветков одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места произрастания // ДАН РТ. 2008. Т. 51. № 5. С. 351–355.

8. Шукуров Т., Рахматова З.М., Марупов Р. Спектроскопические свойства дикорастущего лекарственного растения цикория обыкновенного (Сichorium intybus L.) // ДАН РТ. 2009. Т. 52. № 6. С. 449–455.

9. Юсупов И.Х., Шукуров Т., Марупов Р. Изучение ЭПР – спектроскопических свойств дикорастущей радиолы холодной (Rhodiola gelida Schenk) в зависимости от места произрастания// ДАН РТ. 2011. Т. 54. № 5. С. 371–375.

10. Марупов Р., Юсупов И.Х., Шукуров Т., Бахдавлатов А.Д. Изучение ЭПР-спектроскопических свойств составных частей одуванчика лекарственного (Taraxacum officinale Wigg.) в зависимости от места его произрастания // ДАН РТ. 2012. Т. 55. № 1. С. 30–34.

11. Юсупов И.Х., Шукуров Т., Давлатмамадова С.Ш., Бахдавлатов А.Д., Марупов Р. Изучение ЭПР– спектроскопических свойств составных частей дикора­стущего лекарственного растения цикория обыкновенного (Cichorium intybus L.) // ДАН РТ. 2012. Т. 55. № 3. С. 354–358.

12. Лихтенштейн Г.И. Метод спиновых меток в молекулярной биологии. М.: Наука, 1974. 256 с.

13. Бободжанов П.Х., Лихтенштейн Г.И. Исследо­вание молекулярной динамики целлюлозы методом ЭПР // ДАН Тадж ССР. 1974. Т. 17. № 10. С. 34–-37.

14. Кольтовер В.К. Биофизика // Итоги науки и техники. Т. 11. М.: ВИНИТИ, 1979. С. 10–18.

15. Likhtenshtein G.I., Yamauchi J., Nakatsuji S., Smirnov A., Tamura R. Nitroxides: Application in Chemistry, Biomedicine, and Materials Science WILEY-VCH. Weinhem. 2008.

16. Likhtenshtein G.I. Stilbenes: Application in Chemistry. (Life Science and Material Science WILEY-VCH. Weinhem. 2009.

17. Марупов Р., Юсупов И.Х., Бободжанов П.Х., Фролов Е.Н., Лихтенштейн Г.И. Исследование температурной стабильности растительных волокон методом спиновых меток // Биофизика. 1979. Т. 24. № 3. С. 519–523.

18. Юсупов И.Х., Бободжанов П.Х., Марупов Р., Анциферова Л.И., Кольтовер В.К., Лихтенштейн Г.И. Исследование молекулярной динамики хлопкового волокна методом спиновых меток // ВМС. Сер. А, 1984. Т. 26. № 2. С. 369–374.

19. Куликов А.В., Юсупов И.Х., Бабаджанов П.Х., Марупов Р., Лихтенштейн Г.И. Исследование надмо­лекулярной структуры хлопковой целлюлозы методом спиновых меток // Журнал прикладной спектроскопии. 1991. Т. 55. № 6. С. 961–965.

20. Бабаджанов П.Х., Юсупов И.Х., Марупов Р. Исследование молекулярной динамики микрокристаллической целлюлозы методом ЭПР // Журнал прикладной спектроскопии. 1992. Т. 56. № 3. С. 424–428.

21. Каррер П. Курс органической химии. Л.: Госнаучтехиздат хим. литер. 1960. С. 457–458.

1. Valyagina E.T. Medicinal Plants of Russia. St. Petersburg.: Publisher, 1997. 284 p.

2. Korsun U.F. Phytotherapeutic recreation complex. M. Fitosan-Inter, 1994. 31 p.

3. Shukurov T., Haitova Z.M., Djuraev An.A, Marupov R. Formation of hydrogen bonds in the dandelion (Taraxacum officinale Wigg.) depending on the locus // DAS RT. 2007. V. 50. № 4, P. 334-339.

4. Shukurov T., Djuraev A.A., Haitova Z.M., Djuraev An.A, Marupov R. Spectroscopic properties of dandelion (Taraxacum officinale Wigg.) in mid-IR frequency // DAS RT. 2007. V. 50. № 7. P. 607-612.

5. Shukurov T., Juraev A.A., Khaitova Z.M., Djuraev An.A., Marupov R. – Health Phys., 2008, V.95, №1, P. S.18. (Supplement to the Health Physics Society Journal), USA.

6. Shukurov T., Djuraev A.A., Haitova Z.M., Djuraev An.A., Marupov R. Spectroscopic properties of dandelion leaves (Taraxacum officinale Wigg.) Depending on the locus // DAS RT. 2008. V. 51. № 3. P. 193-199.

7. Shukurov T., Djuraev A.A., Haitova Z.M., Djuraev An.A., Marupov R. Infrared spectra of flower petals of dandelion (Taraxacum officinale Wigg.) Depending on the locus // DAS RT. 2008. V. 51. № 5. P. 351-355.

8. Shukurov T., Rakhmatova Z.M., Marupov R. Spectroscopic properties of wild medicinal plants of chicory (Sichorium intybus L.) / / DAS RT. 2009. V. 52. № 6. P. 449-455.

9. Yusupov I.H., Shukurov T., Marupov R. EPR study - the spectroscopic properties of Rhodiola gelida Schenk depending on the locus // DAN RT. 2011. V. 54. № 5. P. 371-375.

10. Marupov R., Yusupov I.H., Shukurov T., Bahdavlatov A.D. Study of EPR-spectroscopic properties of the dandelion components (Taraxacum officinale Wigg.) Depending on where the locus // DAS RT. 2012. V. 55. № 1. P. 30-34.

11. Yusupov I.H., Shukurov T., Davlatmamadova S.S., Bakhdavlatov A.D., Marupov R. Study of EPR spectroscopic properties of components wild herbal chicory (Cichorium intybus L.) // DAS RT. 2012. V. 55. № 3. P. 354-358.

12. Liechtenstein G.I. The method of spin labels in molecular biology. M.: Nauka, 1974. 256 p.

13. Bobodzhanov P.H., Liechtenstein G.I. Study of molecular dynamics of cellulose by ESR // DAS Tadzhik SSR. 1974. V. 17. № 10. P. 34 - 37.

14. Koltover V.K. Biophysics // Results in science and technology. V. 11. VINITI, 1979. P. 10-18.

15. Likhtenshtein G.I., Yamauchi J., Nakatsuji S., Smirnov A., Tamura R. Nitroxides: Application in Chemistry, Biomedicine, and Materials Science WILEY-VCH. Weinhem. 2008.

16. Likhtenshtein G.I. Stilbenes: Application in Chemistry. (Life Science and Material Science WILEY-VCH. Weinhem. 2009.

17. Marupov R., Yusupov I.H., Bobodzhanov P.H., Frolov E.N., Liechtenstein G.I. Study of temperature stability of vegetable fibers by spin labels // Biophysics. 1979. V. 24. № 3. P. 519-523.

18. Yusupov I.H., Bobodzhanov P.H., Marupov R., Antsiferova L.I., Kol’tover V.K., Liechtenstein G.I. Molecular dynamics study of cotton fiber by the method of spin labels // Navy. Ser. And, in 1984. T. 26. № 2. S. 369-374.

19. Kulikov A.V., Yusupov I.H., Babadzanov P.H., Marupov R., Lichtenstein G.I. Study of supra-molecular structure of cotton cellulose by spin labels // Journal of Applied Spectroscopy. 1991. V. 55. № 6. P. 961-965.

20. Babadzanov P.H., Yusupov I.H., Marupov R. Study of molecular dynamics of microcrystalline cellulose by ESR // Journal of Applied Spectroscopy. 1992. V. 56. № 3. P. 424-428.

21. Karrer P. Course in organic chemistry. L.: Ghosnauchtehizdat of chemical. liter. 1960. P. 457-458.

 

Раздел

Section

Мониторинг антропогенно нарушенных территорий

Monitoring of anthropogenically damaged territories

Название

Title

Т. А. Гилева, Н. В. Костицына

Характеристика периферической крови и содержания тяжёлых металлов в органах и тканях окуня водоёмов бассейна р. Камы

T.A. Gileva, N.V. Kostitsyna

The characteristic of peripheral blood and content of heavy metals in tissues and organs of a perch Perca fluviatilis (L.) inhabiting water bodies of the Kama basin

e-mail

e-mail

gilevata@yandex.ru

gilevata@yandex.ru

Аннотация

Abstract

Среди множества веществ, загрязняющих водоёмы, тяжёлые металлы занимают особое место, они характеризу­ются высокой токсичностью и способны накапливаться в живых организмах. Актуальной в настоящее время задачей является изучение физиологического состояния рыб, обитающих в водоёмах с различной антропогенной нагрузкой.

Целью данной работы было сравнение показателей крови и содержания тяжёлых металлов в органах и тканях окуня, обитающего в разнотипных водоёмах Пермского края.

Сбор материала осуществляли в 2011 году на 7 водоёмах Пермского края: Мотовилихинском пруду, р. Мулянке; р. Сылве; Нытвенском пруду, Камском водохранилище, в верхней и средней части Воткинского водохранилища. В каждой из точек получения проб исследовалось по 30 окуней в возрасте 1 – 3 лет. Содержание микроэлементов определяли методом атомной абсорбции. В состав общего анализа крови входили подсчёт количества эритроцитов и лейкоцитов, подсчёт лейкоцитарной и эритроцитарной формул.

Было установлено, что кровь окуня имеет достаточно сложную морфологическую картину. Лейкоцитарный со­став представлен четырьмя группами клеток: лимфоцитами, моноцитами, нейтрофилами и эозинофилами. Картина крови окуня, обитающего в р. Мулянке, Воткинском водохранилище, Мотовилихинском и Нытвенском прудах, достоверно отличается по большинству показателей от таковой у окуня р. Сылвы. Во всех водоёмах, за исключе­нием Камского водохранилища, по отношению к р. Сылве обнаружены следующие закономерности: количество эритроцитов достоверно ниже, количество лейкоцитов, напротив, выше. Максимум накопления тяжёлых металлов характерен для костных тканей, минимум – мышц и печени. Анализ результатов содержания тяжёлых металлов в грунте, воде, а также органах и тканях окуня показал мозаичность их накопления в живых организмах в опреде­лённой связи с антропогенной нагрузкой.

Currently, aquatic ecosystems experience considerable stress under the influence of human activities. Heavy metals have a special place among the many pollutants in water bodies since they poorly decompose, are toxic and can accu­mulate in living organisms. Therefore, relevant task now is to study physiological state of fish inhabiting water bodies with different anthropogenic impact.

The aim of this study is to compare haematological parameters and the content of heavy metals in tissues and organs of perch inhabiting water bodies of different types in Perm region.

The material was collected in 2011 in 7 water bodies of Perm region: Motovilikhinsky pond; Mulyanka river; Sylva river; Nytva pond; Kama Reservoir; in the upper and middle parts of Votkinsk reservoir. 30 perches of age from 1 to 3 years were examined in each location of sampling. Contents of trace elements were determined by method of atomic absorption. General blood analysis included: counting of erythrocytes and leukocytes, calculation of leukocyte and erythrocyte formulas.

It was found that perch blood has rather complex morphological pattern. Leukocyte composition is represented by four groups of cells: lymphocytes, monocytes, neutrophils, and eosinophils. Blood state of perch inhabiting river Muly­anka, Votkinsk reservoir, Motovilikhinsky and Nytva ponds differs significantly from that of the perch of river Sylva by most of the indicators. The following patterns were discovered in respect of Sylva river: the quantity of erythrocytes was significantly lower, the quantity of leukocytes, on the contrary, was higher in all the water bodies except Kama Reservoir. Maximum accumulation of heavy metals is typical for bone tissue, minimum – for muscles and liver. Analysis of heavy metals content in soil, water, and also in organs and tissues of perch showed a mosaic structure of their accumulation in living organisms in certain relation to anthropogenic impact.

Ключевые слова

Keywords

окунь, тяжёлые металлы, гематологические показатели, физиологическое состояние

perch, heavy metals, hematological parameters, physiological state

Литература

Bibliographic list

1. Тепляков А.В., Кубашев И.Г. Токсикологическая загрязнённость и паразитофауна водоёмов интенсивного рыбного промысла Удмуртской Республики. Ижевск: Изд-во ИжГГУ, 2002. 60 с.

2. Sorensen E.M. Metal poisoning in fish. Texas: CRC Press, 1992. 362 p.

3. Аленичев С.В., Рыжков Л.П. Цитоморфологиче­ский состав крови и динамика гематологических показа­телей окуня Perca fluviatilis Онежского озера в условиях техногенного загрязнения // Вопросы ихтиологии. 2000. Т. 40. № 1. С. 91–96.

4. Материалы ежегодного сборника «Состояние и охрана окружающей среды Пермского края» // Природа Пермского края: сайт. URL: http://wp.permecology.ru (дата обращения 21.03.2012).

5. Гилева Т.А., Костицына Н.В., Зиновьев Е.А., Бакланов М.А. К содержанию тяжёлых металлов в органах и тканях ряда популяций пескаря Gobio gobio (L.) бассейна р. Камы // Вестник Пермского университета. 2010. В.2. С. 31–36.

6. Иванов А.А. Физиология рыб. М.: Мир, 2003. 284 с.

7. Холстов С.Б., Вертгейм А.Г. Ранжирование муниципальных образований края по уровню антропогенной нагрузки // Состояние окружающей среды Пермского края в 2007 году. Пермь. 2008. 112 с.

8. Dethloff G.M., Bailey H.C., Maier K.J. Effects of dissolved copper on selected hematological, biochemical and immunological parameters of wild rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2001. P. 371–380.

1. Teplyakov A.V., Kubashev I.G. Toxicological contamination and parasitic fauna of water bodies of intensive fishing of the Udmurt Republic. Izhevsk: IzhGGU 2002. 60 p.

2. Sorensen E.M. Metal poisoning in fish. Texas: CRC Press, 1992. 362 p.

3. Alenichev S.V., Ryzhkov L.P. Cytomorfological blood composition and dynamics of hematological index of perch Perca fluviatilis in Onega Lake in the conditions of technogenic pollution // Journal of Ichthyology. 2000. V. 40. № 1. P. 91-96.

4. Results of annual collection "Condition and environment of the Perm Krai" // Nature of the Perm Krai: site. URL: http://wp.permecology.ru (access date 21/03/2012).

5. Gileva T.A., Kostitsyn N.V., Zinoviev E.A., Baklanov M.A. On the content of heavy metals in the organs and tissues of a number of populations of gudgeon Gobio gobio (L.) of the Kama River basin // Bulletin of the University of Perm. 2010. P.2. P. 31-36.

6. Ivanov A.A. Physiology of fish. M.: Mir, 2003. 284 p.

7. Kholstov S.B., Wertheim A.G. Ranking municipal parts on the area according to the level of anthropogenic load // State of the Environment of the Perm Territory in 2007. Perm. 2008. 112 p.

8. Dethloff G.M., Bailey H.C., Maier K.J. Effects of dissolved copper on selected hematological, biochemical and immunological parameters of wild rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 2001. P. 371–380.

 

Раздел

Section

Экотоксикология

Ecotoxicology

Название

Title

Е. А. Карпова, А. А. Ермаков, Ю. С. Парубец

Оценка фитотоксичности почвы, экспериментально загрязненной тяжёлыми металлами

E. A. Karpova, A. A. Ermakov, Yu. S. Parubets

Assessing phytotoxicity of soil, experimentally contaminated with heavy metals

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

В статье приведены результаты трёхгодичного эксперимента с загрязнением дерново-подзолистой почвы сульфатами цинка и меди на уровне 5 ПДК (в расчёте на элемент). Целью работы была оценка изменения во времени фитотоксичности загрязнённой почвы. Почву загрязняли в первый год исследования перед проведением вегетационного опыта с растениями ячменя Hordeum vulgare L.  Каждый раз после уборки урожая сосуды с почвой сохранялись в естественных условиях и использовались в следующем вегетационном сезоне. Продемонстрировано снижение фитотоксичности загрязнённой почвы по отношению к растениям ячменя Hordeum vulgare L. в течение времени эксперимента. Фитотоксичность почвы определяли по величине биомассы ячменя (индексу толерантности) и концентрации металлов в растениях. Скорость изменения (снижения) характеристик фитотоксичности загрязнённой дерново-подзолистой тяжелосуглинистой почвы в 3-х летнем эксперименте была различной: биомасса > концентрация тяжёлых металлов в растениях> содержание подвижных форм тяжёлых металлов в почве.

In this article the results of a three-years experiment with soddy-podzolic soil polluted with sulfates of zinc and copper at the level of 5 Critical Levels (calculated per an element) are presented. The work aims at assessment of change in time of phytotoxicity of the polluted soil. The soil was polluted in the first year of research before making a vegetative experiment with barley (Hordeum vulgare L.). Each time after harvesting plants, the pots with the soil remained under natural conditions and were used during the next vegetative season. Decrease of phytotoxicity of the polluted soil in relation with barley plants during experiment time is shown. Phytotoxicity of the soil was estimated by the amount of the biomass of barley (a tolerance index) and concentration of metals in it. Speed of change (decrease) of phytotoxicity characteristics of the polluted soddy-podzolic clay-loam soil in a 3-year-old experiment was various: biomass > concentration of heavy metals in plants > the content of mobile forms of heavy metals in the soil.

Ключевые слова

Keywords

тяжёлые металлы, цинк, медь, загрязнение, вегетационный опыт, биомасса,  ячмень 

heavy metals, zinc, copper, pollution, green house experiment, biomass,  barley

Литература

Bibliographic list

1.         Минкина Т.М. Содержание ТМ в почвах нижнего Дона, их трансформация под влиянием природных и антропогенных факторов. Автореферат диссертации … доктора биологических наук. Ростов-на-Дону, 2008. 48 с.

2.         Карпова Е.А., Парубец Ю.С., Ермаков А.А., Голятина С.В. Изменение подвижности меди в дерново-подзолистой почве в течение 3-х лет с момента загрязнения: влияние погодных условий и агрохимических средств // Современные проблемы загрязнения почв: Материалы III Международной научной конференции. (Москва, 24-28 мая 2010 г.) М.: МГУ, 2010. С. 218–222.

3.         Карпова Е.А., Ермаков А.А., Парубец Ю.С. Проблемы интерпретации результатов экспериментального моделирования загрязнения системы почва-растения // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 2. С. 75–78.

4.         Практикум по агрохимии / Под ред. В.Г. Минеева. М.:МГУ, 2001. 689 с.

5.         Beckett P.H., Davis R.D. Upper Critical levels of toxic elements in plants // New phytol. 1977. V. 79. P. 95–106.

6.         Wrobel S. Interaction of organic sorbents and liming in remediation of light soil contaminated with copper and zinc // Biogeochemistry of trace elements: environmental protection, remediation and human health / Eds. Yongnan Zhu, N. Lepp, P. Naidu. Tsinghua: University Press, 2007. P. 931–933.

7.         Мотузова Г.В., Макарычев И.П., Петров М.И. Влияние ионов железа, ртути, меди на кислотно-основные свойства водных вытяжек из почв // Вестник Моск. Ун-та. Серия 17. Почвоведение. 2011. № 4. С. 26–31.

8.         Мотузова Г.В., Макарычев И.П., Петров М.И. Влияние алюминия, цинка, меди и свинца на кислотно-основные свойства водных вытяжек из почв // Почвоведение. 2013. № 1. С. 48–54.

9.         Ginocchio R., de la Fuente L.M., Sánchez P., Bustamante E., Silva Y., Urrestarazu P.H. Effect of pH on metal bioavalability and phytotoxicity in agricultural soils spiked with acidiс copper-rich mine wastes // Biogeochemestry of trance elements: environmental protection, remediation and human health / Eds. Y.G. Zhu, N. Lepp and R. Naidu- Beijing. Tsinghua: University Press, 2007. Р. 604–605.

1. Minkina T.M. Content of heavy metals in the soils of the lower Don, their transformation under the influence of natural and anthropogenic factors. Abstract of the thesis ... Dr.Sci.Biol. Rostov-on-Don, 2008. 48 p.

2. Karpova E.A., Parubets Yu.S., Ermakov A.A., Golyatina S.V. Change in copper mobility in sod-podzolic soil within 3 years from the date of contamination: the impact of weather conditions and agrochemicals // Modern problems of soil contamination: Proceedings of the III International Scientific Conference. (Moscow, 24-28 May 2010), Moscow State University, 2010. P. 218-222.

3. Karpova E.A., Ermakov A.A., Parubets Yu.S. Issues of interpreting the results of experimental modeling of pollution of soil-plant system // Theoretical and Applied Ecology. 2012. № 2. P. 75-78.

4. Workshop in Agricultural Chemistry / Ed. V.G. Mineyeva. Moscow: Moscow State University, 2001. 689 p.

5.         Beckett P.H., Davis R.D. Upper Critical levels of toxic elements in plants // New phytol. 1977. V. 79. P. 95–106.

6.         Wrobel S. Interaction of organic sorbents and liming in remediation of light soil contaminated with copper and zinc // Biogeochemistry of trace elements: environmental protection, remediation and human health / Eds. Yongnan Zhu, N. Lepp, P. Naidu. Tsinghua: University Press, 2007. P. 931–933.

7. Motuzova G.V., Makarychev I.P., Petrov M.I. Effect of iron, mercury, and copper ions on the acid-base properties of aqueous extracts from soils // Bulletin of Moskow Univ. Series 17. Soil Science. 2011. № 4. P. 26-31.

8. Motuzova G.V., Makarychev I.P., Petrov M.I. Effect of aluminum, zinc, copper and lead on acid-base properties of aqueous extracts from soils // Soil Science. 2013. № 1. P. 48-54.

9.         Ginocchio R., de la Fuente L.M., Sánchez P., Bustamante E., Silva Y., Urrestarazu P.H. Effect of pH on metal bioavalability and phytotoxicity in agricultural soils spiked with acidiс copper-rich mine wastes // Biogeochemestry of trance elements: environmental protection, remediation and human health / Eds. Y.G. Zhu, N. Lepp and R. Naidu- Beijing. Tsinghua: University Press, 2007. Р. 604–605.

 

Раздел

Section

Экотоксикология

Ecotoxicology

Название

Title

Е.А. Тютькова, Ю.С. Григорьев

Чувствительность биотестов на основе водорослей хлорелла и сценедесмус к тяжёлым металлам

E.A. Tjutkova, Yu.S. Grigoriev

The sensitivity of biotests based on algae chlorella and scenedesmus to heavy metals

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Проведено сравнение роста и чувствительности к ионам тяжёлых металлов (кадмий, цинк и медь) водоросли Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. и Chlorella vulgaris Beijer. Обе культуры широко используются в Российской Федерации в качестве тест-организмов при биотестировании токсичности водных сред. Водоросль хлорелла вы­ращивалась в культиваторе КВ-05 на 50% среде Тамия при 36°С. Биотестирование проводилось в 24-х кюветном культиваторе КВМ-05 в течение 22 часов при 36°С на 2% среде Тамия, а также на средах Успенского и Прата. Культуру водоросли сценедесмус выращивали на 10% среде Тамия в культиваторе КВ-05 при 20°С и непрерывном освещении. Биотестирование проводилось в устройствах УЭР-03 на средах Успенского, Прата и 1% среде Тамия при 25°С. Благодаря вращению кассеты с пробами воды и тест-организмами данные устройства обеспечивают для них равные температурные и световые условия, а также аэрацию. За время культивирования (45 часов) числен­ность клеток в контроле возрастала в 20–25 раз. Установлено, что прирост каждой из тест-культур на средах Прата, Успенского и 1–2% среде Тамия был практически одинаковым. При этом различия в степени подавления роста обеих культур водорослей тяжёлыми металлами были невелики и укладывались в диапазон 20–30%. Хорошее сходство по чувствительности данных биотестов свидетельствует о возможности их применения, не противопоставляя друг другу. 

The toxic effect of cadmium, zinc and copper ions on growth and sensitivity of algae Scenedesmus quadricauda (Turp.) Breb. and Chlorella vulgaris Beijer was examined. Both cultures are widely used in the Russian Federation as test-organisms for water toxicity bioassay. Chlorella was cultured in 50% Tamiya medium in cultivator KV-05 at 36°C. Chlorella growth inhibition test was conducted in the cultivator KVM-05 during 22 hours at 36°C in Uspenskii, Prat and 2% Tamiya media. Alga Scenedesmus was cultured in 10% Tamiya medium in cultivator KV-05 at 20°C under continuous illumination. Scenedesmus growth inhibition test was conducted in devices UER-03 in Uspenskii, Prat and 1% Tamiya media at 25°C. Due to the rotation of the cassette with the water samples and test organisms these devices provide equal temperature, light conditions and aeration. During cultivation (45 hours), the number of cells in control increased by 20–25 times. It was shown, that growth of both test-cultures practically did not differ when Prat, Uspenskii and 1–2% Tamia media were used. At the same time the degree of growth inhibition of both algae cultures in presence of heavy metals was within the range of 20–30%. Good likeness of the sensitivity of these bioassays indicates the possibility of their application, without opposing them to each other.

Ключевые слова

Keywords

биотестирование, токсичность, тяжёлые металлы, водоросли хлорелла и сценедесмус

bioassay, toxicity, heavy metals, algae Chlorella and Scenedesmus

Литература

Bibliographic list

1. Жмур Н.С., Орлова Т.Л. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. ФР. 1.39.2007.03223. М. 2007. 48 с.

2. Григорьев Ю.С. Методика определения токсичности питьевых, природных и сточных вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по измене­нию оптической плотности культуры водоросли хлорелла (Chlorella vulgaris Beijer). ПНД Ф Т 14.1:2:3:4.10-04 16.1:2.3:3.7-04, ФР.1.39.2012.12370. Москва, 2004 (из­дание 2012 г.), 42 с.

1. Zhmur N.S., Orlova T.L. Methodology for determining the toxicity of water, aqueous extracts from soil, sewage sludge and waste by the change in chlorophyll fluorescence and algae cells abundance. DF. 1.39.2007.03223. M. 2007. 48 p.

2. Grigoriev Yu.S. Methods of determining the toxicity of drinking, natural and waste waters, water extracts from soil, sewage sludge and waste by the change in optical density algae Chlorella (Chlorella vulgaris Beijer) culture. IPA FT 14.1:2:3:4.10-04 16.1:2.3:3.7-04, FR.1.39.2012.12370. Moscow, 2004 (dated 2012), 42 p.

 

Раздел

Section

Экотоксикология

Ecotoxicology

Название

Title

Е.В. Коваль, С.Ю. Огородникова

Влияние цианобактерии Nostoc muscorum на  устойчивость растений ячменя к действию метилфосфоновой кислоты

E.V. Koval, S.Yu. Ogorodnikova

The influence of cyanobacteria Nostoc muscorum on barley plants resistance to methylphosphonic acid action

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Работа посвящена изучению влияния цианобактерии Nostoc muscorum (ЦБ) на устойчивость растений ячменя к действию фосфорорганического ксенобиотика – метилфосфоновой кислоты (МФК). МФК в изученных концентрациях (5·10−4 и 1·10−3 моль/л) не оказывала токсического действия на ЦБ, отмечали накопление хлорофилла а в культуре N. muscorum. Под влиянием МФК (1·10−3 моль/л) происходило возрастание интенсивности процессов перекисного окисления липидов в клетках ЦБ. Цианобактериальная обработка семян ячменя вызывала увеличе­ние их жизнеспособности. МФК в низкой концентрации (5·10−4 моль/л) также стимулировала жизнеспособность семян, причём эффект усиливался в присутствии ЦБ. В вариантах с 1·10−3 моль/л МФК и МФК в присутствии ЦБ жизнеспособность семян была близка к контролю.

При действии ЦБ, МФК (5·10−4 моль/л) и МФК в присутствии ЦБ отмечали снижение интенсивности про­цессов ПОЛ и значительное возрастание накопления каротиноидов, что свидетельствует об активации антиокси­дантной защиты в растительных клетках. МФК более высокой концентрации (1·10−3 моль/л) и МФК с добавлением ЦБ вызывала возрастание интенсивности окислительных процессов в растительных тканях и снижение уровня хлорофиллов. Цианобактериальная обработка стимулировала линейный рост растений ячменя. МФК в высокой концентрации (1·10−3 моль/л) и МФК с добавлением ЦБ вызывала угнетение роста растений. По показателям роста предварительная обработка семян ЦБ не снижала токсического действия МФК на растения.

This paper studies the impact of Cyanobacteria Nostoc muscorum (CB) on the barley plants’ resistance to organophosphorus xenobiotic – methylphosphonic acid (MPA). MPA in studied concentrations (5·10−4 and 1·10−3 mol/l) does not have toxic effects on Cyanobacteria, accumulation of chlorophyll in the culture of N. muscorum was stated. Under the influence of MPA (1·10−3 mol/l) increase in the intensity processes of lipid peroxidation in the cells of Cyanobacteria took place. MPA in low concentration (5·10−4 mol/l) stimulated seeds viability, and the effect was amplified in the presence of Cyanobacteria. In the samples with MPA 1·10−3 mol/l, and MPA with Cyanobacteria the seeds viability was close to control.

Under the influence of MPA (5·10−4 mol/l), and MPA with Cyanobacteria there was a marked reduction of the intensity of lipid peroxidation and a significant increase in carotenoids accumulation. This indicates activation of the antioxidant protection in plant cells. Both MPA in higher concentrations (1·10−3 mol/l) and MPA with Cyanobacteria caused increase of oxidative processes intensity in plant tissues and reduction of chlorophyll level. Cyanobacterial treatment stimulated linear growth of barley plants. MPA in high concentrations (1·10−3 mol/l) and MPA with Cyanobacteria inhibited plants growth. As for growth indicators, pre-treatment of seeds with Cyanobacteria did not reduce the toxic effect of MPA.

Ключевые слова

Keywords

метилфосфоновая кислота, цианобактерия Nostoc muscorum, перекисное окисление липидов, хлорофиллы, каротиноиды, жизнеспособность семян

methylphosphonic acid cyanobacterium Nostoc muscorum, lipid peroxidation, chlorophylls, carotenoids, seed viability

Литература

Bibliographic list

1. Савельева Е.И., Зенкевич И.Г., Кузнецова Т.А., Радилов А.С., Пшеничная Г.В. Исследование продуктов превращений фосфорорганических отравляющих веществ методом газовой хроматографии – масс- спектрометрии // Российский химический журнал. 2002. Т. XLVI. № 6. С. 82 – 91.

2. Кононова С.В., Несмеянова М.А. Фосфонаты и их деградация микроорганизмами // Биохимия. 2002. Т. 67. Вып. 2. С. 220 – 233.

3. Quinn J. P., Peden J. M. M., Dick R. E. Carbon-phosphorus bond cleavage by grampositive and gram-negative soil bacteria //Appl. Microbiol. Biotechnol. 1989. V. 31. P. 283–287.

4. Schowanek D., Verstraete W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. 1990. V. 56. P. 895–903.

5. Громов Б.В. Ультраструктура синезелёных водорослей. Л.: Наука, 1976. 95 с.

6. Домрачева Л.И., Кондакова Л.В., Ашихмина Т.Я., Огородникова С.Ю., Олькова А.С., Фокина А.И. Применение тетразольно-топографического метода определения дегидрогеназной активности цианобактерий в загрязнённых средах // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 2. С. 23–28.

7. Лукаткин А. С. Холодовое повреждение теплолюбивых растений и окислительный стресс. Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2002. 208 с.

8. Standard procedure for the determination of chlorophyll a by spectroscopic methods. Institute of Marine Research. Norway: 2000. 25 р.

9. ГОСТ 12039-82 Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения жизнеспособности.

10. Шлык А.А. Определение хлорофиллов и каротиноидов в экстрактах зелёных листьев // Биохимические методы в физиологии растений. М.: Наука, 1971. C. 154 – 171.

11. Лакин Г. Ф. Биометрия. М.: Высшая школа, 1973. 343 с.

12. Полесская О.Г. Растительная клетка и активные формы кислорода. – М.: КДУ, 2007. 140 с.

13. Огородникова С.Ю., Головко Т.К., Ашихмина Т.Я. Реакции растений на фосфорорганический ксенобиотик – метилфосфоновою кислоту. Сыктывкар: 2004. 24 с.

14. Трефилова Л.В. Использование цианобактерий в агробиотехнологии: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Саратов. 2008. 26 c.

1. Savelyev E.I., Zenkevich I.G., Kuznetsova T.A., Radilov A.S., et al. Research of products of organophosphorus agents transformations by gas chromatography - mass spectrometry // Russian Chemical Journal. 2002. T. XLVI. № 6. P. 82 - 91.

2. Kononov S.V., Nesmeyanova M.A. Phosphonates and their degradation by microorganisms // Biochemistry. 2002. V. 67. Issue 2. P. 220 - 233.

3. Quinn J. P., Peden J. M. M., Dick R. E. Carbon-phosphorus bond cleavage by grampositive and gram-negative soil bacteria //Appl. Microbiol. Biotechnol. 1989. V. 31. P. 283–287.

4. Schowanek D., Verstraete W. Phosphonate utilization by bacterial cultures and enrichments from environmental samples // Appl. Environ. Microbiol. 1990. V. 56. P. 895–903.

5. Gromova B.V. Ultrastructure of blue-green algae. Leningrad: Nauka, 1976. 95 p.

6. Domracheva L.I., Kondakova L.V., Ashikhmina T.Ya., Ogorodnikova S.Yu., Olkova A.S., Fokina A.I. Application of tetrazole-topographic method for determining dehydrogenase activity of cyanobacteria in contaminated environments // Theoretical and Applied Ecology. 2008. № 2. P. 23-28.

7. Lukatkin A.S. Cold damage of thermophilic plants and oxidative stress. Saransk Mordov. University Press, 2002. 208 p.

8. Standard procedure for the determination of chlorophyll a by spectroscopic methods. Institute of Marine Research. Norway: 2000. 25 р.

9. GOST 12039-82 Crop seeds. Methods for determination of viability.

10. Shlyk A.A. Determination of chlorophylls and carotenoids in green leaves extracts // Biochemical Methods in Plant Physiology. Moscow: Nauka, 1971. P. 154 - 171.

11. Lakin G.F. Biometrics. Moscow: Higher School, 1973. 343 p.

12. Podlesskaya O.G. Plant cell and reactive oxygen forms. - Moscow: KDU, 2007. 140 p.

13. Ogorodnikova S.Yu., Golovko T.K., Ashikhmina T.Ya. Plant response to the organophosphorus xenobiotic - methylphosphonic acid. Syktyvkar: 2004. 24 p.

14. Trefilova L.V. Using cyanobacteria in agricultural biotechnology: Abstract of dis. ... cand. Biol. Sciences. Saratov. 2008. 26 p.

 

 

Раздел

Section

Экологический риск и экологическая безопасность

 

Название

Title

В. Н. Никитина,  В. В. Петраш, Е. А. Броновицкая, Г. Г. Ляшко, В.И.  Жаворонков

Оценка экологической значимости сверхвысокочастотного электромагнитного излучения малой интенсивности по данным биотестирования

V.N. Nikitina, V.V. Petrash, E.A. Bronovitskaya, G.G. Lyashko, V.I. Javoronkov

Assessment of the environmental significance of microwave radiation of low intensity according  to the biotesting

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Методом биотестирования оценили экологическую значимость техногенных электромагнитных излучений низкой интенсивности СВЧ-диапазона, создаваемых средствами сотовой связи. В качестве биологического тест- объекта использована рожь озимая (Secale cereale L.), сорт Былина. Семена высевали по 5 штук в отдельные гор­шочки, которые располагали на контрольном и опытном полях. Источник СВЧ-излучения стандарта сотовой связи GSM-900 (мобильный телефон модели SGH-X160 Samsung Electronics Co., Ltd.) помещали в центральной части опытного поля на 28 дней. Для определения уровня плотности потока энергии использовали измеритель уровней электромагнитных излучений П3-41. Телефон работал в режиме вызова абонента в течение 120 секунд семь раз в сутки. Контрольные растения находились в другом, идентичном по микроклимату помещении. Эксперименты про­водили в разное время года (осень, зима, весна). По окончании каждого эксперимента подсчитывали количество проросших растений; замеряли длину листьев, их количество и массу. Сравнивали показатели состояния растений опытного и контрольного полей. Результаты выявили негативные отличия в развитии опытных растений.

The purpose of the research is assessment of ecological importance of technogenic electromagnetic radiations of low intensity range (UHF), created by means of cellular communication (with method of biotesting). As a biological test-object we used winter rye (Secalecereale L.), cultivar «Bylina». Seeds were planted by 5 in separate pots, which were located in the control and experimental fields. The source of UHF radiation, a mobile phone, model SGH-X160 Samsung Electronics Co., Ltd. was placed in the centre of the field for 28 days. To determine the level of energy flux density we used a tester levels of electromagnetic radiation P3-41. Telephone was operating in the calling regime of a subscriber during 120 seconds seven times a day. Control plants were kept in another identical microclimate indoors. Experiments were conducted at different times of the year (autumn, winter, spring). On completion of every experiment we counted up the amount of germinating plants; measured the length of leaves, their amount and mass. We compared the indicators of the experimental and control plants. The results revealed negative tendemies in development of tested plants, as compared with the control plants.

Ключевые слова

Keywords

биотестирование, тест-объект, рожь озимая, СВЧ электромагнитные излучения, мобильный телефон

biotesting, test object, winter rye, UHF electromagnetic radiations, mobile phone

Литература

Bibliographic list

1. Песня Д.С., Романовский А.В., Прохорова И.М. Разработка методики для оценки влияния УВЧ- излучения сотовых телефонов и других приборов с ЭМИ РЧ на организмы invivo // Ярославский педагогический вестник. 2010. № 3. С. 80–84.

2. Песня Д.С., Романовский А.В., Прохорова И.М., Артемова Т.К., Ковалева М.И., Фомичева А.Н., Кондакова Е.С., Халюто К.М., Вакорин С.А. Исследование мутагенного эффекта модулированного УВЧ-излучения сотовых телефонов на растительных и животных организмах invivo // Радиолокация и радиосвязь: Материалы IV Всероссийской конференции. М.: ИРЭ РАН. 2010. С. 924–929.

3. Павлович С.А. Магнито-чувствительность и магнито-восприимчивость микроорганизмов. Минск: Беларусь, 1981.172 с.

4. Буренков М.С., Пичугин В.Ю., Энговатов В.В. Влияние микроволн 9,5–10 ГГц и сезонных факторов на поведение мышей в условиях натурных экспериментов // Электромагнитное загрязнение окружающей среды: Тезисы докл. конф. СПб. 1993. С. 60.

5. Буренков М.С., Буренкова Л.А., Кисленко Г.С., Коротков Ю.С., Пичугин В.Ю., Чунихин С.П., Энговатов В.В. Влияние микроволн (МВ) на выживаемость клещей CEM IXODIDAE // Электромагнитное загрязнение окружающей среды: Тезисы докл. конф. СПб. 1993. С. 76–77.

6. Мордачев В.И. Системная экология сотовой радиосвязи. Минск: Изд. центр БГУ, 2009. 319 с.

7. Григорьев Ю.Г, Григорьев О.А. Формирование научной базы для оценки влияния ЭМП сотовой связи на здоровье – важнейшие данные 2011 года //Ежегод­ник Российского национального комитета по защите от неионизирующих излучений за 2011 год. М.: Центр электромагнитной безопасности, 2012. С. 9–15.

8. Григорьев Ю.Г. Электромагнитные поля сотовых телефонов и здоровье детей и подростков (ситуация, требующая принятия неотложных мер) // Радиационная медицина. Радиоэкология. 2005. Т. 45. № 4. С. 442–450.

9. Grigoriev Y.G., Grigoriev O.A., Ivanov A.A., Ly­aginskaya A.M., Merculov A.V., Shagina N.B., Maltsev V.N., Ulanova A.M., Osipov V.A., Shafirkin A.V. Confir­mation studies of soviet research on immunological effects of microwaves: Russian immunological results // Bioelec­tromagnetics. 2010.V. 31. № 8. Р. 589–602.

10. Григорьев Ю.Г, Григорьев О.А., Иванов А.А., Лягиеская А.М., Меркулов А.В., Степанов В.С., Шагина Н.Б. Аутоиммунные процессы после пролонгированного воздействия электромагнитных полей малой интенсивности (результаты эксперимента): Сообщение 1. Мобиль­ная связь и изменение электромагнитной среды обитания населения. Необходимость дополнительного обосно­вания существующих гигиенических стандартов // Радиационная биология. Радиоэкология. 2010. Т. 50. № 1. С. 5–11.

11. Salford L., Brun A., Eberhardt J. Microwaves emit­ted by mobile phones damage neurons in the rat brain // EMF and biological effects. Proc. 3 rd Int. EMF seminar in China. Сhina. 2003. Р. 33–34.

12. Полякова С.П. Физиолого-гигиеническая оценка электромагнитных полей, модулированных в соответствии со стандартами сотовой связи, на функциональное состояние центральной нервной системы: Автореф. дис. … канд. биол. наук. М.: НИИ медицины труда РАМН, 2004. 20 с.

13. Markova E., Malmgren L., Belyaev I. GSM/UMTS microwaves inhibit 53BP1 DNA repair foci in human stem cells stronger than in differentiated cells: mechanistic link to possible cancer risk // Envir. Health Perspect. 2010. V. 118(3). Р. 394–399.

14. Hardell L., Carlberg M., Söderqvist F. Time trends in brain tumor incidence rates in Denmark, Finland, Nor­way, and Sweden, 1974-2003 // Journal of the National Cancer Institute. 2010. V. 102(10). Р. 740–743.

15. ISO 11269-2. Soil quality – Determination of the effects of pollutants on soil flora. Part 2: Effects of chemicals on the emergence and growth of higher plants. 1995. 7 p.

16. СанПиН 2.1.8/2.2.4.1190–03. Гигиенические требования к размещению и эксплуатации средств су­хопутной подвижной радиосвязи.

17. Лебедев С.И. Физиология растений. М.: Колос, 1982. 463 с.

1. Pesnya D.S., Romanovskiy A.V., Prokhorov I.M. Developing the methodology for assessing the impact of UHF radiation of cell phones and other devices with RF EMR on organisms invivo // Yaroslavl Pedagogical Bulletin. 2010. № 3. P. 80-84.

2. Pesnya D.S., Romanovskiy A.V. Prokhorov I.M., Artemova T.K., Kovaleva M.I., et al. Study of mutagenic effects of modulated UHF cell phone radiation on plant and animal organisms invivo // Radar and radio: Proceedings of the IV All-Russian Conference. M.: IRE of RAS. 2010. P. 924-929.

3. Pavlovich S.A. Magneto-sensitivity and magnetic susceptibility of microorganisms. Minsk: Belarus, 1981.172 p.

4. Burenkov M.S., Pichugin V.Yu., Engovatov V.V. Effect of 9.5-10 GHz microwaves and seasonal factors on the behavior of mice in terms of field experiments // Electromagnetic pollution: Abst. of the conf. St. Petersburg. 1993. P. 60.

5. Burenkov M.S., Burenkova L.A., Kislenko G.S., Korotkov Yu.S., Pichugin V.Yu., Chunikhin S.P., Engovatov V.V. Influence of microwave (MW) on the survival of ticks CEM IXODIDAE // Electromagnetic pollution: Abst. of the conf. St. Petersburg. 1993. P. 76-77.

6. Mordachev V.I. Cellular radio system ecology. Minsk: Izd. BSU Center, 2009. 319 p.

7. Grigoriev Yu.G., Grigoriev O.A. Formation of the scientific basis for assessing the impact of EMF cellular on health - critical data of 2011 // The annual of the Russian National Committee on Non-Ionizing Radiation Protection 2011. Moscow: Center for Electromagnetic Safety, 2012. P. 9-15.

8. Grigoriev Yu.G. Electromagnetic fields of cell phones and the health of children and adolescents (a situation that requires immediate action) // Radiation Medicine. Radioecology. 2005. V. 45. № 4. P. 442-450.

9. Grigoriev Y.G., Grigoriev O.A., Ivanov A.A., Ly­aginskaya A.M., Merculov A.V., Shagina N.B., Maltsev V.N., Ulanova A.M., Osipov V.A., Shafirkin A.V. Confir­mation studies of soviet research on immunological effects of microwaves: Russian immunological results // Bioelec­tromagnetics. 2010.V. 31. № 8. Р. 589–602.

10. Grigoriev Yu.G., Grigoriev O.A., Ivanov A.A,. Lyagieskaya A.M., Merkulov A.V., Stepanov V.S., Shagina N.B. Autoimmune processes after prolonged exposure to electromagnetic fields of low intensity  (experimental results): Message 1. Mobile communication and change in the electromagnetic environment of the population. The need for additional justification of the existing hygiene standards // Radiation Biology. Radioecology. 2010. V. 50. № 1. P. 5-11.

11. Salford L., Brun A., Eberhardt J. Microwaves emit­ted by mobile phones damage neurons in the rat brain // EMF and biological effects. Proc. 3 rd Int. EMF seminar in China. Сhina. 2003. Р. 33–34.

12. Polyakova S.P. Physiological and hygienic evaluation of electromagnetic fields modulated in accordance with the standards of mobile communication, the functional state of the central nervous system: Abstract of diss. ... cand. Biol. sciences. Moscow: Institute of Occupational Medicine RAMS, 2004. 20 p.

13. Markova E., Malmgren L., Belyaev I. GSM/UMTS microwaves inhibit 53BP1 DNA repair foci in human stem cells stronger than in differentiated cells: mechanistic link to possible cancer risk // Envir. Health Perspect. 2010. V. 118(3). Р. 394–399.

14. Hardell L., Carlberg M., Söderqvist F. Time trends in brain tumor incidence rates in Denmark, Finland, Nor­way, and Sweden, 1974-2003 // Journal of the National Cancer Institute. 2010. V. 102(10). Р. 740–743.

15. ISO 11269-2. Soil quality – Determination of the effects of pollutants on soil flora. Part 2: Effects of chemicals on the emergence and growth of higher plants. 1995. 7 p.

16. SanPin 2.1.8/2.2.4.1190-03. Hygienic requirements for the placement and operation of land mobile radio.

17. Lebedev S.I. Plant Physiology. Moscow: Kolos, 1982. 463 p.

 

 

Раздел

Section

Экологический риск и экологическая безопасность

Environmental risk and ecological safety

Название

Title

В. Н. Зинкин, И. Н. Васильева

Экологическая значимость определения внеклеточной низкомолекулярной ДНК крови при действии на организм низкочастотного шума и ионизирующего излучения   

V. N. Zinkin, I. N. Vasilieva

Environmental significance of indicating low molecular weight extracellular blood DNA when the body is exposed to low-frequency noise and ionizing radiation

e-mail

e-mail

[email protected]; [email protected]

[email protected]; [email protected]

Аннотация

Abstract

Исследована динамика содержания внеклеточной низкомолекулярной ДНК крови у экспериментальных жи­вотных после воздействия на организм ионизирующего излучения и низкочастотного шума. Нуклеиновые кислоты выделяли из плазмы крови методом фенольной депротеинизации, анализировали методом электрофореза в гради­енте полиакриламидного геля. Обнаружено, что после облучения крыс в диапазоне доз от 2 до 100 Гр содержание внеклеточной ДНК в крови повышается. По мере нарастания дозы достоверно увеличивается уровень внеклеточной низкомолекулярной ДНК в крови, установлена прямая зависимость повышения содержания от дозы облучения. Высокая эффективность и надёжность полученных моделей позволяют использовать их для прогнозирования дозы облучения. Существенное повышение уровня низкомолекулярной ДНК в крови выявлено через 1 сут. после одно­кратного акустического воздействия. Повышенный уровень содержания низкомолекулярной ДНК сохранялся спустя 7 сут. после окончания воздействия. Многократное воздействие шума приводило к ещё большему увеличению уровня исследуемого показателя в плазме крови экспериментальных животных. Увеличение содержания этого показателя при различных по своему происхождению патологиях позволяет рассматривать его в качестве неспецифического критерия, указывающего на увеличение и/или ускорение гибели клеток в организме человека и животных, а также может быть применимо в качестве биологического критерия для экологического мониторинга.

 

The dynamics of low-molecular-weight extracellular DNA content in blood of experimental animals after exposure to ionizing radiation and low-frequency noise is studied. Nucleic acids were isolated from blood plasma by phenol de­proteinization and were analyzed by electrophoresis in gradient polyacrylamide gels. It is found that extracellular DNA content in the blood of rats is increased after irradiation in the dose range from 2 to 100 Gy. Levels of low-molecular-weight extracellular DNA of blood is significantly increased with the increasing of the dose of irradiation, a direct correlation between the content of that DNA and the radiation dose is established. High efficiency and reliability of the models allows to use them to predict the dose of irradiation. Significant increase of low-molecular-weight DNA in blood was found one day after a single acoustic impact. Elevated levels of low-molecular-weight DNA was maintained 7 days after exposure. Multiple exposure to noise can lead to the greater increase of the level of investigated indicator in blood plasma of experi­mental animals. The influence of both ionizing radiation and low-frequency noise led in increase of level of extracellular low-molecular-weight DNA fraction in rats’ blood. Increase of the content of this index in blood at different in origin pathologies can be considered as a non-specific criteriuma, pointing at the increase and/or acceleration of cell death in humans and animals, and also it can be used as a biological criterium for environmental monitoring.

Ключевые слова

Keywords

вредное действие, ионизирующее излучение, низкомолекулярная ДНК крови, шум, экология

harmful action, ionizing radiation, low-molecular-weight DNA of blood plasma, noise, ecology

Литература

Bibliographic list

1. О санитарно-эпидемиологической обстановке в Российской Федерации в 2009 году: Государственный доклад. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2010. 456 с.

2. Зинкин В.Н., Солдатов С.К., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А., Ахметзянов И.М., Шешегов П.М. Авиационный шум как фактор эколого-социального неблагополучия // Проблемы безопасности полётов. 2010. № 9. С. 3–13.

3. Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Ахметзянов И.М., Шешегов П.М. Экологические аспекты безопасности жизнедеятельности населения, подвергающегося воздействию авиационного шума // Теоретическая и прикладная экология. 2011. № 3. С. 97–101.

4. Пыстина Н.Б., Терехов А.Л., Зинкин В.Н., Драган С.П. Шум и инфразвук – вредные производственные факторы на предприятиях газовой промышленности // Газовая промышленность. 2012. № 1. С. 68–71.

5. Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А., Солдатов С.К. Медико-социальные аспекты экологиче­ской безопасности населения, подвергающегося куму­лятивному действию авиационного шума // Экология промышленного производства. 2012. № 2. С. 9–14.

6. Ковалева Ю.А., Хасанов А.А., Синтатуллина Л.М. Определение внеклеточной ДНК крови – клиническое и диагностическое значение // http://mfvt.ru/ opredelenie-vnekletochnyx-dnk-krovi-–-klinicheskoe-i-diagnosticheskoe-znachenie.

7. Пономарёва А.А., Рыкова Е.Ю., Чердынцева Н.В. и др. Молекулярно-генетические маркеры в диа­гностике рака лёгкого// Молекулярная биология. 2011. № 2. С. 203–217.

8. Тамкович С.Н., Власов В.В., Лактионов П.П. Циркулирующие ДНК крови и их использование в медицинской диагностике // Молекулярная биология. 2008. Т. 42, № 1. С. 12–23.

9. Frenzili G., Lenzi P., Scarcelli V. et al. Effect of loud noise exposure on DNA integrity in rat adrenal gland // Environ. Health Perspect. 2004. V. 112. № 17. P. 1671–1672.

10. Владимиров В.Г., Белохвостов А.С., Шерлина С.С. и др. Содержание внеклеточной ДНК в крови облученных животных // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 1992. № 2. С. 188–191.

11. Васильева И.Н., Зинкин В.Н. Влияние вредных физических факторов на содержание низкомолекулярной ДНК плазмы крови // Донозология и здоровый образ жизни. 2011. № 2 (9). С. 43–48.

12. Зинкин В.Н., Васильева И.Н., Вознюк И.А. Определение внеклеточной низкомолекулярной ДНК в крови как диагностический метод для клинических и экспериментальных исследований // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2011. Т. 45, № 5. С. 47–51.

13. Vasilyeva I.N., Zinkln V.N. The Value of Blood Plasma Low-Molecular-Weight DNA for Diagnostics of Pathological Prosecces of Different Genesis // Biomedical Chemistry. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B. 2012. V. 6. № 3. P. 278–287.

14. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генной инженерии: Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984. 480 с.

15. МсСоnkey D.J., Zhivotovsky B., Orrenius S. Apoptosis-molecular mechanisms and biomedical implication // Molec. Aspects. Med. 1996. V. 17. № 1. P. 1–110.

16. Зинкин В.Н., Свидовый В.И, Палишкина Е.Е. Неблагоприятное влияние низкочастотного шума на органы дыхания // Профилактическая и клиническая медицина. 2011. № 3. С. 280–284.

17. Thompson C.B. Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease// Sci. 1995. V. 267, № 5203. P. 1456-1462.

18. Зинкин В.Н., Ахметзянов И.М., Орихан М.М. Инфразвук как вредный производственный фактор // Безопасность жизнедеятельности. 2013. № 9. С. 2–9.

19.Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Драган С.П., Ахметзянов И.М. Кумулятивные медико-экологические эффекты сочетанного действия шума и инфразвука // Экология и промышленность России. 2012. № 3. С. 46–49.

20. Солдатов С.К., Зинкин В.Н., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Человек и авиационный шум // Безопасность жизнедеятельности. 2012. № 9. Приложение. 24 с.

21. Васильева И.Н., Беспалов В.Г. Роль внеклеточной ДНК в возникновении и развитии злокачественных опухолей нервной системы и других локализаций и ее применение в онкологии // Медлайн-экспресс. 2013. № 2 (212) С. 50–57.

1. On the sanitary-epidemiological situation in the Russian Federation in 2009: The State Report. Moscow: Federal Center of Hygiene and Epidemiology. 2010. 456 p.

2. Zinkin V.N., Soldatov S.K., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Aircraft noise as a factor of ecological and social disadvantage // Problems of safety. 2010. № 9. P. 3-13.

3. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Akhmetzyanov I.M., Sheshegov P.M. Environmental aspects of life safety of the population exposed to aircraft noise // Theoretical and Applied Ecology. 2011. № 3. P. 97-101.

4. Pystina N.B., Terekhov A.L., Zinkin V.N., Dragan S.P. Noise and infrasound - harmful factors at the natural gas industry plants // Gas industry. 2012. № 1. P. 68-71.

5. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A., Soldatov S.K.  Medical and social aspects of environmental safety of the population at the cumulation impact of aircraft noise // Ecology of industrial production. 2012. № 2. P. 9-14.

6. Kovalev Yu.A., Hussanov A.A., Sintatullina L.M. Determination of extracellular blood DNA - clinical and diagnostic value // http://mfvt.ru/ opredelenie-vnekletochnyx-dnk-krovi --- klinicheskoe-i-diagnosticheskoe-znachenie.

7. Ponomareva A.A., Rykov E.Yu., Cherdyntseva N.V. at al. Molecular-genetic markers in lung cancer diagnostics // Molecular Biology. 2011. № 2. P. 203-217.

8. Tamkovich S.N., Vlussov V.V., Laktionov P.P. Circulating blood DNA and their use in medical diagnostics // Molecular Biology. 2008. V. 42, № 1. P. 12-23.

9. Frenzili G., Lenzi P., Scarcelli V. et al. Effect of loud noise exposure on DNA integrity in rat adrenal gland // Environ. Health Perspect. 2004. V. 112. № 17. P. 1671–1672.

10. Vladimirov V.G., Belohvostov A.S., Sherlyna S.S., et al. The content of extracellular DNA in blood of irradiated animals // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 1992. № 2. P. 188-191.

11. Vasilyeva I.N., Zinkin V.N. Harmful influence of physical factors on the low molecular weight DNA blood plasma / / Donozologiya and healthy lifestyle. 2011. № 2 (9). P. 43-48.

12. Zinkin V.N., Vasilyeva I.N., Voznyuk I.A. Determination of low molecular weight extracellular DNA in blood as a diagnostic method for clinical and experimental research // Aerospace and Environmental Medicine. 2011. V. 45, № 5. P. 47-51.

13. Vasilyeva I.N., Zinkln V.N. The Value of Blood Plasma Low-Molecular-Weight DNA for Diagnostics of Pathological Prosecces of Different Genesis // Biomedical Chemistry. Biochemistry (Moscow) Supplement Series B. 2012. V. 6. № 3. P. 278–287.

14. Maniatis T., Fritsch, E., Sambrook, J. Methods of genetic engineering: Molecular cloning. M.: Mir, 1984. 480 p.

15. МсСоnkey D.J., Zhivotovsky B., Orrenius S. Apoptosis-molecular mechanisms and biomedical implication // Molec. Aspects. Med. 1996. V. 17. № 1. P. 1–110.

16. Zinkin V.N., Svidoviy V.I., Palishkina E.E. Adverse effects of low frequency noise on the respiratory // Preventive and Clinical Medicine. 2011. № 3. P. 280-284.

17. Thompson C.B. Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease// Sci. 1995. V. 267, № 5203. P. 1456-1462.

18. Zinkin V.N., Akhmetzyanov I.M., Orikhan M.M. Infrasound as a harmful factor // Life Safety. 2013. № 9. P. 2-9.

19. Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Dragan S.P., Akhmetzyanov I.M. Cumulative health and environmental effects of the combined action of noise and infrasound // Ecology and Industry of Russia. 2012. № 3. P. 46-49.

20. Soldatov S.K., Zinkin V.N., Bogomolov A.V., Kukushkin Yu.A. Man and aircraft noise // Life Safety. 2012. № 9. Appendix. 24 p.

21. Vasilyeva I.N., Bespalov V.G. The role of extracellular DNA in the occurrence and development of malignant tumors of the nervous system and others and its application in oncology // Medline Express. 2013. № 2 (212). P. 50-57.

 

Раздел

Section

Экологизация производства

Industry Ecologization

Название

Title

А. В. Шевченко, А. С. Лякин

О реформировании системы государственного экологического контроля и мониторинга за безопасным функционированием объектов по хранению и уничтожению химического оружия и состоянием окружающей среды

А.V. Shevchenko,  A.S. Lyakin

On the reform of the system of state environmental control and monitoring of the safe operation of the facilities for the storage and destruction of chemical weapons and environment

e-mail

e-mail

[email protected]; [email protected]

[email protected]; [email protected]

Аннотация

Abstract

При выборе направлений перепрофилирования производственных комплексов объектов по уничтожению химического оружия после завершения их эксплуатации необходимо уделять особое внимание вопросам, связанным с организацией системы контроля интегрального воздействия деятельности тех или иных видов будущих производств на объекты окружающей природной среды. Существующие методологические подходы по организации систем контроля выбросов загрязняющих веществ в объекты окружающей среды, рассмотренные на примере функционирования системы государственного экологического контроля и мониторинга за безопасным функционированием объектов по хранению и уничтожению химического оружия, основываются на установле­нии и соблюдении «традиционных» экологических и санитарно-гигиенических нормативов качества природных сред, которые, скорее, способствуют оценке степени перемещения загрязнений между различными природными средами (объектами), нежели защите окружающей природной среды в целом.

Однако применение для этих целей концепции риска и разработанной на ее основе методологии оценки экосистемного риска призваны снизить остроту проблемы неопределённости прогнозирования воздействий на окружающую природную среду. Оценка экосистемного риска проводится с использованием методологии крити­ческих нагрузок, в основе которой лежит представление о пороговом действии факторов экологической опасности на экосистемы. В отличие от «традиционных» нормативов качества природных сред, величины критических на­грузок являются нормативами, относительно которых устанавливается значимость техногенного воздействия на экосистемы в целом, а не на их отдельные компоненты.

При этом предельные значения и параметры выбросов, сбросов, образования отходов, а также соответствующие им меры технического характера должны определяться с помощью наилучших доступных технологий, основанных на последних достижениях науки и техники, доступность которых определяется возможностями их практического применения. Переход от практики использования экологических и санитарно-гигиенических нормативов к определению величин критических нагрузок на экосистемы и к оснащению новых видов производств наилучшими доступными технологиями – современный принцип управления в области охраны окружающей и производственной среды.

Choosing the directions of conversion of the production complexes of chemical weapons decommission plants after the completion of their operation it is necessary to pay special attention to the issues related to organization of the monitoring system of integral-impact activities of certain types of future productions on the objects of natural environment. The existing methodological approaches to the organization of the systems of control of emission of pollutants into the environment are considered by the example of the functioning of the system of state environmental control and monitoring of safe the operation of chemical weapons storage and decommission plants. They are based on the establishment of and adherence to the «traditional» environmental and sanitary-hygienic standards of the quality of the natural environments that are more conducive to the extent of the movement of pollutants between different environments, rather than to protection of the natural environment in general. However, the use of the concept of risk for these purposes, and the methodology of valuation of ecosystem risk developed on its basis, are designed to reduce the degree of the problem of uncertainty of forecasting impacts on the natural environment. Assessing of ecosystem risk is carried out with the use of the methodology of critical loads, which is based on the idea of threshold effects of environmental hazards of ecosystems. Unlike «traditional» norms of quality of environment, the values of critical loads are the standards according to which the significance of anthropogenic impact on the ecosystem as a whole, rather than on its individual components is estimated. In this case limit values and parameters of emissions, discharges, waste generation, as well as corresponding technical measures should be determined using the best available technologies based on the latest achievements of science and technology, the availability of which is determined by the capabilities of their practical application. Transition from the practicing of ecological and sanitary-hygienic standards to determining the values of critical loads on ecosystems and equipping new types of production with the best available technologies represents the modern management principle in the field of environmental protection and the working environment.

Ключевые слова

Keywords

перепрофилирование, объекты по хранению и уничтожению химического оружия, наилучшие доступные технологии, концепция риска, методология критических нагрузок, оценка экосистемного риска

conversion, objects of storage and destruction of chemical weapons, the best available technology, the concept of risk, the methodology of critical loads, valuation of ecosystem risk

Литература

Bibliographic list

1. Об утверждении федеральной целевой программы «Уничтожение запасов химического оружия в Российской Федерации»: постановление Правительства Российской Федерации от 21 марта 1996 г. № 305 (с изменениями и дополнениями) // Собр. законодательства РФ: офиц. изд. М.: 2011.

2. Корольков М.В., Костикова Н.А., Куткин А.В. и др. Комплекс исследований по изысканию научно-технических путей перепрофилирования объекта по уничтожению химического оружия в пос. Горный Саратовской области после завершения эксплуатации // Отчёт о НИР по теме шифр «Конверсия». М.: Изд-во ФГУП «ГосНИИОХТ», 2010. С. 182–191.

3. Казаков П.В., Афанасьев В.В., Головков В.Ф. и др. Комплекс исследований по изысканию научно-технических путей перепрофилирования объекта по уничтожению химического оружия в г. Камбарка Удмуртской Республики после завершения эксплуатации // Отчёт о НИР по теме шифр «Конверсия-2». М.: Изд-во ФГУП «ГосНИИОХТ», 2010. С. 83–103.

4. Об утверждении Концепции долгосрочного социально-экономического развития Российской Фе­дерации на период до 2020 года: распоряжение Правительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р // Собр. законодательства РФ: офиц. изд. М. 2008.

5. Об утверждении Стратегии национальной безопасности Российской Федерации до 2020 года: Указ Президента Российской Федерации от 12 мая 2009 г. № 537 // Собр. законодательства РФ: офиц. изд. М. 2009.

6. Капашин В.П., Кутьин Н.Г., Мартынов В.В., Ферезанова М.В., Чупис В.Н. Экологический мониторинг опасных производственных объектов. М.: Научная книга, 2010. 525 с.

7. Чупис В.Н., Быстренина В.И., Орловская И.В. и др. Обоснование и разработка нормативной и инструктивно-методической документации для единой системы сбора, обработки и анализа информации в интересах государственного и производственного экологического мониторинга объектов по хранению и уни­чтожению химического оружия // Отчёт о НИР по теме шифр «Роща». Саратов: Изд-во ФГУ «ГосНИИЭНП», 2008. С. 30–42.

8. Чупис В.Н., Быстренина В.И., Орловская И.В. и др. Разработка нормативно-методического обеспечения в области охраны окружающей среды и обеспечения экологической безопасности деятельности при хранении, перевозке и уничтожении химического оружия // Отчёт о НИР по теме шифр «Гелиос». Саратов: Изд-во ФГУ «ГосНИИЭНП», 2006. С. 297–362.

9. О промышленной безопасности опасных производственных объектов: Федеральный закон от 1997 года № 116-ФЗ // Собр. Законодательства РФ: офиц. изд. М. 1997.

10. ГОСТ 12.1.00.5-88. Общие санитарно- гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. Государственный стандарт. Термины и определения. – введ. 01.01.1988. М.: Изд-во стандартов, 1994. 18 с.

11. ГОСТ Р 14.13-2007. Оценка интегрального воздействия объектов хозяйственной деятельности на окружающую среду в процессе производственного экологического контроля. Национальный стандарт. Термины и определения. – введ. 01.01.2007. М.: Изд-во стандартов, 2007. 26 с.

12. Никифоров Г.Е., Гормаш И.М., Белов С.М., Лякин А.С., Карпова Е.С. Начальный этап реформирования объектов по уничтожению химического оружия в интересах экономики и обеспечения обороны и безопасности государства // Рос. хим. журнал (журнал Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2010. Т. LIV. № 4. С. 120–122.

13. Башкин В.Н., Припутина И.В. Управление экологическими рисками при эмиссии поллютантов. М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2010. 186 с.

1. On approval of the federal target program "Decommission of chemical weapons stockpiles in the Russian Federation" Russian Federation Government Resolution of March 21, 1996 № 305 (as amended and supplemented) // Coll. legislation of the Russian Federation: official. ed. M.: 2011.

2. Korol'kov M.V., Kostikova N.A., Kutkin A.V. et al. Complex research seeking scientific and technical ways of conversion of the chemical weapons destruction plant in the village Gorniy in Saratov region after the operation // Report on research on the topic code "Conversion". Moscow: FSUE "GosNIIOKhT", 2010. P. 182-191.

3. Kazakov P.V., Afanasiev V.V., Golovko V.F. et al. Complex research seeking scientific and technical ways of conversion of the chemical weapons destruction plant in Kambarka, the Udmurt Republic, after the operation // Report on research on the topic code "Conversion-2." Moscow: FSUE "GosNIIOKhT", 2010. P. 83-103.

4. On approving the concept of long-term socio-economic development of the Russian Federation for the period up to 2020: the disposal of the Government of the Russian Federation of November 17, 2008 № 1662-r // Coll. legislation of the Russian Federation: official. ed. M. 2008.

5. On approval of the National Security Strategy of the Russian Federation to 2020: Presidential Decree of 12 May 2009 № 537 // Coll. legislation of the Russian Federation: official. ed. M. 2009.

6. Kapashin V.P., Kutyin N.G., Martynov V.V., Ferezanova M.V., Chupis V.N. Environmental monitoring of hazardous production facilities. Moscow: Science Book, 2010. 525 p.

7. Chupis V.N., Bystrenina V.I., Orlovskaya I.V. et al. Rationale and development of normative and methodological documents for a unified system of collecting, processing and analyzing information for the public and industrial environmental monitoring of chemical weapons storage and decommission plants // Report on research on the topic, cipher "Grove". Saratov: FSI "GosNIIENP", 2008. P. 30-42.

8. Chupis V.N., Bystrenina V.I., Orlovskaya I.V. et al. Development of regulations and methodologies in the field of environmental protection and environmental safety activities during storage, transportation and destruction of chemical weapons // Report on research on the topic code "Helios". Saratov: Izd FSI "GosNIIENP", 2006. P. 297-362.

9. On industrial safety of hazardous production facilities: Federal Law of 1997 № 116-FZ // Coll. Legislation of the Russian Federation: official. ed. M. 1997.

10. GOST 12.1.00.5-88. General hygiene requirements to the working area. State standard. Terms and definitions. - Enter. 01/01/1988. M.: Standards Press, 1994. 18 p.

11. GOST R 14.13-2007. Evaluation of integral impact of objects of economic activities on the environment in the process of industrial environmental monitoring. National Standard. Terms and definitions. - Enter. 01.01.2007. M.: Standards Press, 2007. 26 p.

12. Nikiforov G.E., Gormash I.M., Belov S.M., Lyakin A.S., Karpova E.S.The initial stage of reforming the chemical weapons destruction plants in the interest of economy and ensuring national defense and security // Rus. Chem. Journal (Journal of the Russian chem. society named after D.I. Mendeleyev). 2010. V. LIV. Number 4. P. 120-122.

13. Bashkin V.N., Priputina I.V. Environmental Risk Management at emission of pollutants. M. VNIIGAZ, 2010. 186 p.

 

 

Раздел

Section

Ремедиация и рекультивация

Remediation and reclamation

Название

Title

Э. Дж. Касымова, К. А. Кыдралиева, Ш. Ж. Жоробекова

Настроенные структуры на основе гуминовых кислот для использования в качестве селективных сорбентов тяжелых металлов

E.J. Kasymova, K.A. Kydralieva, Sh.J. Jorobekova

Template structures based on humic acids as selective sorbents for heavy metals

e-mail

e-mail

[email protected], [email protected], [email protected]

[email protected]; [email protected]; [email protected]

Аннотация

Abstract

Предложены новые подходы к синтезу функциональных материалов с использованием сополимеров на основе гуминовых кислот и м-аминофенола в качестве темплат. Представлен процесс синтеза и описаны 13С ЯМР спектры  сшитых структур сополимеров. Изучены сорбционные свойства полученных материалов по отношению к тяжёлым металлам (Cu (II), Ni, Co). Фактор селективности, отношение количества сорбированных «собственных» ионов к количеству «чужих» ионов, составляет для разных металлов от 4 (Ni) до 17 (Cu). Показано, что содержание связанных металлов и прочность химических связей в комплексных соединениях ГК зависит от условий реакций синтеза, ионного радиуса металла, комплексообразующей способности

Here we suggest new approach to the functional materials synthesis using copolymers based on humics and m-aminophenol as templates. Template materials have been synthesized and characterized in terms of humic structure fragments using 13C NMR analysis. We have also analyzed the sorption properties of the materials as for heavy metals (Cu (II), Ni, Co). Selectivity factor, the ratio of own template ions to other ones is for various metals from 4 (Ni) to 17 (Cu). Content of bound metals and bonding strength for humic complexes depended on synthesis conditions, metal ionic radius, and complex-forming ability.

 

Ключевые слова

Keywords

гуминовые кислоты, тяжелые металлы, темплатный синтез,  сорбенты

humic acids, heavy metals, template synthesis, sorbents

Литература

Bibliographic list

1.         Орлов Д.С. Гуминовые кислоты и общая теория гумификации. М.: МГУ, 1990. 325 с.

2.         Лисичкин Г. В., Крутяков Ю. А. Материалы с молекулярными отпечатками: синтез, свойства, применение // Успехи химии. 2006. Т. 75. № 10. С. 998–1017.

3.         Кабанов В.А., Эфендиев А.А., Оруджев Д.Д. Комплексообразующие полимерные сорбенты, настроенные на сорбируемый ион // Высокомолекулярные соединения. 1979. Т. 21. № 3. С. 589–595.

4.         Помогайло А.Д., Архипов Н.П., Мешалкина Т.С., Джардималиева Г. И., Бочкин А.М., Бравая Н.М., Бакунов Н.А. // Доклады Академии Наук. 1994.  Т. 335. № 6. С.749-752.

5.         Жоробекова Ш.Ж. Макромолекулярные свойства гуминовых кислот. Фрунзе: Илим, 1987. 196 с.

6.         Лиштван И. И., Круглицкий Н. Н., Третинник В. Ю. Физико-химическая механика гуминовых веществ. Минск: Наука и техника, 1976. 264 с.

7.         Касымова Э.Дж., Королева Р.П., Кыдралиева К.А., Жоробекова Ш. Ж. Селективная сорбция тяжелых металлов сшитыми производными гуминовых кислот // Известия НАН КР. 2010.  № 3. С. 119–122.

8.         Шварценбах Г., Флашка Г. Комплексонометрическое титрование. М.: Химия, 1970. 360 с.

9.         Рябов И.Н. Комплексы никеля (II) и меди (II) с гуминовыми кислотами и их производными // Журнал прикладной химии. 2008. Т. 81. Вып. 1. C. 75–77.

10.       Marty J. D. Molecular Imprinting: State of the Art and Perspectives // Adv Polym Sci. 2005. V. 172. Р. 1–35.

1.         Orlov D.S. Humic acids and general humification theory. M.: MSU, 1990. 325 p.

2.         Lisichkin G.V., Krutyakov Yu.A. Molecularly imprinting materials: synthesis, properties, applications. // RUSS CHEM REV. 2006, V. 75. No 10. P. 901–918.

3.         Kabanov V.A., Efendiev А.А., Orudgev D.D. Complex forming polymer sorbents adjusted to sorpted ion. // Vysokomolekulyarnye soedineniya. А. 1979. V. 21. No 3. P. 589-595.

4.         Pomogailo A.D., Arkhipov N.P., Meshalkina T.S., Dzhardimalieva G.I., Bochkin A.M., Bravaya N.M., Bakunov N.A. //Doklady academii nauk. 1994. V. 335. No 6. P.749-752.

5.         Jorobekova Sh.J. Macromolecular properties of humic acids. Frunze: Ilim, 1987. 196 p.

6.         Lishtvan I.I., Kruglitskiy N.N., tretinnik V.Yu. Physical and chemical mechanics of humic acids. Minsk: Nauka i technika, 1976. 264 p.

7.         Kasymova E.D., Koroleva R.P., Kydralieva K.A., Joribekova Sh.J. Selective sorption of heavy metals by cross-linked derivatives of humic acids. // Izvestiya NAS KR. 2010. No3. P.119-122.

8.         Shvarzenbach G., Flashka G. Complexonometric titration. M.: Chemistry, 1970. 360 p.

9.         Ryabov I.N. Complexes of Ni (II) and Cu (II) with humic acids and their derivatives. // Journal of Applied Chemistry. 2008. V.81. No. 1. P. 75-77.

10.       Marty J. D. Molecular Imprinting: State of the Art and Perspectives // Adv Polym Sci. 2005. V. 172. Р. 1–35.

 

Раздел

Section

Популяционная экология

Population ecology

Название

Title

Е. В. Гармаш, С. П. Маслова, И. В. Далькэ, С. Н. Плюснина

Сравнительное исследование роста, фотосинтеза и дыхания некоторых бореальных видов в условиях средней и крайне-северной тайги

E.V. Garmash, S.P. Maslova, I.V. Dalke, S.N. Plyusnina

Comparative study of growth, photosynthesis and respiration of several boreal species under the conditions of the north and extreme-north taiga

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Представлены результаты сравнительного исследования роста, СО2-газообмена, метаболических свойств и уль­траструктуры клеток листа шести широко распространённых видов растений с разным типом адаптивной стратегии (Pyrola rotundifolia, Vaccinium vitis-idaea, Geranium silvaticum, Trienthalis europaea, Trollius europaeus, Comarum palusrte), произрастающих в подзоне средней и крайне-северной тайги Республики Коми. В северных сообществах сформировались особи с более низкой биомассой и повышенной относительной долей подземных органов. Для листьев растений крайне-северной тайги свойственны снижение квантового выхода и более низкая скорость ассимиляции СО2 при всём диапазоне освещённости, что свидетельствовало об уменьшении эффективности использования энергии на фотосинтез. При этом увеличение соотношения хлорофиллов а/б и доли каротиноидов по отношению к хлорофиллам связано с усилением светособирающей функции фотосинтетического аппарата. Растения северного экотипа превышали по дыхательной способности (при 20оС) растения средней тайги в среднем на 30%, что направлено на поддержание уровня метаболической активности, необходимого для обеспечения роста растений в условиях пониженных температур и короткого вегетационного периода. Таким образом, адаптация растений к северным климатическим условиям шла по пути снижения процессов ассимиляции углерода и усиления дыхательной активности, что привело к уменьшению габитуса растений с преимущественным распределением биомассы в подземную часть. Степень и уровень адаптивных изменений при продвижении на север зависели от эколого-ценотических условий местообитания растений. Выявлена тесная связь адаптивной стратегии вида с его функциональными свойствами.

Comparative investigation on growth, CO2-exchange, metabolic properties, and ultrastructure of leaf cells of six widespread boreal plant species with different types of adaptive strategy (Pyrola rotundifolia, Vaccinium vitis-idaea, Geranium silvaticum, Trienthalis europaea, Trollius europaeus, Comarum palusrte), growing in the middle and extreme-north taiga subzones of the Komi Republic, was carried out. Plants from the extreme-north taiga subzone had lower biomass indices; biomass was mainly accumulated in underground plant part in contrast to middle taiga plants. Leaves of the northern plants were characterized by a low quantum yield of photosynthesis and net-CO2 assimilation rate within a broad range of illumination. There was a reduction of energy use efficiency by photosynthesis. Higher a/b chlorophyll and carotinoids/chlorophylls ratios were connected with improving the light-harvesting function of photosynthetic machinery. Plant respiration rate (at 20 °C) under extreme-north conditions was by 30% higher than that in the middle taiga subzone. It provided for a maintenance of metabolic activity level that was beneficial for plant survival at low temperatures and short vegetative period. Thus, adaptation of plants to severe climatic conditions was directed towards lowering the carbon assimilation processes and increasing the respiratory activity. It caused a decrease of plant habitus with accumulation of biomass in underground part. In the North, level of adaptive changes depended on ecological physiological conditions of plant habitats. Close relationship between life strategy of species and their functional properties was revealed.

Ключевые слова

Keywords

бореальные виды растений, средняя тайга, крайне-северная тайга, рост, фотосинтез, дыхание, анатомия листа, экологические стратегии

boreal plant species, middle taiga, extremely northern taiga, growth, photosynthesis, respiration, leaf anatomy, ecological strategies

Литература

Bibliographic list

1. Биоразнообразие водных и наземных экосистем бассейна реки Кожым (северная часть национального парка «Югыд ва») / Отв. ред. Е.Н. Патова. Сыктывкар. 2010. 192 с.

2. Усманов И.Ю., Рахманкулова З.Ф., Кулагин А.Ю. Экологическая физиология растений: Учебник. М.: Логос, 2001. 224 с.

3. Lambers H., Chapin F.S., Pons T.L. Plant Physiological Ecology. New York, Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 1998. 540 p.

4. Головко Т.К., Гармаш Е.В. СО2-газообмен и рост Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin в условиях подзоны средней тайги европейского Северо-востока. 2. Соотношение фотосинтеза и дыхания как показатель продуктивности и адаптивных реакций растений // Физиология растений. - 1997. Т.44. № 6. С. 864-872.

5. Головко Т.К., Далькэ И.В., Бачаров Д.С., Бабак Т.В., Захожий И.Г. Толстянковые в холодном климате (биология, экология, физиология). - СПб.: Наука, 2007. 205 с.

6. Семихатова О.А., Иванова Т.И., Кирпичникова О.В. Сравнительное исследование темнового дыхания растений Арктики и умеренной зоны // Физиология растений. 2007. Т. 54. № 5. С. 659-665.

7. Мартыненко В.А., Дегтева С.В. Конспект флоры национального парка «Югыд-Ва» (Республика Коми). Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 108 с.

8. Серебряков И.Г. Экологическая морфология высших растений. М.: Высш. школа, 1962. 378 с.

9. Grime J.P., Hodson J.G., Hunt R. Comparative Plant Ecology: a Functional Approach to Common British Species. L.: Unwin Hyman, 1988. 742 p.

10.            Дегтева С.В., Новаковский А.Б. Эколого-ценотические группы сосудистых растений в фитоценозах ландшафтов бассейна верхней и средней Печоры. Екатеринбург: УрО РАН, 2011. 182 с.

11.            Тооминг Х.Г. Экологические принципы максимальной продуктивности посевов. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 246 с.

12.             Иванова Л.А., Иванов Л.А., Ронжина Д.А., Пьянков В.И. Структурные параметры мезофилла листа при затенении растений разных фукнциональных типов // Физиология растений. 2008. Т. 55. № 2. С. 230-239.

13.             Маслова С.П., Табаленкова Г.Н., Головко Т.К. Дыхание и содержание азота и углеводов у корневищных многолетних растений в связи с реализацией разных адаптивных стратегий // Физиология растений. – 2010. Т.57. №5. С.676-686.

14.             Chapin F.S. The mineral nutrition of wild plants // Annu. Rev. Ecol. Syst. 1980. V. 11. P. 233-260.

15.             Гармаш Е.В. Зависимость роста растений ячменя от уровня минерального питания контролируется температурным режимом // Физиология растений. 2005. Т.52. № 3. С. 384-391.

16.             Маслова С.П., Табаленкова Г.Н., Бабак Т.В. Морфофизиологические и биохимические характеристики Comarum palustre L. на Севере // Изв. Самарского НЦ РАН. 2010. Т.12. №1(3). С.760-764.

17.             Меньшакова М.Ю., Жиров В.К., Хаитбаев А.Х., Гайнанова Р.И. Изменчивость фотосинтетического аппарата растений. М.: Наука, 2008. 117с.

18.             Горышина Т.К. Экология растений. М.: Высш. школа, 1979. 368 с.

19.             Гармаш Е.В., Головко Т.К. СО2-газообмен и рост Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin в условиях подзоны средней тайги европейского Северо-Востока. 1. Зависимость фотосинтеза и дыхания от внешних факторов // Физиология растений. 1997. Т.44. № 6. С. 854-863.

20.             Куренкова С.В. Пигментная система культурных растений в условиях подзоны средней тайги европейского Северо-Востока. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. 114 с.

21.             Maslova T.G., Popova I.A. Adaptive properties of the plant pigment systems // Photosythetica. 1993. V. 29. P. 195-203.

22.             Головко Т.К., Далькэ И.В., Дымова О.В., Захожий И.Г., Табаленкова Г.Н. Пигментный комплекс растений природной флоры европейского Северо-Востока // Изв. Коми НЦ УрО РАН. 2010. №1. С.39-46.

23.             Головко Т.К. Дыхание растений (физиологические аспекты). - Спб.: Наука, 1999. 204.

24.             Головко Т.К., Далькэ И.В., Табаленкова Г.Н.. Гармаш Е.В. Дыхание растений Приполярного Урала // Бот. журнал. 2009. Т.94. №8. С.1216-1226.

25.            Вишницкая О.Н., Савиных Н.П. Побегообразование и структура соцветий Comarum palustre (Rosaceae) // Раст. ресурсы. 2008. Т. 44. Вып. 1. С. 3-12.

 

1.         Biodiversity of water and terrestrial ecosystems of Kozhym River basin (northern part of National park “Jugyd Va” / Ed. E.N. Patova. Syktyvkar, 2010. 192 p.

2.         Usmanov I.Yu., Rakhmankulova Z.F., Kulagin A. Yu. Plant Ecological Physiology. M.: Logos, 2001. 224 p.

3.         Lambers H., Chapin F.S., Pons T.L. Plant Physiological Ecology. New York, Berlin, Heidelberg: Springer Verlag, 1998. - 540 p.

4.         Golovko, T.K. and Garmash, E.V. CO2 exchange and growth in Rhaponticum carthamoides under the conditions of the middle taiga subzone of Northeastern Europe: 2. Photosynthesis/respiration ratio as an index of the productivity and adaptive responses of plants // Russ. J. Plant Physiology. 1997. V. 44. № 6. P. 746–753.

5.         Golovko T.K., Dalke I.V., Bacharov D.S., Babak T.V., Zahozii I.G. Crassulacean plants in cold climate (biology, ecology and physiology). St. Petersburg: Nauka, 2007. 205 p.

6.         Semikhatova O.A.,  Ivanova T.I., Kirpichnikova O.V. Comparative study of dark respiration in plants inhabiting arctic (Wrangel Island) and temperate climate zones // Russ. J. Plant Physiology. 2007. V. 54. № 5. P. 582-588.

7.         Martynenko V.A. Degteva S.V. Flora of National park “Jugyd Va  (Komi Republic). Ekaterinburg: Ural Division of RAS, 2003. 108 p.

8.         Serebryakov I.G. Plant ecological morphology. M.: Vysshaya shkola, 1962. 378 p.

9.         Grime J.P., Hodson J.G., Hunt R. Comparative Plant Ecology: a Functional Approach to Common British Species. L.: Unwin Hyman, 1988. 742 p.

10.       Degteva S.V., Novakovskiy A.B. Eco-cenotic groups of vascular plants in the Landscapes of the Basins of the Upper and Middle Courses of the Pechora River. Ekaterinburg: Ural Division of RAS, 2011. 182 p.

11.       Tooming, Kh.G. Ecological principles of the maximal productivity of plant stands. Gidrometeoizdat, Leningrad, 1984. 246 p.

12.         Ivanova L.A., Ivanov L.A., Ronzhina D.A., P'Yankov V.I. Shading-induced changes in the leaf mesophyll of plants of different functional types // Russ. J. Plant Physiology. 2008. V.55. №.2. P.211-219.

13.       Maslova S.P., Tabalenkova G.I., and Golovko T.K. Respiration and nitrogen and carbohydrate contents in perennial rhizome to realization of different adaptive strategies // Russ. J. Plant Physiology. 2010. V.57. №.5. P. 631-640.

14.       Chapin F.S. The mineral nutrition of wild plants // Annu. Rev. Ecol. Syst. - 1980. - V. 11. - P. 233-260.

15.       Garmash E. V. Temperature controls a dependence of barley plant growth on mineral nutrition level // Russ. J. Plant Physiology. 2005. V. 52. № 3. P. 338–344.

16.       Maslova S.P., Tabalenkova G.N., Babak T.V.Morphological and biochemical features of Comarum palustre L. in the North // Proceedings of the Samara Scientific Center RAS. 2010b. V.12. №1(3). P.760-764.

17.       Menshakova M.Yu., Zhirov V.K., Haitbaev A.Kh., Gaynanova R.I. Variability of the photosynthetic apparatus of plants. M.: Nauka. 2008.  117 p.

18.       Goryshina T.K. Plant Ecology. М.: Vysshaya shkola, 1979. 368 p.

19.       Garmash, E.V. and Golovko, T.K. CO2 exchange and growth in Rhaponticum carthamoides under the conditions of middle taiga subzone of Northeastern Europe: 1. Dependence of photosynthesis and respiration on environmental factors // Russ. J. Plant Physiol. 1997. V. 44. № 6. P. 737–745.

20.       Kurenkova S.V. Pigment system of cultivated plants under  under the conditions of middle taiga subzone of Northeastern Europe. Ekaterinbug: UrD RAS, 1998. 114 p.

21.       Maslova T.G., Popova I.A. Adaptive properties of the plant pigment systems // Photosythetica. 1993. V. 29. P. 195-203.

22.       Golovko T.K., Dalke I.V., Dymova O.V., Zakhozhiy I.G., tabalenkova G.N. Pigment complex of natural flora plants of the European North-East // Journal “Proceedings” of the Komi Science Centre of the Ural Division of the Russian Academy of Sciences. 2010. №1. P. 39-46.

23.       Golovko T.K. Respiration of plants (physiological aspects). St. Petersburg: Nauka, 1999. 204 p.

24.       Golovko T.K., Dalke I.V., Tabalenkova G.N., Garmash E.V. Respiration of the Subpolar Ural plants // The Botanical Journal. 2009. V.94. №8. P. 1216-1226.

25.       Vishnitskaya O. N., Savinykh N. P. Shoot’s formation and inflorescences structure of Comarum palustre (Rosaceae) // Plant resources. 2008. V.44. №.1. P.3-12

 

Раздел

Section

Популяционная экология

Population ecology

Название

Title

В. М. Глушков, А. П. Панкратов

Избирательный отстрел как инструмент управления популяциями лося

V.M. Glushkov, A.P. Pankratov

Electoral shooting as a management tool moose populations

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

В условиях растущего антропогенного влияния на ресурсы диких животных избирательный отстрел рас­сматривается как метод компенсации ущерба популяциям, наносимого охотой. Добыча лося (Alces alces L.), структурированная по половому и возрастному составу, способна формировать структуру популяции с заданными репродуктивными свойствами. В Кировской области в эксперименте на площади около 63 тыс. га суши (42,5 тыс. га леса) за 10 лет прирост к началу зимы увеличился в 2,2 раза (с 0,178 до 0,392), а интенсивность добычи – в 3 раза (с 0,4 до 1,2 особи/1000 га леса), что выше соответствующего показателя по региону в 5,47 раза. Для сравнения: в Финляндии в масштабах всей страны прирост поголовья лося под воздействием избирательного отстрела увели­чился в 3,6 раза, а добыча – в 10–12,5 раза. Анализ материалов показал, что управление главным популяционным параметром – плотностью, реально достижимо, направление трендов прогнозируемо. Апробация избирательного отстрела лося в отдельных регионах России нужна для отработки технологии работ, обеспечивающей устойчивое использование ресурсов данного вида.

In the face of increasing human impact on wildlife resources, selective shooting is regarded as a method of compen­sation of populations caused by hunting. Moose hunting (Alces alces L.), structured by sex and age composition of the population is capable of forming a structure with specified reproductive properties. In the Kirov region , in an experiment on the area of about 63 hectares of land (42,5 hectares of forest ) during 10 years increase in the beginning of winter amounts for 2,2 (from 0,178 to 0,392 ), and the intensity of hunting tripled (from 0,4 to 1,2 animal/1000 hectares of forest), which is 5,47 times higher than the corresponding figure in the region. For comparison, in Finland, a country-wide, moose herd growth under the influence of electoral hunting increased 3,6 times , and hunting increased 10-12,5 times. Analysis of the materials showed that the management of the main population parameters, such as density, is really achievable, the trends direction is predictable. Approbation of selective moose shooting in some regions of Russias needed for finalizing the technology of works, ensuring sustainable use of the species.

Ключевые слова

Keywords

лось, избирательный отстрел, продуктивность, управляемость

moose, selective shooting, productivity, manageability

Литература

Bibliographic list

1. Дёжкин В.В. Управление популяциями диких копытных // Зоология позвоночных. Проблемы управ­ления ресурсами диких животных. М. 1985. С. 66–127.

2. Nygren T., Pesonen M. The moose population [Alces alces L.] and metods of moose management in Finland, 1975 – 1989 // Finnish game research, Finnish game and Finnish research institute. Helsinki. 1993. P. 46 – 53.

3. Глушков В.М. Зарубежный опыт управления ресурсами лося // Охотоведение: Научно-теоретический журнал. ВНИИОЗ, РАСХН. Киров. 2004. № 2 (52). С. 145–153.

4. Глушков В.М. Лось. Экология и управление популяциями. ВНИИОЗ, РАСХН. Киров. 2001. 317 с.

5. Глушков В.М., Панкратов А.П. Управление поголовьем охотничьих животных: от теории к практике // Охота: национальный охотничий журнал. 2011. № 5. С. 30–33.

6. Ritcey R.W. Moose harvesting programs in Canada // Natur. Сan. 1974. № 3-4 Р. 631–642.

7. Cumming H. G. Moose management in On­tario from 1948 to 1973 // Natur. Can. 1984. № 3-4. Р. 673–687.

8. Задание «Разработать организационно-технологические методы регулирования охоты в целях управ­ления популяциями охотничьих животных». Этап 1: Восстановление поголовья лося в НООХ ГНУ ВНИИОЗ. Киров. 2004. Рукопись из фонда ВНИИОЗ.

9. Глушков В.М. Метод ЗМУ как фактор нера­ционального использования ресурсов диких копытных / В.М. Глушков // Охотоведение и природопользование: Тез. докл. науч.-произв. конф., посвящ. 30-летн. юбилею начала подготовки биологов-охотоведов в Кирове. Киров. 1995. С. 88–89.

10. Глушков В.М. Выживаемость лосят. 1990. Авторское свидетельство № 1625466.

11. Boycea M.S., Peter W.J. Baxter, Possingham H.P. Managing moose harvests by the seat of your pants // Theoretical Population Biology: journal homepage: www. elsevier.com/locate/tpb, 2012.

12. Глушков В.М. Воспроизводство и продуктивность лося и их прогнозирование // Экология. № 6. 1987. С. 31–39.

13. Глушков В.М. Экологические основы управления популяциями лося в России. Автореферат дисс. … докт. биол. наук. М. 2003. 44 с.

14. Бутурлин С.А. Охотничий законопроект. Наша охота. 1909. № 9. С. 1–8.

15. Силантьев А.А. Обзор промысловых охот в России. СПб. 1898. 619 с.

16. Гептнер В.Г., Насимович А.А., Банников А.Г. Млекопитающие Советского Союза // Парнокопытные и непарнокопытные. М.: Высшая школа. 1961. Т. 1. 776 с.

17. Данилкин А.А. Оленьи. Млекопитающие России и сопредельных регионов. М.: ГЕОС, 1999. 852 с.

18. Туркин Н.В., Сатунин К.А. Звери России. М.: Изд-во Н.В. Туркина, 1902. 506 с.

19. Тимофеева Е. К. Лось. (Экология, распростра­нение, хозяйственное значение). Изд. Ленингр. уни-та, Ленинград, 1974. 167 с.

20. Коли Г. Анализ популяций позвоночных. М.: Мир, 1979. 363 с.

21. Глушков В.М. Структура популяции лося вятской тайги и её регулирование промыслом // Промысловая териология. М.: Наука, 1982. С. 127–135.

22. Глушков В.М. Управление популяциями лося: био­логические предпосылки и практические возможности // Управление популяциями диких копытных животных: На­учные труды ЦНИЛ Главохоты РСФСР. М. 1985. С. 5–13.

23. Глушков В. М., Байбиков Е. В. К вопросу об управлении популяциями лося методом регулируемого отстрела (Сообщение первое) // Современные проблемы охотничьего хозяйства: Научн. тр. ЦНИЛ Главохоты РСФСР. М. 1989. С. 49–59.

24. Skalski John R., Ryding Kristen E., Millspaugh Ioshua J. Wildlife Demography. Analysis of Sex, Age, and Count Data. N.Y.: Academic Press, 2005. 639 p.

25. Глушков В.М., Панкратов А.П., Шевнина М.С. Оптимизация негативных факторов, препятствующих управлению ресурсами диких копытных животных// Аграрная наука евро-северо-востока. № 6 (31). 2012. С. 47–52.

26. Фрисман Е.Я., Жданова О.Л., Колбина Е.А. Влияние промысла на генетическое разнообразие и характер динамического поведения менделеевской лимитированной популяции // Генетика. Т. 46. № 2. 2010. С. 272–281.

27. Рожков Ю.И., Проняев А. В. Микроэволюционный процесс. М.: ЦНИЛ, 1994. 364 с.

28. Ryman N., Baccus R., Reuterwal C., Smith M. Effective population size, generation interval, and potential loss of genetic variability in game species under different hunting regimes // Oikos. 1981. 36. № 3. Р. 223–224.

29. Шварц С.С. Биологические основы охотничьего хозяйства // Современное состояние и пути развития охотоведческой науки в СССР. Киров. 1974. С. 9–11.

30. Бубеник А.Б. Принцип социально-биологического управления, основанного на влиянии процессов созревания на популяционное поведение лося // Третий Международный симпозиум по лосю: Тезисы. Сыктыв­кар. 1990. С. 183.

1. Dezhkin V.V. The management of wild ungulates // Vertebrate Zoology. Issues of wildlife resources management. M. 1985. P. 66-127.

2. Nygren T., Pesonen M. The moose population [Alces alces L.] and metods of moose management in Finland, 1975 – 1989 // Finnish game research, Finnish game and Finnish research institute. Helsinki. 1993. P. 46 – 53.

3. Glushkov V.M. Foreign experience in elk resource management // Game management: Scientific theory journal. VNIIOZ, RAAS. Kirov. 2004. № 2 (52). P. 145-153.

4. Glushkov V.M. Elk. Ecology and population management. VNIIOZ, RAAS. Kirov. 2001. 317 p.

5. Glushkov V.M., Pankratov A.P. Managing the livestock of hunting animals: from theory to practice // Game: national game magazine. 2011. № 5. P. 30-33.

6. Ritcey R.W. Moose harvesting programs in Canada // Natur. Сan. 1974. № 3-4 Р. 631–642.

7. Cumming H. G. Moose management in On­tario from 1948 to 1973 // Natur. Can. 1984. № 3-4. Р. 673–687.

8. Task "Develop organizational and technological methods of regulation in order to control of game animals populations." Step 1: Restore the herd of elk in NOOH GNU VNIIOZ. Kirov. 2004. Manuscript of fund VNIIOZ.

9. Glushkov V.M. SCM method as a factor of unrational utilization of wild ungulates / V.M. Glushkov / / Game management and wildlife: Proc. of reports. Scientific-prod. conf., is dedicated to the 30th anniversary of the beginning of training Game Biologists in Kirov. Kirov. 1995. P. 88-89.

10. Glushkov V.M. Survival of elk calves. 1990. Copyright certificate number 1625466.

11. Boycea M.S., Peter W.J. Baxter, Possingham H.P. Managing moose harvests by the seat of your pants // Theoretical Population Biology: journal homepage: www. elsevier.com/locate/tpb, 2012.

12. Glushkov V.M. Reproduction and productivity of moose and its forecasting // Ecology. № 6. 1987. P. 31-39.

13. Glushkov V.M. Environmental management framework of elk populations in Russia. Abstract of Diss. ... Doctor. Biol. Sciences. M. 2003. 44 p.

14. Buturlin S.A. Hunting Bill / Our hunt. 1909. № 9. P. 1-8.

15. Silant'ev A.A. Overview of commercial hunting in Russia. St. Petersburg. 1898. 619 p.

16. Geptner V.G., Nasimowicz A.A., Bannikov A.G. Mammals of the Soviet Union // Artiodactyl and horses. Moscow: Higher School. 1961. V. 1. 776 p.

17. Danilkin A.A. Reindeer. Mammals of Russia and adjacent regions. GEOS, Moscow, 1999. 852 p.

18. Turkin N.V., Satunin K.A. Beasts of Russia. Moscow: N.V. Turkin Publishing House, 1902. 506 p.

19. Timofeyev E.K. Elk. (Ecology, spread, economic value). Leningrad Uni-ty, Leningrad, 1974. 167 p.

20. Coley, Analysis of vertebrate populations. M.: Mir, 1979. 363 p.

21. Glushkov V.M. Population structure of elk in Vyatka taiga and its regulation with game // Game theriology. Moscow: Nauka, 1982. P. 127-135.

22. Glushkov V.M. Managing elk population: biological premises and practical features // Managing wild ungulates: Works of TsNIL Glavohoty RSFSR. M. 1985. P. 5-13.

23. Glushkov V.M., Baibikov E.V. On the management of moose populations by controlled shooting (first message) // Modern problems of hunting: Works of CRL Glavohoty RSFSR. M. 1989. P. 49-59.

24. Skalski John R., Ryding Kristen E., Millspaugh Ioshua J. Wildlife Demography. Analysis of Sex, Age, and Count Data. N.Y.: Academic Press, 2005. 639 p.

25. Glushkov V.M., Pankratov A.P., Shevnina M.S. Optimization of obstacles to the wild ungulates resource management // Agricultural science of euro-northeast. Number 6 (31). 2012. P. 47-52.

26. Frisman E.Ya., Zhdanov O.L., Kolbina E.A. Impact of game on genetic diversity and nature of the dynamics of the Mendelian limited population // Genetics. V. 46. № 2. 2010. P. 272-281.

27. Rozhkov Yu.I., Pronyaev A.V. Microevolution process. Moscow: Central Research Laboratory, 1994. 364 p.

28. Ryman N., Baccus R., Reuterwal C., Smith M. Effective population size, generation interval, and potential loss of genetic variability in game species under different hunting regimes // Oikos. 1981. 36. № 3. Р. 223–224.

29. Schwartz S.S. Game Biological basis // Current status and development of game management science in the USSR. Kirov. 1974. P. 9-11.

30. Bubenik A.B. The principle of social and biological control, based on the effect of maturation on the behavior of a population of moose / / Third International Symposium on elk: Abstracts. Syktyvkar. 1990. P. 183.

 

 

Раздел

Section

Популяционная экология

Population Ecology

Название

Title

Н.В. Суханова, А.И. Фазлутдинова

Почвенные цианобактериально-водорослевые ценозы урбанизированных территорий (на примере г. Нефтекамск Республики Башкортостан)

N.V. Sukhanova, A.I. Fazlutdinova

Soil cyanobacterial-algal cenoses of urbanized territories (Neftekamsk, the Republic of Bashkortostan)

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]

Аннотация

Abstract

Микроскопические водоросли и цианобактерии являются значимой и неотъемлемой частью городских почв. Данная работа посвящена изучению качественных и количественных характеристик сообществ водорослей и цианобактерий в почве на территории г. Нефтекамск (Республика Башкортостан). В данной статье приведён спи­сок почвенных водорослей и цианобактерий, проведён анализ таксономической структуры цианобактериально- водорослевых ценозов (ЦВЦ), выделены группы видов, часто встречающихся в почве г. Нефтекамск, группы до­минант и субдоминант. Работа выполнена классическими почвенно-альгологическими методами.

Проведенные исследования показали, что флора микроскопических водорослей и цианобактерий на территории г. Нефтекамск характеризуется средним видовым разнообразием (90 видов, форм и разновидностей), что вполне соответствует видовому богатству ЦВЦ «среднего» промышленного города. 50% выявленных видов принадлежали отделу зелёных водорослей.

Свойства ЦВЦ в большей степени зависели от характера использования изученных местообитаний, нарушен­ности почвенно-растительного покрова и состава высших растений-эдификаторов. Группы наиболее часто встречающихся видов и комплексы доминирующих видов водорослей и цианобактерий в почве г. Нефтекамск богаты и включали представителей всех обнаруженных отделов микроорганизмов и зависели от свойств биотопа.

Microscopic algae and cyanobacteria are an important and integral part of urban soils. This work is devoted to the study of qualitative and quantitative characteristics of communities of algae and cyanobacteria in the soil on the territory of the city of Neftekamsk (Republic of Bashkortostan).

This article provides a list of soil algae and cyanobacteria, the analysis of the taxonomic structure of cyanobacterial-algal cenoses (CAC). Groups of species common in soil Neftekamsk city were isolated, as well as groups of dominant and subdominant species. The work is performed by classical soil algological methods.

The studies have shown that the flora of microalgae and cyanobacteria in the territory of Neftekamsk is characterized by an average species diversity (90 species, forms and varieties ). These data correspond to species CAC of an «average» industrial city. 50 % of the identified species belonged to Cyanophyta.

CAC properties largely depended on the nature of the use of the studied habitats, disturbance of soil and vegeta­tive cover and composition of higher plant edificators. Groups of most frequently encountered species and complexes of dominant species of algae and cyanobacteria in soil of Neftekamsk included representatives of all the found divisions and depended on the properties of the biotope.

Ключевые слова

Keywords

почвенные водоросли, цианобактерии, цианобактериально-водорослевые ценозы, видовой состав, городские экосистемы

soil algae, cyanobactria, cyanobacterial-algal cenoses, species composition, urban ecosystems

Литература

Bibliographic list

1. Кабиров Р.Р. Роль почвенных водорослей в под­держании устойчивости наземных экосистем // Альго­логия. 1991. Т. 1. № 1. С. 60–68.

2. Кузнецова Е.В. Альгофлора урбанизированных территорий города Мелеуз и его окрестностей: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа: Изд-во БашГУ, 2006. 17 с.

3. Хайбуллина Л.С., Суханова Н.В., Кабиров Р.Р. Флора и синтаксономия почвенных водорослей и цианобактерий урбанизированных территорий. Уфа: АН РБ, Гилем, 2011. 216 с.

4. Аксенова Н.П. Урбанофлора эдафофильных во­дорослей и цианопрокариот г.Ижевска: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Казань. 2010. 20 с.

5. Города России: энциклопедия / Под ред. Г.М. Лаппо. М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. 295 с.

6. Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водо­росли. Л.: Наука, 1969. 228 с.

7. Ettl H. Chlorophyta I (Phytomonadina) // Süβwasserflora von Mitteleuropa Jena, 1983. Band 9. 807 s.

8. Ettl H., Gartner G. Chlorophyta II (Tetrasporales, Chlorococcales, Gloeodendrales) // Süβwasserflora von Mitteleuropa Jena, 1988. Band 10. 436 s.

9. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: ЛГУ, 1984. 288 с.

10. Суханова Н.В. Почвенные водоросли городских экосистем: Автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 1996. 21 с.

11. Хайбуллина Л.С. Флора и синтаксономия почвенных водорослей г. Сибая и его окрестностей: Авто­реф. дисс. … канд. биол. наук., Уфа, 2000. 19 с.

1. Kabirov R. The role of soil algae in maintaining the stability of terrestrial ecosystems / / Algology, 1991. T. 1. N. 1. P. 60-68.

2. Kuznetsova E. Algae flora of urbanized areas of the city of Meleuz and its surroundings: Abstract of thesis ... Candidate Biol. Sciences. Ufa, 2006. 17 p.

3. Khabibullina L. Sukhanova N., Kabirov R. Flora and syntaxonomy of soil algae and cyanobacteria in urban areas. Ufa: RB Academy, Guillem, 2011. 216 p.

4. Aksenova N. Urbanoflora of soil algae and cyanoprokaryota of the city of Izhevsk : Abstract of thesis ... Candidate Biol. Sciences. Kazan, 2010. 20 p.

5. Cities of Russia: Encyclopedia / Ed. Lappo G. Moscow: Great Russian Encyclopedia, 1994. 295 p.

6. Hollerbach M., Shtina E. Soil algae. L.: Nauka, 1969. 228 p.

7. Ettl H. Chlorophyta I (Phytomonadina) // Süβwasserflora of Central Europe Jena, 1983. Volume 9. 807 p.

8 Ettl H., Gartner G. Chlorophyta II (Tetrasporales, Chlorococcales, Gloeodendrales) // Süβwasserflora of Central Europe, Jena, 1988. Band 10. 436 p.

9. Schmidt V. Mathematical methods in botany. L.: LSU, 1984. 288 p.

10. Sukhanova N. Soil algae of urban ecosystems: Abstract of thesis ... Candidate Biol. Sciences. Ufa, 1996. 21 p.

11. Khaibullina L. Flora and syntaxonomy of soil algae of the city of Sibay and its surroundings: Abstract of thesis ... Candidate Biol. Sciences. Ufa, 2000. 19 p.

 

 

Раздел

Section

Хроника

Сhronicle

Название

Title

Т.Я. Ашихмина

Вятскому государственному гуманитарному университету исполнилось 100 лет

T.Ya. Ashikhmina

Vyatka State Humanities University  celebrated its 100-th anniversary

e-mail

e-mail

[email protected]

[email protected]