ФЕРМЕНТАТИВНАЯ АКТИВНОСТЬ УРЕАЗЫ КАК ИНДИКАТОР ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ УРБАНИЗИРОВАННЫХ ЛАНДШАФТОВ

FEATURES OF ACCUMULATION OF HEAVY METALS BY PLANTAIN LEAVES IN CONDITIONS OF ANTHROPOGENIC LOAD

Amina Bekshokova

student, First Moscow state medical University I.M. Sechenov Ministry of health

Russian Federation,

Russia Moscow

Altana Gadzhieva

Student, Institute of Ecology and Sustainable Development, Dagestan State University,

Russia, Makhachkala

Fatima Bekshokova

student, MBOU "Lyceum No. 22»,

Russia, Makhachkala

Patimat A. Bekshokova

Scientific adviser, Cand. Biol. Sciences, Assoc., Dagestan State University,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

В работе проведено изучение ферментативной активности почв, подверженных техногенной нагрузке в условиях г. Махачкалы. Состояние почв парков и скверов г. Махачкалы определяется степенью антропогенного воздействия, в частности интенсивностью автотранспортной нагрузки, обуславливая ухудшение их биологических свойств, проявляющееся снижением их ферментативной активности и угнетением микроценоза. Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами отрицательно влияет на функциональную активность микробных сообществ, что позволяет использовать показатели ферментативной активности, в частности активность уреазы, для диагностики экологического состояния почв.

АBSTRACT

The paper studies the enzymatic activity of soils exposed to anthropogenic stress in the conditions of Makhachkala. The condition of the soils of parks and squares in Makhachkala is determined by the degree of anthropogenic impact, in particular the intensity of the traffic load, causing a deterioration in their biological properties, manifested by a decrease in their enzymatic activity and inhibition of microcenosis. Technogenic contamination of soils with heavy metals negatively affects the functional activity of microbial communities, which makes it possible to use indicators of enzymatic activity, in particular urease activity, to diagnose the ecological state of soils.

Ключевые слова: почва, ферментативная активность, уреаза, урбоэкосистема, антропогенная нагрузка.

Keywords: soil, enzymatic activity, urease, urban ecosystem, anthropogenic load.

Урбанизированные территории представляют особый тип экологических систем, природные компоненты которых, подвергаясь многообразным и интенсивным антропогенным нагрузкам, испытывают существенные и часто необратимые изменения. В процессе урбанизации происходят принципиальные изменения растительного и почвенного покрова, приводящие, в конечном итоге, к формированию урбоэкосистем, принципиально отличающихся от природных аналогов [1, с. 37].

Важнейшим компонентом урбоэкосистемы является почва, которая значительно трансформируется в условиях города, под воздействием все прогрессирующей деятельности человечества. Изучение почвенного покрова городов необходимо для поддержания и восстановления свойств, необходимых для выполнения почвами их функций, оптимизации параметров качества городской среды.

В условиях возрастающей антропогенной нагрузки важнейшей задачей экологических исследований является поиск наиболее информативных показателей состояния почв. Биологическая диагностика почв, а именно ферментативная активность, являющаяся своеобразным биомаркером почвенного «метаболизма», позволяет определить характер и степень антропогенного воздействия на почвенный покров [2, с. 1].

Одним из надежных индикаторов состояния почв является активность фермента уреазы, играющего важную роль в превращении азотсодержащих соединений. Каждая почва имеет свой стабильный уровень уреазной активности, определяемый способностью почвенных коллоидов, главным образом органических, проявлять защитные свойства. В условиях антропогенного прессинга возможно изменение активности данного фермента, что, в свою очередь, может обуславливать нарушение одной из главных функций почв – поддержание экологического равновесия всей урбоэкосистемы.

В качестве объекта исследования был выбран г. Махачкала – крупный урбанизированный центр республики, где рост городского населения, уплотненная застройка, пригородное строительство, интенсивность и увеличение количества автотранспорта все более обуславливают обострение эколого-экономических проблем [3, с. 6].

Отбор образцов почв для изучения активности уреазы проводился в марте-апреле 2024 года методом «конверта». Пробы отбирали с глубины 0-5 см и 15-25 см на различном удалении от проезжей части. Для определения влияния антропогенной нагрузки на состояние почвенного микроценоза была подсчитана автотранспортная нагрузка на улицах, прилегающих к выбранным объектам исследования, а также проведено определение содержания тяжелых металлов методом атомной абсорбции на атомно-абсорбционном спектрометре «МГА-915» фирмы «Люмекс».

Согласно полученным данным, на всех улицах, прилегающих к изученным скверам и паркам, наблюдается высокая степень автомобильной нагрузки.  Тем не менее, наибольший поток автомобилей зарегистрирован на пр. И. Шамиля, на остальных улицах абсолютные значения автомобильного потока снижаются в ряду: ул. Коркмасова→ул. Дахадаева→ул. Дзержинского.

Изучение активности уреазы в выбранных для исследования точках показало, что активность фермента в целом отражает степень автомобильной нагрузки и связанного с ней загрязнения тяжелыми металлами (рис.1).

Рисунок 1. Соотношение степени автомобильной нагрузки и уреазной активности почв (с учетом масштабирования данных)

Анализ данных по уреазной активности почв позволяет сделать вывод о том, что на биологическую активность и продуктивность почв оказывает воздействие синергетический эффект различных загрязнителей. Так, самый низкий уровень активности уреазы вблизи проезжей части (20 м) был отмечен для ул. Коркмасова. Суммарно в данной точке исследования наблюдается превышение сразу по двум металлам: свинцу и цинку (в последнем случае даже на расстоянии 40 м), а содержание кадмия приближается к порогу ПДК. Таким образом, несмотря на относительно меньшую загруженность автомобильным транспортом, микроценоз на данном участке сквера им. Фазу Алиевой подвержен более сильному антропогенному стрессу.

В связи с этим, при мониторинге состояния почвенной биоты следует применять комплекс методов, позволяющих оценивать её состояние. Поскольку почвенный микроценоз играет огромное значение для процессов формирования и самоочистки почвы, изучение его состояния имеет важное значение.

Список литературы:

1. Васенев В.И. Агрохимические и микробиологические особенности конструктоземов Москвы и Московской области // Агрохимический вестник. –  2011. – № 14. – С. 37-40.
2. Горбов С.Н., Безуглова О.С. Биологическая активность почв городских территорий (на примере г. Ростов-на-Дону) // Научный журнал КубГАУ. 2013. № 85. С. 1-15.
3. Абдурахманов Г.М., Ахмедова Л.Ш., Гусейнова Н.О., Раджабова Р.Т. Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга (на примере г. Махачкалы). – Махачкала: 2010. – 92 с.