АНАЛИЗ НАКОПЛЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ В ПОЧВАХ С РАЗНОЙ СТЕПЕНЬЮ АНТРОПОГЕННОЙ НАГРУЗКИ

ANALYSIS OF AMINO ACID ACCUMULATION IN SOILS WITH VARYING DEGREES OF ANTHROPOGENIC LOAD

Amina Bekshokova

Student, First Moscow state medical University I. M. Sechenov,

Russia, Moscow

Kazbek Bekshokov

Student, First Moscow state medical University I. M. Sechenov,

Russia, Moscow

Patimat A. Bekshokova

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

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

В работе впервые изучено накопление свободных аминокислот, а также   целлюлазная активность почв, подверженных техногенной нагрузке в условиях г. Махачкалы. Техногенное загрязнение почв тяжелыми металлами отрицательно влияет на функциональную активность микробных сообществ, что проявляется снижением содержания экстраклеточных свободных аминокислот.

АBSTRACT

For the first time, the accumulation of free amino acids, as well as the cellulase activity of soils exposed to technogenic load in the conditions of Makhachkala, was studied. Technogenic contamination of soils with heavy metals negatively affects the functional activity of microbial communities, which is manifested by a decrease in the content of extracellular free amino acids.

Ключевые слова: почва, тяжелые металлы, аминокислоты.

Keywords: soil, heavy metals, amino acids.

Одним из наиболее значимых компонентов городской среды является почвенный покров, способность которого к выполнению важнейших экологических функций определяет такие параметры как качество приземного слоя воздуха, состав поверхностных и подземных вод.

Проблема изучения и мониторинга состояния почвенного покрова городов – необходимое условие создания качественной и устойчивой среды обитания городского населения. Урбанизация становится определяющим фактором в процессе глобального преобразования почвенного покрова земного шара. Рост городов сопровождается потерей устойчивости территорий, увеличением абиотичности системы, повышением степени экологического риска для компонентов окружающей среды – воздуха, растительности, почвы, воды и грунтов.

Высокий уровень антропогенной нагрузки на почвенный покров урбанизированных территорий обуславливает актуальность эколого-геохимической оценки городских почв.

Большинство техногенных выбросов, поступающих в городскую среду, аккумулируется в поверхностном слое почвенного покрова, обуславливая постепенное депонирование, и, как следствие, изменение физико-химических свойств субстрата. В наибольшей степи деградация почвенного покрова во всем мире обусловлена загрязнением тяжелыми металлами, входящими в группу, так называемых, приоритетных загрязняющих веществ. Почва является основной средой, в которую происходит поступление тяжелых металлов, в т. ч. из атмосферного воздуха и водной среды [1, стр.185].

Выбор Махачкалы в качестве объекта исследования обусловлен тем, что город является крупным урбанизированным центром республики, в котором сконцентрированы крупные промышленные предприятия республиканского, а также федерального значения, отмечаются рост городского населения, уплотненная застройка, пригородное строительство, интенсивность и увеличение количества автотранспорта, что в конечном итоге способствует обострению эколого-экономических проблем [2, с. 6]. Отбор образцов производился с глубинs 0-20 см и на разной степени удаленности от проезжей части на опытных площадках (20, 40 и 60 м), которые имели характерные черты, свойственные исследуемой зоне. Все площадки были расположены на газонной территории с хорошо развитым травянистым покровом. Исследованию подвергались объединенные (интегральные) пробы.

Отбор проб производился по профилю из почвенных горизонтов с учетом того, чтобы в каждом случае отбираемая проба являлась типичной для данного участка. Определение интенсивности накопления свободных аминокислот проводили по стандартной методике [3, с. 196].

Объектами исследования являлись почвы некоторых рекреационных зон г. Махачкалы: 1) сквер им. Фазу Алиевой; 2) сквер Борцов революции; 3) парк 50-летия Октября. Данные рекреационные зоны непосредственно соприкасаются с проезжей частью одних из самых загруженных автотранспортом улиц г. Махачкалы: ул. Коркмасова, ул. Дзержинского, ул. Дахадаева, пр. Имама Шамиля.

Полученные в ходе исследования данные о состоянии микробных ассоциаций по накоплению аминокислот на участках почвы с разным удалением от проезжей части пр. И. Шамиля отражены в таблице 1 и на диаграмме (рис.1).

Таблица 1.

Накопление аминокислот (мг/см² ткани за 10 дней) в исследованных образцах почвы парков и скверов г. Махачкалы

Анализ данных о накоплении аминокислот в выбранных для исследования точках показал, что данный показатель в целом отражает степень автомобильной нагрузки и связанного с ним загрязнения тяжелыми металлами (табл. 1, рис.1). Экстраклеточное содержание аминокислот в почве прямо отражает как интенсивность биохимических процессов микроорганизмов, так и косвенно их число.

Наименьшие значение накопления аминокислот зафиксированы на ул. Дзержинского, Коркмасова, пр. И. Шамиля, что прямо коррелирует с содержанием тяжелых металлов в образцах почв, прилегающих к этим улицам.

На улице Дахадаева, где наблюдается чуть меньшая автомобильная нагрузка по сравнению с пр. Шамиля и ул. Коркмасова и нет превышения ПДК по содержанию тяжелых металлов, показатели накопления аминокислот наивысшие во всех точках (20, 40, 60 м). Кроме того интенсивность накопления аминокислот увеличивается по мере удаления от проезжей части.

Рисунок 1. Соотношение степени автомобильной нагрузки и накопления аминокислот (с учетом масштабирования данных)

Список литературы:

1. Теплая Г.А. Тяжелые металлы как фактор загрязнения окружающей среды (обзор литературы) // Астраханский вестник экологического образования. 2013. №1 (23). С. 182-192.
2. Гусейнова Н.О. Оценка состояния природно-техногенных систем по данным биологического и физико-химического мониторинга на примере г. Махачкалы // Дисс. на соиск. уч. ст. канд. биол. наук. – Махачкала. – 2008. – 137.
3. Звягинцев Д.Г. Методы почвенной микробиологии и биохимии: Учеб. пособие / Под ред. Д.Г. Звягинцева. - М.: МГУ, 1991. 304 с.