ПОЧВЕННЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ В ЗОНЕ УРАНОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЭЛЬКОНСКОГО ГОРСТА
1 Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН Установлены специфические особенности микробного населения почв мерзлотных горно-таежных техногенных ландшафтов Эльконского ураново-рудного района на территории Южной Якутии. Такие как высокая численность эколого-трофических групп микроорганизмов (2,0·103–7,6·107 кл/г), сопоставимая с плотностью микробов в лугово-степных почвах Центральной Якутии и особый хаpaктер распределения их по профилю почв в зависимости от содержания в них урана. В почве радиоактивно-загрязненного разреза с уменьшением содержания урана до 161 мг/кг наблюдается увеличение численности всех исследованных групп микроорганизмов. В остальных образцах данного разреза с увеличением содержания урана в почве наблюдается исчезновение или спад численности микроорганизмов на 1–2 порядка. В отличие от загрязненного разреза в почве нативного ландшафта численность микроорганизмов остается достаточно высокой по всему почвенному профилю. Статья в формате PDF 328 KB микробное население почвгорно-таежные техногенные ландшафтыурановые месторождения 1. Бурцев И.С., Степанова С.К. и др. Радиационная безопасность Республики Саха (Якутия). – Якутск, ЯФГУ «Изд-во РАН», 2004. 2. Иванова Т.И., Кононова Н.П., Николаева Н.В., Чевычелов А.П. Микроорганизмы лесных почв Центральной Якутии // Почвоведение. – 2006. – №6. – С. 735–740. 3. Головченко А.В., Полянская Л.М. Особенности годовой динамики микроорганизмов в почвах южной тайги // Почвоведение. – 2000. – №4. – С. 471–477.
По данным Госатомнадзора Дальневосточного округа РФ в зоне урановых месторождений Южной Якутии на территории Эльконского горста в процессе детальной геологической разведки было извлечено из недр и складировано в отвалы более 1 млн. т горнорудной массы. Общее количество урана, содержащегося в данной рудной массе, составляет около 2000 т [1].
Цель исследования: изучение численности и распределения основных групп микроорганизмов по профилю мерзлотных почв на территории Эльконского горста, и выявление корреляции между различными параметрами, хаpaктеризующими состояние микробного комплекса.
Материалы и методы исследований
Нами исследованы два разреза аллювиальных почв, один (р. 2Г-06) на низкой пойме ручья Пропадающего, дренирующего радиоактивные отвалы участка Курунг 1, на расстоянии 500 м от начала отвалов, а второй разрез (р. 6ЭГ-03) был заложен на высокой пойме среднего течения р. Курунг, в 8 км от участка Курунг 1.
Результаты исследований и их обсуждение
В почве р. 2Г-06 отмечается два максимума почти равнозначных по содержанию U – 1000 мг/кг на глубине 4–14 см и 1120 мг/кг на глубине 42–52 см (таблица). В почвенном профиле р. 6ЭГ-03 зафиксирован всего один пик содержания урана равный 6 мг/кг на глубине 11–14 см. Интенсивность накопления урана в исследуемых аллювиальных почвах падает по мере удаления от радиоактивных отвалов, что полностью подтверждается значениями коэффициента накопления (Кн). Так, если на расстоянии 500 м от отвалов (р. 2Г-06) Кн равен 211, то в почве р. 6ЭГ-03 на расстоянии 8 км от источника загрязнения отмечается уже только фоновое содержание U (Кн = 1,2). Количество микроорганизмов, населяющих эти почвы по данным посевов на плотные питательные среды, колeбaлось от 103 до 107 КОЕ/г почвы. В наших исследованиях максимальное количество микроорганизмов в аллювиальных почвах (76 млн. кл/г), оказалось меньше на 2 порядка, чем в исследованных ранее палевых лесных почвах Центральной Якутии (3–8,5 млрд. кл/г) [2] и на три порядка меньше, чем в почвах средней и южной тайги (20–50 млрд. кл/г) европейской территории России [3].
Распределение микроорганизмов по профилю исследованных почвенных разрезов сильно отличалось друг от друга. Установлен особый хаpaктер распределения их по профилю почвы в зависимости от содержания урана. Например, в почве радиоактивно-загрязненного р. 2Г-06 на глубине 18–28 см с уменьшением содержания урана до 161 мг/кг наблюдается увеличение численности всех исследованных эколого-трофических групп микроорганизмов (гетеротрофы – 7,17·107 КОЕ/г, олигонитрофилы – 6,37·107, мицелиальные грибы – 7,58·107, актиномицеты – 6,77·107 КОЕ/г) (рисунок).
а
б
1 2 3 4 5
Гистограмма зависимости численности микроорганизмов от содержания урана (5) в аллювиальных почвах Южной Якутии (2007 г): а – разрез 2Г-06; б – разрез 6ЭГ-03. Микроорганизмы: 1 – аммонификаторы, 2 – олигонитрофилы, 3 – актиномицеты, 4 – мицелиальные грибы
В остальных образцах данного разреза с увеличением содержания урана в почве наблюдается исчезновение или спад численности микроорганизмов на 1–2 порядка. В отличие от загрязненного р. 2Г-06, в «чистом» р. 6ЭГ-03 численность микроорганизмов остается достаточно высокой по всему почвенному профилю и зависит от температуры почвы, как в естественных почвах. Степень корреляции с температурой была высока, но с разными микроорганизмами корреляция была как строго положительной (r = +1), так и строго отрицательной (r = –1) (таблица). Оценка корреляции численности основных эколого-трофических групп микроорганизмов с такими факторами, как содержание урана, температура и влажность почвы показала, что в загрязненном разрезе она имела сильнуюотрицательную связь (r = –0,6) с содержанием урана. Численность же целлюлозолитических бактерий неожиданно показала положительную связь (r = 0,8) с ураном. Обнаружены ярко пигментированные колонии микроорганизмов на глубинах с повышенным содержанием урана.
Кроме того, из аллювиальной почвы радиоактивно-загрязненного разреза на глубине 42–52 см, где наблюдали пик содержания урана равный 1120 мг/кг, при определении целлюлозолитических микроорганизмов был выделен целлюлозолитический гриб морфологически близкий к роду Fuzarium. Этот микроорганизм отличался бурным ростом, ранее в исследованных нами почвах Якутии его не обнаруживали.
В нашем исследовании наиболее устойчивыми к повышенному содержанию урана оказались целлюлозоразрушающие грибы, их численность на глубине 42–52 см в радиоактивно – загрязненной почве с содержанием урана 1120 мг/кг возросла на 2 порядка до 1,35·105 КОЕ/г и появились новые виды целлюлозолитических грибов морфологически близкие к роду Fuzarium. Кроме того, также были обнаружены пигментированные колонии микроорганизмов черного цвета в горизонтах с повышенным содержанием урана морфологически близкие к родом Cladosporium sp, и Wangiella dermatitidis.
Выводы
Таким образом, статистический анализ результатов определения показателей функционального состояния микробоценозов в зоне урановых месторождений Южной Якутии выявил значительную отрицательную корреляцию между численностью микроорганизмов и содержанием урана в радиоактивно-загрязненной аллювиальной почве (r = –0,6), в незагрязненной почве выявлена строгая зависимость между численностью микроорганизмов и её температурой (r = +1). Впервые показано, что почвенные микроорганизмы в исследуемой зоне урановых месторождений Эльконского горста, которые подверглись длительному воздействию радиационного фактора, хаpaктеризуются высокой устойчивостью к техногенному радиоактивному загрязнению.
Коэффициенты корреляции численности различных групп микроорганизмов и почвенно-экологических факторов (температура, влажность, содержание урана) в мерзлотных почвах Эльконского горста, Южная Якутия
Аммонификаторы |
Олигонитрофилы |
Актиномицеты |
Мицелиальные грибы |
Целлюлозолитики |
|
Разрез 2Г-06, почва: аллювиальная светлогумусовая, в 500 м от начала отвалов |
|||||
Температура почвы |
–0,116 |
–0,115 |
–0,116 |
–0,115 |
–1 |
Влажность почвы |
–0,255 |
–0,250 |
–0,242 |
–0,244 |
0,889 |
Содержание урана |
–0,589 |
–0,593 |
–0,596 |
–0,598 |
0,786 |
Разрез 6 ЭГ-03, почва: аллювиальная светлогумусовая, в 8 км от отвалов |
|||||
Температура почвы |
–1 |
1 |
1 |
1 |
–1 |
Влажность почвы |
–0,097 |
–0,397 |
0,770 |
0,727 |
–0,841 |
Содержание урана |
0,681 |
–0,162 |
–0,446 |
–0,485 |
–0,040 |
Полученные результаты позволяют вести диагностику уровня загрязнения почв естественными радионуклидами с помощью чувствительных и особо устойчивых видов микроорганизмов, что важно для разработки научных основ радиоэкологического мониторинга мерзлотных почв и мероприятий по рекультивации техногенных ландшафтов в криолитозоне.
Статья в формате PDF 125 KB...
25 04 2024 14:36:33
Статья в формате PDF 134 KB...
24 04 2024 6:20:28
Статья в формате PDF 138 KB...
23 04 2024 8:47:37
Статья в формате PDF 112 KB...
22 04 2024 12:56:26
Статья в формате PDF 250 KB...
21 04 2024 20:30:38
Приведены данные по поведению золота в расплавах различной кремнекислотности. На основании авторских данных и других исследователей намечен основной термодинамический и петрологический механизм поведения золота в расплавах. Установлена важная роль смены режима окисленности – восстановленности расплавов. Отмечена роль коэффициента разделения элементов при эволюции и фpaкционировании расплавов. Более предпочтительна ассоциация крупных месторождений золота с восстановленными магмами, сформировавшимися в процессе контаминации углеродистым коровым материалом родоначальных мантийных базальтоидных магм. ...
20 04 2024 18:26:58
Статья в формате PDF 300 KB...
19 04 2024 0:40:36
Статья в формате PDF 142 KB...
16 04 2024 19:18:18
Статья в формате PDF 114 KB...
15 04 2024 7:28:57
Статья в формате PDF 124 KB...
14 04 2024 7:13:19
Статья в формате PDF 236 KB...
13 04 2024 0:29:35
Статья в формате PDF 99 KB...
12 04 2024 22:24:48
Статья в формате PDF 531 KB...
11 04 2024 19:34:46
Статья в формате PDF 119 KB...
10 04 2024 7:42:30
Статья в формате PDF 140 KB...
09 04 2024 8:41:10
Статья в формате PDF 110 KB...
08 04 2024 4:55:48
Статья в формате PDF 113 KB...
07 04 2024 21:10:18
Статья в формате PDF 116 KB...
06 04 2024 17:38:48
05 04 2024 7:53:40
Статья в формате PDF 120 KB...
04 04 2024 11:19:42
Статья в формате PDF 115 KB...
03 04 2024 23:51:25
01 04 2024 8:20:13
Статья в формате PDF 314 KB...
31 03 2024 13:50:51
Статья в формате PDF 132 KB...
30 03 2024 14:11:46
Статья в формате PDF 143 KB...
29 03 2024 10:52:21
28 03 2024 20:22:34
Статья в формате PDF 107 KB...
27 03 2024 1:58:58
26 03 2024 9:53:13
Статья в формате PDF 178 KB...
25 03 2024 1:20:38
Статья в формате PDF 253 KB...
24 03 2024 5:44:59
Статья в формате PDF 119 KB...
23 03 2024 19:52:37
Статья в формате PDF 132 KB...
22 03 2024 0:32:31
Статья в формате PDF 110 KB...
21 03 2024 19:35:36
20 03 2024 18:18:53
Получено, что на 30‒й день холодовой адаптации на низкие дозы норадреналина реактивность системного давления больше контроля, а на большие дозы меньше контроля. Реактивность артерий конечности была на все дозы норадреналина меньше контроля. Нами впервые показано, что прессорное действие норадреналина на периферические артерии уменьшается на все дозы после адаптации к холоду, что способствует большему кровотоку и усилению прогрева тканей. Из данной работы следует, что дозированное действие холодного климата может способствовать уменьшению спазма артерий на норадреналин и поэтому, дозированный холод может помогать в лечении гипертонической болезни. ...
19 03 2024 1:51:37
Статья в формате PDF 111 KB...
18 03 2024 4:28:15
Статья в формате PDF 264 KB...
17 03 2024 12:58:11
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::