Биологическая активность как индикатор техногенного загрязнения почв тяжелыми металлами

• Автор: Семенова, Ирина Николаевна
• Шифр специальности: 03.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 330 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ПОЧВЕННО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ В ЗОНЕ ВЛИЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОРУДНОГО КОМПЛЕКСА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 .Тяжелые металлы в окружающей среде

1.2. Загрязненность тяжелыми металлами почв Башкирского Зауралья

1.3. Биохимическая роль некоторых тяжелых металлов

1.4. Ферментативная активность почв как объект почвенноэкологического мониторинга

1.5. Состояние почвенных микробных сообществ в условиях загрязнения тяжелыми металлами

1.6. Исследование функциональной активности микробных сообществ

методом мультисубстратного тестирования

ГЛАВА 2. ПРИРОДНО-ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БАШИРСКОГО ЗАУРАЛЬЯ

2.1. Рельеф
2.2. Климат
2.3.1 Почвы и почвообразующие породы
2.4. Растительный покров
2.5. Эколого-гигиенические особенности объектов окружающей среды
Башкирского Зауралья
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Объекты исследования
3.2. Определение содержания тяжелых металлов и оценка степени загрязнения почв
3.3. Оценка показателей биологической активности почв
3.4. Полевой опыт
ГЛАВА 4. СОДЕРЖАНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПОЧВАХ БАШКИРСКОГО ЗАУРАЛЬЯ

4.1. ОАО «Учалинский горно-обогатительный комбинат»
4.2. Сибайский филиал ОАО УГОК
4.3. ОАО «Бурибаевский горно-обогатительный комбинат»
4.4. Месторождение «Юбилейное»
4.5. Месторождение Куль-Юрт-Тау
4.6. Сравнительная оценка содержания металлов в почвах горнорудных районов Башкирского Зауралья
4.7. Оценка буферной способности почв по отношению к тяжелым
металлам
ГЛАВА 5. БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ В ЗОНЕ
ВЛИЯНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ГОРНОРУДНОГО КОМПЛЕКСА
5.1 .Целлюлозолитическая активность
5.2.Протеолитическая активность почв
5.3. Уреазная активность
5.4. Каталазная активность
5.5. Интегральный показатель биологического состояния почв
5.6. Биологическая активность почв территорий, сопредельных с
отвалами карьеров
5.7.Обобщение результатов изучения ферментативной активности почв
5.8. Численность некоторых эколого-трофических групп микроорганизмов в почвах, прилегающих к отвалам Сибайского карьера
5.9. Сравнительная оценка экологического состояния почв в зоне влияния отвалов Сибайского карьера по химическим и биологическим
показателям
ГЛАВА 6. ИЗУЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ МИКРОБНЫХ СООБЩЕСТВ ПОЧВ В ЗОНЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГОРНОРУДНЫХ КОМПЛЕКСОВ БАШКИРСКОГО ЗАУРАЛЬЯ МЕТОДОМ МУЛЬТИСУБСТРАТНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ

6.1. Спектр потребления субстратов микробными сообществами почв
в зоне воздействия горнорудных предприятий
6.2. Оценка экологического состояния микробных сообществ ПОЧВ, находящихся в зоне техногенного воздействия, методом МСТ
6.3. Сравнение параметров экологического состояния микробных сообществ, определенных методов МСТ, с интегральным показателем
биологического состояния почв
ГЛАВА 7. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ФЕРМЕНТАТИВНУЮ АКТИВНОСТЬ ПОЧВ В ПОЛЕВОМ ОПЫТЕ
7.1. Оценка протекторного действия природных цеолитов и навоза на ферментативную активность чернозема обыкновенного, загрязненного

7.1.1. Ферментативная активность почв, загрязненных свинцом
7.1.2.Ферментативная активность почв, загрязненных кадмием
7.1.3.Ферментативная активность почв, загрязненных цинком
7.1.4.Ферментативная активность почв, загрязненных медью
7.1.5. Сравнительная оценка воздействия разных ТМ на активность ферментов
7.2. Влияние ТМ на численность микроорганизмов почв
7.3. Исследование функциональной активности микробных сообществ
методом мультисубстратного тестирования
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

эколого-зависимых заболеваний (Рафикова, 2010; Семенова, Рафикова, 2012; Семенова и др., 2013).
1.3 Биохимическая роль некоторых тяжелых металлов
К наиболее значимым для горнорудных районов Башкирского Зауралья относятся следующие металлы: медь, цинк, кадмий, свинец.
К числу важнейших биоэлементов относится медь. Этот химический элемент играет важную роль в азотном и белковом обмене, катализируя многие окислительно-восстановительные процессы в клетке. Медь участвует в процессах фотосинтеза, контролирует запас влаги в растениях, воздействуя на проницаемость ксилемы для воды, оказывает влияние на механизмы устойчивости растений к заболеваниям.
Медь обладает специфическими свойствами, позволяющими ей играть важную роль в метаболических процессах. Так, ионы меди в большей степени, чем остальные металлы, способны образовывать стабильные комплексы с аминокислотами, белками и другими полимерами. При связывании иона с белковой молекулой каталитические свойства ионов меди усиливаются. И, наконец, ион меди принимает участие в окислительно; восстановительных реакциях в роли как донора, так акцептора, в силу того, что он легко освобождает или принимает один электрон (Школьник, 1974). Поэтому медь входит в состав многих оксидоредуктаз, например, полифенолоксидазы, катализирующей окисление моно-, ди- и полифенолов с образованием хинонов (Минеев, 1984).
Катионы меди легко вступают в химические реакции с минеральными и органическими компонентами почвы, они могут осаждаться сульфидами, гидроксидами, карбонатами, что сказывается на подвижности металла. Также они характеризуются выраженной способностью прочно удерживаться в обменных позициях, как в органических, так и в неорганических соединениях. К числу процессов, принимающих участие в фиксации меди, относятся: адсорбция; оклюзия и соосаждение; образование устойчивых