Микробиологическая диагностика загрязнения почв тяжелыми металлами

• Автор: Левин, Сергей Викторович
• Шифр специальности: 03.00.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 166 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. Взаимодействие тяжелых металлов с микроорганизмами в условиях чистой культуры

1. Токсическое действие тяжелых металлов на микроорганизмы

2. Устойчивость микроорганизмов к тяжелым металлам .

3. Аккумуляция тяжелых металлов микроорганизмами

4. Стимуляция жизнедеятельности микроорганизмов тяжелыми металлами

Глава П. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы в

условиях природных экосистем

1. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы

воды и придонных отложений .
2. Действие тяжелых металлов на микроорганизмы, ассоциированные с растениями
3. Влияние тяжелых металлов на почвенные микроорганизмы и биологическую активность почв .
Глава Ш. Методические подходы к выработке научно обоснованных критериев оценки степени загрязнения почв тяжелыми металлами .
1. Принципы биоиндикации загрязнения почвы
2. Показатели биологической активности почв при
их загрязнении тяжелыми металлами .
3. Различные системы оценки степени загрязнения
почв тяжелыми металлами
4. Возможности использования метода инициированного микробного сообщества ИМС для оценки изменения микробиологической активности почв
стр.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 1У. Объекты и методы исследования
Глава У. Действие тяжелых металлов на комплекс почвенных
и эпифитных микроорганизмов .
1. Влияние загрязнения серозема обыкновенного на комплекс почвенных и эпифитных микроорганизмов
2. Влияние возрастающих концентраций тяжелых металлов на численность микроорганизмов в почвах разных типов в условиях вегетационного
опыта.
Глава У1. Состав инициированного микробного сообщества в
почвах разных типов .
Глава УП. Влияние возрастающих концентраций свинца на микробную систему почв зонального ряда
1. Влияние возрастающих концентраций соли свинца ръсн5соо2 на микробную систему почв зонального ряда .
2. Влияние возрастающих концентраций окиси свинца РЪО на микробную систему дерновоподзолистой почвы
Глава УШ. Влияние возрастающих концентраций кадмия на микробную систему почв зонального ряда.
1. Влияние возрастающих концентраций соли кадмия са.снс2 на микробную систему почв зонального ряда .
2. Влияние возрастающих концентраций окиси кадмия сао на микробную систему дерновоподзолистой почвы
Глава IX. Оценка степени нарушения микробной системы почвы при промышленном загрязнении ее тяжелыми металлами
1. Оценка степени нарушения микробной системы серозема обыкновенного при внесении свинца
2. Оценка степени нарушения микробной системы серозема обыкновенного при внесении кадмия
3 а к л ю ч е н и е
В ы в о д ы
Л и т е р а т у р а.
ВВЕДЕНИЕ


Среди обобщающих работ, относящихся к этой проблеме, следует назвать обзорные статьи и книги 3. А.Авакян , С. В.Летуновой, В. В.Ковальского , И. Л.Работновой, И. Н.Помозговой , В. А.Кобзева , И. Л. Клевенской , X. Эрлих , . В относительно высоких концентрациях 1 и более в среде тяжелые металлы действуют как общепротоплазыатичеекие яды, вызывая денатурацию белков и инактивацию нуклеиновых кислот Авакян, . Токсическое действие тяжелых металлов определяется их природой, формой соединения, специфической чувствительностью микроорганизмов разных видов, составом и значением среды. В табл. М i, i . Продолжение таблицы 1. Свинец РЪ Омг0мл . РЪЫ2 0,1 гл . РЬК2 0,7 и . РЬС мгмл . Ы . Цинк 1мг0мл . Ингибирующий эффект указанных в табл. Иногда ке тяжелые металлы репрессируют отдельные процессы в микробной клетке. В клетках i в присутствии ионов кадмия образуются вакуолеподобные структуры i, , . По
хоний эффект оказывал кадмий 3x Ы, са на клетки . Токсический эффект кадмия на дрожжевую клетку проявляется в множественных разрывах плазмалеммы и распаде вакуолярной мембраны. Наблюдается также относительное уменьшение объема митохондрий мгл са2, , i, . В клетках пекарских дрожжей при добавлении кадмия митохондрии были лишены
крист . Ионы меди 0,8x4 гл, 4x5 вызывали удлинение клеток бактерий рода i до 3,,5 . Ртуть делает клеточную оболочку . Наряду со структурными и морфологическими изменениями микробной клетки, при действии тяжелых металлов наблюдается подавление физиологических и биохимических процессов в клетках микроорганизмов. Тяжелые металлы поразному действуют на микроорганизмы в различные периоды онтогенеза и не одинаково влияют на кинетические характеристики роста микроорганизмов. Металлы заметно снижают скорость роста микроорганизмов на питательных средах. Кадмий заметно замедляет развитие i ii Довгун и др. Семенов, Ховрычев, . Ртуть удлиняет время генерации . Семенов, Ховрычев, . Отмечено, что большое значение для проявления токсичности тяжелых металлов на микроорганизмы имеет фаза роста, в которой находится данный микроорганизм. Как показано на бактериях . Тяжелые металлы оказывают сильное ингибирующее действие на макромолекулярные компоненты микробной клетки. Например, число одноцепочечных разрывов в ДНК . Повидимому, влияет на систему репарации ДНК. У дров
жей . ДНК . Кадмий, ртуть, цинк сначала действует на одно узкое место в клетке Семенов, Ховрычев, которым, повидимому, является синтез белка, а при возрастании концентраций и подавляют многие реакции в клетке. Ионы меди репрессируют синтез РНК и разрушают или инактивируют другие необходимые микроорганизмам соединенияi . Ртуть влияет на синтез ДНК в клетках . РНК у бактерий . Свинец ингибирует белковый синтез у дрожжей , i, . Цинк репрессирует синтез РНК . Ховрычев и др. Уже в ранних исследованиях выяснилось, что токсический эффект тяжелых металлов на микроорганизмы связан прежде всего с ингибированием многих ферментов. Некоторые исследователи даже предполагают, что токсичность тяжелых металлов целиком объясняется этим эффектом Паникова, Перцовская, . В настоящее время известно токсическое действие металлов на многие ферменты микроорганизмов табл. Си, i, i . Си, vi i ii . Продолжение таблицы
карбоксилат редуктаза , . Подавляя активность ферментов, тяжелые металлы влияют на физиологические функции микроорганизмов. Ионы меди вызывают потерю клетками . Медь и свинец снижают вирулентность ii v i, , . Ртуть в виде органических соединений элиминирует лекарственную устойчивость у золотистого стафилококка Шуб, Сионская, . Токсичность ртути для дрожжей связана с ингибированием процессов катаболизма, которое проявляется в быстром подавлении дыхания, после чего на снижается внутриклеточная концентрация АТФ и возрастает содержание фосфорилированных гексоз. В присутствии ртути у дрожжей несколько повышается скорость сбраживания глюкозы и дыхания . Ртуть вызывает полное исчезновение флуоресценции хлорофилла у водорослей . Цинк подавляет активный транспорт ионов в клетках цианобактерий Коетяев, .