ОЦЕНКА АКТИВНОСТИ ДЕГИДРОГЕНАЗ И ИНВЕРТАЗЫ НЕФТЕЗАГРЯЗНЕННОГО ЧЕРНОЗЕМА ПРИ ВНЕСЕНИИ БИОЧАРА И БАКТЕРИАЛЬНОГО ПРЕПАРАТА

Т.В. Минникова, С.И. Колесников, Н.С. Минин

Аннотация


Исследованы изменения активности дегидрогеназ и инвертазы нефтезагрязненного чернозема обыкновенного при внесении биочара и бактериального препарата, содержащего штаммы Bacillus и Paenibacillus, как по отдельности, так и в сочетании, а также при инокуляции биочара бактериальным препаратом. Ремедианты были однократно внесены в почву, загрязненную нефтью (5% от массы почвы), и перемешены с ней. Процесс ремедиации длился 30 суток. Установлено, что наиболее эффективным является совместное применение биочара и бактериального препарата, которое стимулирует активность инвертазы и дегидрогеназ на 25 и 65% и снижает остаточное содержание нефти в почве. Результаты исследования возможно использовать при оценке экологического состояния нефтезагрязненных черноземов, а также для организации и проведения природоохранных мероприятий по ремедиации почв.

Ключевые слова


почва, нефть, ремедиация, ферментативная активность

Полный текст:

PDF

Как процитировать материал

Литература


Антоненко АМ, Занина ОВ. Влияние нефти на ферментативную активность аллювиальных почв Западной Сибири. Почвоведение. 1992;1:38-43.

Бикташева ЛР, Савельев АА, Курынцева ПА, Селивановская СЮ, Галицкая ПЮ. Оценка динамики количества генов, ответственных за деградацию нефтепродуктов в загрязненной почве. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2019;161.2:255-274. doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.255-274

Бикташева ЛР, Селивановская СЮ, Галицкая ПЮ. Изменение структуры грибного сообщества почв при высоком содержании нефти в условиях модельного эксперимента. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2020;162.4:573-591. doi: 10.26907/2542-064X.2020.4.573-591.

Вальков ВФ, Казеев КШ, Колесников СИ. Почвы Юга России. Ростов-на-Дону; 2008.

Галиева ГШ, Курынцева ПА, Галицкая ПЮ, Тагиров МШ, Селивановская СЮ Влияние биочара из куриного помета на микроорганизмы и растения. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2021;163.2:221-237. doi: 10.26907/2542-064X.2021.2.221-237

Домрачева ВА, Трусова ВВ, Остапчук ДЕ Очистка сточных вод от нефтепродуктов с использованием углеродных сорбентов и отходов пенополимеров. Экология и промышленность России. 2017;21.11:25-29. doi: 10.18412/1816-0395-2017-11-25-29

Жаббаров ЗА, Номозов УМ, Бахранова МФ, Абдукаримов ЖЖ. Изменение ферментативной активности нефтезагрязненных почв. Научное обозрение. 2023;1:18-23.

Калиниченко ВП, Глинушкин АП, Свидзинский АВ, Минкина ТМ, Будынков НИ, Филипчук ОД, Околелова АА, Макаренков ДА. Методология биогеосистемотехники для здоровья и продуктивности почвы (обзор). Биосфера. 2022;14.3:175-192. doi: 10.24855/biosfera.v14i3.694

Кузина ЕВ, Рафикова ГФ, Мухаматдьярова СР, Шарипова ЮЮ, Коршунова ТЮ Биологическая активность чернозема выщелоченного при нефтяном и хлоридно-натриевом загрязнении и влияние на нее обработки галотолерантыми бактериями-нефтедеструкторами. Почвоведение. 2023; 1:89-101. doi: 10.31857/S0032180X22600718

Минникова ТВ, Колесников СИ, Денисова ТВ. Влияние азотных и гуминовых удобрений на биохимическое состояние нефтезагрязненного чернозема. Юг России: Экология, развитие. 2019;14.2:189-201. doi: 10.18470/1992-1098-20192-189-201

Минникова ТВ, Русева АС, Колесников СИ. Оценка ферментативной активности нефтезагрязненного чернозема после биоремедиации. Известия Тимирязевской сельскохозяйственной академии. 2022;5:5-20. doi: 10.26897/0021-342Х-2022-5-5-20

Муратова АЮ, Панченко ЛВ, Дубровская ЕВ, Любунь ЕВ, Голубев СН, Сунгурцева ИЮ, Захаревич АМ, Бикташева ЛР, Галицкая ПЮ, Турковская ОВ. Биоремедиационный потенциал иммобилизованных на биочаре бактерий Azospirillum brasilense. Микробиология. 2022;91.5:554-564. doi: 10.31857/S0026365622100263.

Мязин ВА, Исакова ЕА, Васильева ГК. Влияние гранулированного активированного угля на скорость биоремедиации почв Мурманской области, исторически загрязненных нефтепродуктами. Проблемы региональной экологии. 2020;2:20-26. doi: 10.24411/1728-323X-2020-12020

Новосёлова ЕИ, Киреева НА. Ферментативная активность почв в условиях нефтяного загрязнения и её биодиагностическое значение. Теорeтическая и прикладная экология. 2009;2:4-12.

Поляк ЮМ, Сухаревич ВИ. Почвенные ферменты и загрязнение почв: биодеградация, биоремедиация, биоиндикация. Агрохимия. 2020;3:83-93. doi: 10.31857/S0002188120010123.

Смирнова ЕВ, Гиниятуллин КГ, Валеева АА, Ваганова ЕС. Пироугли как перспективные почвенные мелиоранты: оценка содержания и спектральные свойства их липидных фракций. Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2018;160.2:259-275.

Созина ИД, Данилов АС. Микробиологическая ремедиация нефтезагрязненных почв. Записки Горного института. 2023;260:297-312. doi: 10.31897/PMI.2023.8

Трусова ВВ. Угольно-сорбционная технология очистки нефтесодержащих сточных и оборотных вод. Водоочистка. 2014;12:32-41.

Хазиев ФХ Методы почвенной энзимологии. М.: Наука, 2005. 252.

Хазиев ФХ, Фатхиев ФФ. Изменение биохимических процессов в почвах при нефтяном загрязнении и активация разложения нефти. Агрохимия. 1981;1.10:102-111.

Чистяков ВА, Горовцов АВ, Усатов АВ, Праздникова ЕВ, Мазанко МС, Бренm АБ, Усатова ОА, Васильченко НГ. Патент № 2751487 С1 Россия, МПК: А01Н 63/22; Способ получения жидкой питательной среды и способ получения жидкого микробиологического средства на основе смеси штаммов спорообразующих бактерий-антагонистов фитопатогенных грибов Фузариоз: № 2020122106: приоритет от 03.07.2020: публикация 14.07.2021

Antonenko AM, Zanina OV. [The influence of oil on the enzymatic activity of alluvial soils of Western Siberia]. Pochvovedenye. 1992;1:38-43.

Biktasheva LR, Savelyev AA, Kuryntseva PA, Selivanovskaya SY, Galitskaya PY [Assessment of the dynamics of the number of genes responsible for the degradation of petroleum products in contaminated soil]. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Yestestvennye Nauki. 2019;161.2:255-274. doi: 10.26907/2542-064X.2019.2.255-274

Biktasheva LR, Selivanovskaya SY, Galitskaya PY. [Changes in the structure of the fungal community of soils with high oil content under the conditions of a model experiment]. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Yestestvennye Nauki. 2020;162.4:573-591. doi: 10.26907/2542-064X.2020.4.573-591.

Val’kov VF, Kazeyev KSh, Kolesnikov SI. Pochvy Yuga Rossii [Soils of the South of Russia]. Rostov-on-Don; 2008. 275.

Galiyeva GS, Kuryntseva PA, Galitskaya PYu, Tagirov MS, Selivanovskaya SY. [The influence of biochar from chicken manure on microorganisms and plants]. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Yestestvennye Nauki. 2021;163.2:221-237. doi: 10.26907/2542-064X.2021.2.221-237

Domracheva VA, Trusova VV, Ostapchuk DE. [Purification of wastewater from petroleum products using carbon sorbents and waste polymer foams]. Ekologiya i Promyshlennost Rossii. 2017;21.11:25-29. doi: 10.18412/1816-0395-2017-11-25-29

Zhabbarov ZA, Nomozov UM, Bakhranova MF, Abdukarimov LJ. [Changes in the enzymatic activity of oil-contaminated soils]. Nauchnoye Obozreniye. 2023;1:18-23.

Kalinichenko VP, Glinushkin AP, Svidzinsky AV, Minkina TM, Budynkov NI, Filipchuk OD, Okolelova AA, Makarenkov DA. [Biogeosystems methodology for soil health and productivity (review)]. Biosfera. 2022;14.3:175-192. doi: 10.24855/biosfera.v14i3.694

Kuzina YeV, Rafikova GF, Mukhamatdyarova SR, Sharipova YuYu, Korshunova TYu. [Biological activity of chernozem leached due to oil and sodium chloride pollution and the influence of treatment with halotolerant oil-destructor bacteria on it]. Pochvovedeniye. 2023;1:89-101. doi: 10.31857/S0032180X22600718

Minnikova TV, Kolesnikov SI, Denisova TV. [The influence of nitrogen and humic fertilizers on the biochemical state of oil-contaminated chernozem]. Yug Rossii Ekologiya Razvitiye. 2019;14.2:189-201. doi: 10.18470/1992-1098-20192-189-201 000

Minnikova TV, Ruseva AS, Kolesnikov SI. [Assessment of enzymatic activity of oil-contaminated chernozem after bioremediation]. Izvestiya Timiriazevskoy Selskokhoziaystvennoy Akademii. 2022;5:5-20. doi: 10.26897/0021-342Х-2022-5-5-20

Muratova AY, Panchenko LV, Dubrovskaya EV, Lyubun EV, Golubev SN, Sungurtseva IY, Zakharevich AM, Biktasheva LR, Galitskaya PY, Turkovskaya OV. [Bioremediation potential of Azospirillum brasilense bacteria immobilized on a biochar]. Mikrobiologiya. 2022;91.5:554-564. doi: 10.31857/S0026365622100263.

Miazin VA, Isakova YeA, Vasilyeva GK. [Influence of granular activated carbon on the rate of bioremediation of soils in the Murmansk region historically contaminated with petroleum products]. Problemy Regionalnoy Ekologii. 2020;2:20-26. doi: 10.24411/1728-323X-2020-12020

Novoselova YeI, Kireyeva NA. [Enzymatic activity of soils under conditions of oil pollution and its biodiagnostic significance].Teoreticheskaya i Prikladnaya Ekologiay. 2009;2:4-12.

Poliak YM, Sukharevich VI. [Soil enzymes and soil pollution: biodegradation, bioremediation, bioindication]. Agrokhimiya. 2020;3:83-93. doi: 10.31857/S0002188120010123.

Smirnova YeV, Giniyatullin KG, Valeyeva AA, Vaganova YeS. [Pyrochars as promising soil ameliorants: assessment of the content and spectral properties of their lipid fractions]. Uchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Yestestvennye Nauki. 2018;160.2:259-275.

Sozina ID, Danilov AS. [Microbiological remediation of oil-contaminated soils]. Zapiski Gornogo Instituta. 2023;260:297-312. doi: 10.31897/PMI.2023.8

Trusova VV. [Coal-sorption technology for purification of oil-containing waste and recycled water]. Vodoochistka. 2014;12:32-41.

Khaziev FKh. Metody Pochvennoy Enzimologii [Methods of Soil Enzymology]. Moscow: Nauka; 2005.

Khaziev FKh, Fathiev FF. [Changes in biochemical processes in soils during oil pollution and activation of oil decomposition]. Agrochemistry. 1981;1.10:102-111.

Chistiakov VA, Gorovtsov AV, Usatov AV, Prazdnikova EV, Mazanko MS, Bren AB, Usatova OA, Vasilchenko NG. Patent No. 2751487 C1 Russia, IPC: A01N 63/22; [Method for producing a liquid nutrient medium and a method for producing a liquid microbiological product based on a mixture of strains of spore-forming bacteria antagonists of phytopathogenic fungi Fusarium: No. 2020122106: priority from 07/03/2020: publication 07/14/2021

Anigboro AA, Tonukari NJ. Effect of crude oil on invertase and amylase activities in cassava leaf extract and germinating cowpea seedlings. Asian J Biol Sci. 2008;1:56-60.

Chen S, Zhong M. Bioremediation of petroleum-contaminated soil. Environ Chem Recent Pollut Control Approaches. 2020; 34:161-172. doi: 10.5772/intechopen.90289

Cui JQ, He QS, Liu MH, Chen H, Sun MB, Wen JP. Comparative study on different remediation strategies applied in petroleum-contaminated soils. Int J Environ Res Public Health 2020;17:1606. doi: 10.3390/ijerph17051606.

Guo S, Liu X, Tang J. Enhanced degradation of petroleum hydrocarbons by immobilizing multiple bacteria on wheat bran biochar and its effect on greenhouse gas emission in saline-alkali soil. Chemosphere. 2021;286:131663. doi: 10.1016/j.chemosphere.2021.131663

Korneykova M, Myazin V, Fokina N. Restoration of oil-contaminated soils in mountain tundra (Murmansk Region, Russia). In: Systems Thinking and Moral Imagination. Berlin/Heidelberg: Springer International Publishing; 2020. doi: 10.1007/978-3-030-16091-3_21

Mamedova FM, Huseynova MA. Assessment of some indices of oil-contaminated soils on the example of the Absheron Peninsula. East Eur Sci J. 2021;4(1):53-4.

Minnikova T, Kolesnikov S, Minin N, Gorovtsov A, Vasilchenko N, Chistyakov V. The influence of remediation with Bacillus and Paenibacillus strains and biochar on the biological activity of petroleum-hydrocarbon-contaminated haplic chernozem. Agriculture. 2023;13(3):719. doi: 10.3390/agriculture13030719

Mokrikov G, Minnikova T, Kazeev K, Kolesnikov S. Use of soil enzyme activity in assessing the effect of No-Till in the South of Russia. Agronomy Research. 2021;19(1):171–184. doi: 10.15159/AR.20.240.

Yu Y, Zhang Y, Zhao N, Guo J, Xu W, Ma M, Li X. Remediation of crude oil-polluted soil by the bacterial rhizosphere community of Suaeda Salsa revealed by 16S rRNA genes. Int J Environ Res Public Health. 2020;17:1471. doi: 10.3390/ijerph17051471.

Zhang B, Zhang L, Zhang X. Bioremediation of petroleum hydrocarbon-contaminated soil by petroleum-degrading bacteria immobilized on biochar. RSC Advances. 2019;9:35304–35311. doi: 10.1039/c9ra06726d




DOI: http://dx.doi.org/10.24855/biosfera.v16i1.891

EDN: https://www.elibrary.ru/item.asp?edn=ZZOFHV

© ФОНД НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ "XXI ВЕК"