WWW.DISUS.RU

БЕСПЛАТНАЯ НАУЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Биологическая активность и восстановление засоленных почв при нефтяном загрязнении

На правах рукописи

ИБАТУЛЛИНА Инна Зайтуновна

БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ И ВОССТАНОВЛЕНИЕ

ЗАСОЛЕННЫХ ПОЧВ ПРИ НЕФТЯНОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ

03.02.08 – экология

03.02.03 – микробиология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва-2012

Работа выполнена на кафедре земельных ресурсов и оценки почв Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научные руководители: доктор биологических наук, профессор

Яковлев Александр Сергеевич

кафедра земельных ресурсов и оценки почв

МГУ им. М.В. Ломоносова

доктор биологических наук, профессор

Кураков Александр Васильевич

кафедра биологии почв

МГУ им. М.В. Ломоносова

Официальные оппоненты: Марфенина Ольга Евгеньевна

доктор биологических наук, профессор,

кафедра биологии почв

МГУ им. М.В. Ломоносова,

ведущий научный сотрудник

Киреева Наиля Ахняфовна

доктор биологических наук, профессор

кафедра биохимии и биотехнологии

Башкирский государственный университет

Ведущая организация: Российский государственный аграрный университет –

МСХА им. К.А. Тимирязева

Защита диссертации состоится 27 марта 2012 г. в 15 ч. 30 мин. в аудитории M-2 на заседании диссертационного совета № 501.001.57 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991, Москва, ГСП-1, Ленин­ские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, д. 1, стр. 12, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан 20 февраля 2012 г.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу: 119991, ГСП-1, Москва, Ленинские горы, МГУ им. М.В. Ломоносова, д. 1, стр. 12, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь

диссертационного совета Никифорова А.С.

Актуальность темы. Ежегодно в мире при добыче, транспортировке, хранении и использовании нефти и нефтепродуктов в окружающую среду попадает около 50 млн. т углеводородов. Ситуация усугубляется сопутствующими высокоминерализованными нефтепромысловыми водами и наличием токсичных реагентов в используемых при добыче нефти растворах (Рахимова и др., 2005). В результате неконтролируемых выбросов солесодержащих техногенных и природных вод из скважин концентрация солей в почве может возрасти на несколько порядков. Максимум концентрации солей и битуминозных веществ локализуется в органогенных горизонтах. Нефтедобыча часто ведется в южных регионах, где загрязнению нефтью подвергаются засоленные почвы, солончаки.

Загрязнение нефтью и высокоминерализованными нефтепромысловыми водами приводит к глубоким изменениям морфологических, агрохимических, водно-физических и биологических свойств почв (Минибаева и др., 1986; Кураков и др., 2006; Ronald M. Atlas, 1995; Bastida et al., 2010; Yadav, Hassanizadeh, 2011 и др.). При одновременном воздействии нефти и солей создаются экстремальные условия для функционирования педобионтов, что снижает возможность самовосстановления почв и наземных биоценозов (Shaoping Kuang et al., 2011; Filatov et al., 2011 и др.). Сведений об интенсивности деградации нефти в засоленных лугово-каштановых почвах Ставропольского края и соровых солончаках Республики Казахстан мало, как и данных о воздействии нефти на микробиоту засоленных почв (Булатов, 1997; Hamdi et al., 2007). Можно полагать, что засоленность почв, жаркий и сухой вегетационный сезон будут негативно влиять на способность почв к самоочищению. Поэтому актуальными являются изучение влияния нефти на микробиоту данных почв, определение скорости разложения в них нефти, а также поиск и оценка биологических методов их восстановления.

Целью работы было исследование влияния нефтяного загрязнения на биологическую активность засоленных лугово-каштановых почв и cоровых солончаков, интенсивности их самовосстановления и эффективности применения биологических препаратов для рекультивации.

Задачи:

1. Изучить микробиологические свойства засоленных лугово-каштановых почв Ставропольского края Российской Федерации и соровых солончаков северо-западного региона Казахстана.

2. Определить влияние нефтяного загрязнения на микробиоту и биологическую активность засоленных лугово-каштановых почв и соровых солончаков и оценить интенсивность их самовосстановления.

3. Выявить микроорганизмы, способные к деструкции нефти в засоленных почвах, и подобрать микробную ассоциацию для разложения нефтяных углеводородов в этих условиях.

4. Оценить эффективность биологических препаратов для очистки засоленных лугово-каштановых почв от нефтяного загрязнения.

Научная новизна. Впервые проведена оценка скорости самоочищения от нефти засоленных лугово-каштановых почв и соровых солончаков. Изучены закономерности изменения микробных сообществ этих почв при самовосстановлении. Установлено, что способность к восстановлению нефтезагрязненных засоленных почв ниже по сравнению с незасоленными, и если самовосстановление от нефти засоленной лугово-каштановой почвы протекает довольно активно, то в соровом солончаке этот процесс практически полностью ингибирован. Показано, что рекультивация с применением бактериальных и грибных препаратов повышает биологическую активность и интенсивность деградации нефти в засоленных лугово-каштановых почвах. Получены данные, свидетельствующие о накоплении в засоленных лугово-каштановых почвах патогенных и условно патогенных микроорганизмов при нефтяном загрязнении. Выявлены факторы, влияющие на интенсивность самоочищения и эффективность биологической рекультивации засоленных лугово-каштановых почв. Выделены микроорганизмы, способные к эффективной деструкции нефти в специфичных условиях почв Ставропольского края.



Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы для оценки допустимых уровней загрязнения нефтью засоленных лугово-каштановых почв и соровых солончаков и разработки биотехнологий восстановления нефтезагрязненных засоленных почв.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены на международных конференциях «Современные проблемы загрязнения почв» (Москва, 2007 г.), «Докучаевские молодежные чтения» (Санкт-Петербург, 2008, 2009, 2011 гг.), «Ломоносов-2008» (Москва, 2008 г.), «Ломоносов-2010» (Москва, 2010 г.), «Ресурсный потенциал почв – основа продовольственной и экологической безопасности России» (Санкт-Петербург, 2011 г.); международной ассамблее EGU (Вена, Австрия, 2009 г.); Всероссийской конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008 г.).

Публикации. По теме исследований опубликованы четыре работы в изданиях, рекомендованных ВАК, две статьи в сборниках, а также тезисы, изданные в материалах российских и международных конференций.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 175 страницах, состоит из введения, обзора литературы, объектов и методов, результатов и обсуждения, состоящих из восьми глав, заключения, выводов, списка литературы (238 источников, из них 78 на иностранных языках), приложения. Работа иллюстрирована 23 рисунками, содержит 35 таблиц.

Личный вклад автора в работу. Автором проведены аналитический обзор литературы, лабораторные эксперименты, а также микробиологические и химические анализы исследуемых почв, интерпретация полученных результатов и статистическая обработка данных.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В данной главе предоставлен обзор литературы, посвященной проблеме нефтяного загрязнения и его влияния на морфологические и физико-химические свойства почвы, микробиоту, ферментативную активность, растительный покров. Изложены способы рекультивации нарушенных территорий, особенности биологического метода очистки почв от нефтяного за­грязнения, нормирование допустимого содержания нефтепродуктов в поч­ве в связи с их способностью к самоочищению.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования служили лугово-каштановая солончаковатая легкосуглинистая среднемощная почва (А–ВСа–ВСCs–C(g)Sa) на древнемор­ских суглинках (Нефтекумский р-н Ставропольского края) и соровые солончаки (Asa-Gsa) территории нефтяного месторождения Северные Бузачи (Казахстан). В лабораторном опыте в течение одного года исследовали микробиоту и интенсивность самоочищения нефтезагрязненных образцов гумусового горизонта лугово-каштановой почвы и соровых солончаков. Для сравнения использовали фоновые незагрязненные образцы этих почв. В лабораторных условиях изучали также нефтезагрязненные образцы лугово-каштановых почв с различным возрастом загрязнения нефтью (5 и 18 мес.) и способом рекультивации (самовосстановление, вспашка и обработка биопрепаратом). В работе изучали влияние биологических препаратов: биопрепарат компании «Элита-комплекс» (г. Екатеринбург) на основе Rhodococ­cus sp., «Биосорбент на основе бактериально-грибной композиции для очистки водоемов и почв от нефтепродуктов» (Институт биологии Коми НЦ УрО РАН) и грибная композиция, подобранная в ходе изучения микромицетов из засоленных местообитаний.

Методы исследований. Определение агрохимических показателей почв проводили по стандартным методикам (Аринушкина, 1970; Минеев, 2001). Содержание Сорг в почвах определяли по методу Тюрина в модификации Никитина, растворимого калия (K+) и подвижного фосфора – методом Мачигина (для анализа щелочных почв), общего азота – методом Кьельдаля, кислотность водной вытяжки (рН) – потенциометрически. Общее содержание солей в почвах определяли весовым методом при выпаривании водной вытяжки на водяной бане.

Содержание нефтепродуктов в почвах определяли методом экстракции CCl4 (Методика, ПНД Ф16.1:2.2.22-98Ю, 1998). Фракционный состав неф­тяных углеводородов в почвах со свежим загрязнением определяли методом капиллярной газо-жидкостной хроматографии (Методика, ПНД Ф16.1.38-02. 2002). Определение базального дыхания (БД) проводили методом газовой хроматографии (Anderson, Domsch, 1978). Активность фермента дегидрогеназы (АД) определяли колориметрическим методом с использованием 2,3,5-трифенил-тетразолия хлористого (Хазиев, 1976, 1982). Полифенолоксидазную активность почв оценивали на модифицированной среде Чапека с АBTS (2,2-азино-бис-(3-этилбензтиазолин-6-сульфанат) аммония) (0.250 г/л среды) (Steffen et al., 2000; Semenova, Zavarzina, 2003).

Численность КОЕ микромицетов устанавливали методом посева почвенной суспензии из серийного разведения на среду Чапека с рН 4.5 (Методы почвенной..., 1991). Посев проводили в пятикратной повторности. Численность КОЕ разных групп бактерий и грибов определяли методом посева почвенной суспензии на соответствующие питательные среды: аммонификаторы – на мясо-пептонном агаре (МПА), актиномицеты – на крахмал-аммиачном агаре (КАА), аэробные азотфиксаторы и олигонитрофилы – на среде Эшби, нитрификаторы – на среде Виноградского, целлюлозолитики – на среде Гетчинсона, сахаролитики – на среде Чапека-Докса с рН 6.5. Прямой учет численности и биомассы спор и фрагментов мицелия грибов проводили методом люминесцентной микроскопии при окрашивании препаратов флуорохромом Fluorescent Brightener 28 (SIGMA, аналог Calcofluor White ST). Токсичность нефтяных углеводородов определяли по смертно­сти жаброногих рачков артемий Artemia salina L. в водных экстрактах из почвенных образцов (ФР 1.39.2006.02 505).

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета программ Statistica 6.0, MS Exel 10.0, GRAPHS (Новаковский, 2004).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Агрохимические показатели почв

Засоленная лугово-каштановая почва содержит от 1.5 до 2.4% солей. Неф­тяное загрязнение обусловило высокое содержание Сорг в лугово-каштановой почве, которое составляет 2.8-3.7% по сравнению с 1.2% в фоновых образцах. Фоновая лугово-каштановая почва имеет слабощелочную реакцию рН, в нефтезагрязненных образцах значения рН более высокие – 8.0-9.1.

Содержание легкорастворимых солей в соровых солончаках – 6.8-9%, засоление имеет Сl-SO4 характер. Отношение Cl/SO4 варьирует по профилю от 1 до 17, солевая корка на поверхности почвы на 98% состоит из NaCl. Содержание СО32– в верхних слоях составило 1.8-9.6%, с глубиной количество увеличивается до 8.3-9.5%. Почвы характеризуются нейтральным и щелочным рН, низкими гидролитической кислотностью (0.35-1.05 мг.экв/100 г) и ЕКО (Ca+Mg, мг.экв/100 г – 23.2-38.2), содержание аммонийного азота – 2.6-10.5 мг NH4/100 г, нитратов – 1.4-2.0 мг NO3/100 г, гумуса – 0.2-0.6%, валовых форм азота – 0.007-0.020%, фосфора – 0.06-0.15% (Фаизов, 1980; ОВОС, 2001-2005; Тыныбаева, 2006).

Влияние нефтяного загрязнения

на микробиоту засоленных лугово-каштановых почв

и соровых солончаков

Фоновая не загрязненная нефтью засоленная лугово-каштановая почва характеризуется максимальным разнообразием микромицетов (изолировано 27 видов, светло- и темнопигментированный стерильный мицелий); численность микромицетов составила 81 тыс. КОЕ/г в.с.п. Таксономический состав почвенных микромицетов характеризуется обилием представителей родов Penicillium (7 видов), Aspergillus (4 вида), Acremonium (3 вида), а ро­ды Fusarium, Verticillium, Rhizopus, Chaetomium, Trichoderma, Clado­sporium представлены одним-двумя видами.

Загрязнение нефтью подавляет жизнедеятельность и без того немногочисленной микробиоты засоленных почв. Численность микромицетов в нефтезагрязненных засоленных лугово-каштановых почвах понизилась по сравнению с фоновой почвой в два раза при дозе нефти 0.2%. В структуре микромицетов почвы доминировали представители родов Penicillium, Asper­gillus, Acremonium, Fusarium, Chaetomium, Rhizopus, Cladosporium, Mucor, светло- и темнопигментированный мицелий. Более высокие дозы нефти привели к большему снижению численности микромицетов: при концентрации нефти 1% – в семь раз (до 12 тыс. КОЕ/г в.с.п.), преобладали микромицеты родов Aspergillus, Chaetomium, Paecilomyces, Penicillium, Fusarium и светло- и темнопигментированный стерильный мицелий, при 5 и 10%-ной концентрации нефти численность грибов снизилась до 5 и 11 тыс. КОЕ/г в.с.п. соответственно. При концентрации нефти в почве 0.2-10% отмечали резкое снижение численности эколого-трофических групп микроорганизмов.

Через 1.5 мес. после загрязнения нефтью (доза 8.5%) микобиота по-прежнему характеризуется низкой численностью и видовым разнообразием. Численность микромицетов в почвах c сроком загрязнения 19.5 мес. – 5.5 тыс. КОЕ/г в.с.п. Выделено 29 видов и отмечен рост количества видов, характерных для фоновой незагрязненной почвы. Численность и разнообразие видов грибов в почве с загрязнением нефтью сроком 6.5 мес. занимали промежуточное положение между свежим и 19.5-месячным загрязнением. Расчет коэффициента сходства Сьеренсена-Чекановского между комплексами микромицетов исследованных вариантов опыта подтверждает выявленные изменения. Видовое сходство микромицетов в фоновых и вариантах со свежим нефтяным загрязнением минимальное и составляет 22-32%, с загрязнением сроком 6.5 и 19.5 мес. – 42-52%.

В микробной биомассе нефтезагрязненных засоленных лугово-каштановых почв высока доля спор грибов; бактериальной биомассы не более 0.1-2.0% от общей.

Из фоновых соровых солончаков выделено 20 видов микромицетов – представители родов Penicillium (6 видов), Aspergillus (3вида), Cladosporium (3 вида), Mucor (2 вида) и родов Actinomortierella, Chaetomium, Oideodendron (по одному виду). Численность грибов в соровых солончаках составляет около 50 тыс. КОЕ/г в.с.п.

Количество микромицетов и видовой состав в соровых солончаках резко снизился после внесения испытанных доз нефти. Среди доминирующих грибов были представители Cladosporium, Oideodendron, светло- и темноокрашенный стерильный мицелий, Mucor, Penicillium и Stachybotrys.

Биомасса спор и мицелия в нефтезагрязненных почвах, в особенности соровых солончаков, была значительно ниже, чем в фоновых почвах. Грибная биомасса в фоновой почве представлена преимущественно в виде спор, в нефтезагрязненных образцах количество мицелия на порядки ниже (при микроскопии обнаруживаются только единичные гифы), что указывает на подавление жизнедеятельности грибов при нефтяном загрязнении и высокую засоленность почв, а также крайне низкое поступление растительных субстратов и щелочную реакцию среды.

Загрязнение засоленных лугово-каштановых почв нефтью приводит к снижению численности целлюлозоразрушающих микроорганизмов в десятки раз. Вместе с тем, в нефтезагрязненных почвах активизируется дегидрогеназа, катализирующая разложение нефтяных углеводородов. Максимальная дегидрогеназная активность в засоленной лугово-каштановой почве и соровом солончаке отмечена при дозах нефти 0.2 и 1%. Базальное дыхание существенно не снизилось в засоленной лугово-каштановой почве, концентрации 0.2-5% нефти приводили к стимуляции эмиссии углекислого газа. В соровом солончаке, напротив, выделение диоксида углерода было подавлено в нефтезагрязненных образцах (табл. 1).

Таблица 1

Влияние нефти на основные показатели биологической активности

засоленных почв

Показатели биологической активности Концентрация нефти
Фон 0.2% 1% 5% 10%
Лугово-каштановая солончаковатая почва

Количество видов 27 13 9 8 6


Численность микромицетов (тыс. КОЕ/г в.с.п.) 81 35 12 5 11


Базальное дыхание (ммоль СО2/г субстрата/ч) 358 525 351 378 348


Активность дегидрогеназы (мкл Н2/г субстрата/ч) 0 4.4 4.8 1.1 0.8


Биомасса (мг/г в.с.п.) 0.09 0.03 0.13 0.05 0.03


Соровый солончак

Количество видов 20 5 5 5 5


Численность микромицетов (тыс. КОЕ/г в.с.п.) 49 3 5 2 10


Базальное дыхание (ммоль СО2/г субстрата/ч) 10.9 ± 0 Следы Следы 10.8 ± 1.4 Следы


Активность дегидрогеназы (мкл Н2/г субстрата/ч) 0 0.23 0.21 0.14 0.01


Биомасса (мг/г в.с.п.) 0.03 0.01 0.01 0.006 0.003






Способность к самовосстановлению

нефтезагрязненной засоленной лугово-каштановой почвы

В длительном лабораторном опыте при инкубации почв с разным уровнем загрязнения нефтью исследовали темпы восстановлению структуры микробного комплекса, ферментативной активности и снижения концентрации поллютанта.

Комплекс почвенных микромицетов. В первый месяц после загрязнения нефтью почвы из нее выделяется значительно меньшее число видов, чем из контрольной почвы. При загрязнении почвы нефтью в концентрации 0.2% в ней доминировали Aspergillus sp., Penicillium sp., Penicillium sp.1, в концентрации 1% – Penicillium camemberti, Penicillium sp.1 и светлоокрашенный стерильный мицелий, при 5% – P. oxalicum, Verticillium terrestre, светлоокрашенный стерильный мицелий, при 10% – Acremonium sp. и Fusarium sp.

Повышение видового разнообразия микромицетов в лугово-каштановой почве при нефтяном загрязнении от 0.2 до 10% начинается после двухмесячного периода.

При загрязнении почв нефтью в концентрации 0.2% по окончании годичного эксперимента сходство почвенной микобиоты с фоновой составило 37.1%, при дозах 1 и 5% – соответственно 34.3 и 37.9%. В случае 10%-ного загрязнения почвы нефтью всего шесть видов грибов были общими с фоновыми почвами (Acremonium sp., Aspergillus fumigatus, Penicillium aurantiogriseum, P. spi-nulosum, Penicillium sp.1 и светлоокрашенный стерильный мицелий). Представители Aspergillus sp., Fusarium sp., Gliocladium sp., Paecilomyces sp., Penicillium brevicompactum, обильные в почве, загрязненной год назад, не доминировали в фоновых лугово-каштановых почвах. Коэффициент сходства микромицетных комплексов этих почв составил 18.8%.

Численность микромицетов в засоленных лугово-каштановых почвах снижалось в первую неделю при загрязнении почв нефтью во всех испытанных концентрациях. Увеличение численности грибов наблюдали ко второму месяцу при всех дозах нефти (рис. 1), что может служить показателем их постепенного восстановления. Меньшую численность КОЕ грибов в загрязненных почвах по сравнению с контролем отмечали и при дальнейшей инкубации, но к концу года она приближается к таковому в фоновой почве.

Рис. 1. Численность микромицетов в засоленных лугово-каштановых почвах при разном уровне загрязнения нефтью в течение одного года.

Микроорганизмы на комочках обрастания. Групповое разнообразие микроорганизмов при обрастании почвенных комочков на среде Виноградского в чашках Петри показало, что внесение 0.2% нефти не влияет на их соотношение в течение всего эксперимента (одного года). При 1%-ном за­грязнении почвы нефтью в первую неделю было ингибировано развитие мицелиальных грибов и не росли бактерии, дрожжи и актиномицеты, а через три недели наблюдали развитие всех четырех групп микроорганизмов. При 5%-ной дозе нефти частично лимитировалось развитие всех групп микроорганизмов на первой неделе опыта. При дозе нефти 10% подавлен рост микромицетов в течение первой недели, и полного восстановления разнообразия микроорганизмов не произошло по истечении одного года.

Появление мицелия в структуре грибной биомассы наблюдали по истечении 3 мес. инкубации почв. Доля мицелия достигла 56-71% в биомассе в почвах с разным уровнем загрязнения. К концу опыта в почвах снова доминировал споровый компонент.

Эколого-трофические группы микроорганизмов (ЭГТМ). В период с 7 по 21-е сут. при внесении нефти в концентрации 0,2% наблюдали увеличение исследуемых групп микроорганизмов, за исключением сахаролитиков и целлюлозолитиков. К третьей неделе общая численность микроорганизмов превышала фоновые значения в два раза. К концу года численность микроорганизмов в нефтезагрязненной почве была выше, чем в фоновой: количество аммонификаторов, азотфиксаторов и сахаролитиков – в два раза, усваивающих минеральный азот, олиготрофов – в три, целлюлозолитиков – в 20 раз. Такую тенденцию наблюдали и на варианте с 1%-ным загрязнением, но количество микроорганизмов было ниже, чем при внесении 0.2% нефти в почву. При загрязнении почвы нефтью в 5-10% количество изученных трофических групп микроорганизмов было значительно меньше, чем при концентрации нефти 0.2%. Численность аммонификаторов, олиготрофов, азотфиксаторов и олигонитрофилов в нефтезагрязненной почве к концу года была близка к их первоначальным значениям в фоновой почве.

Ферментативная активность. Рост активности дегидрогеназы характерен для лугово-каштановых почв со всеми концентрациями загрязнителя по истечении 6 мес. инкубации. Максимальное увеличение активности фермента отмечено в почвах с концентрацией нефти 0.2 и 1%. Для засоленных лугово-каштановых почв было также характерно проявление активности полифенолоксидазы. Активизация фермента происходит уже после первой недели, но только в почвах с концентрацией загрязнения 0.2 и 1%. При более высоких дозах нефти проявление полифенолоксидазной активности наблюдали только к концу эксперимента, к 365-м суткам.

В самом начале эксперимента максимальная респираторная активность характерна для варианта с загрязнением 0.2%. К 365-м суткам активность дыхания в нефтезагрязненных почвах и контроле стала сходной.

Интенсивность деградации нефти. Снижение концентрации нефти наблюдали в течение всего срока эксперимента, что связано с постепенным восстановлением микробного сообщества и, как известно, увеличением численности микроорганизмов, способных усваивать нефтяные углеводороды, и испарением легких токсичных фракций нефти. Максимальная деградация нефти в течение года отмечена в почвах с загрязнением в 0.2% и составляет более 63% от ее исходной концентрации. Деградация нефти в почвах с большим уровнем загрязнения (дозы нефти 1 и 5%) также проходила активно и достигла 42 и 31% соответственно (рис. 2).

 Динамика деградации нефти в засоленных лугово-каштановых почвах в-2

Рис. 2. Динамика деградации нефти в засоленных лугово-каштановых почвах в течение года.

Полученные данные свидетельствуют о том, что более чем 40% нефти может разрушиться в течение года в засоленной лугово-каштановой почве без проведения дополнительных мероприятий по их восстановлению при уровне загрязнения 0.2-1%.

Способность к самовосстановлению

нефтезагрязненных соровых солончаков

Комплекс почвенных микромицетов. В соровых солончаках при загрязнении нефтью наблюдается снижение численности и видового разнообразия грибов. Через неделю после загрязнения почвы в дозе 0.2% количество выделенных видов оставалось низким – Aspergillus candidus, A. flavipes, светло- и темноокрашенный стерильный мицелий, A. niger, Penicillium oxalicum, Stemphylium botryosum. При загрязнении нефтью в концентрациях 1, 5 и 10% было еще более резкое сокращение видового разнообразия микромицетов. При дальнейшей инкубации низкое сходство видового состава грибов в соровых солончаках при всех уровнях загрязнения и фоновых сохранялось (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициенты сходства видового состава микромицетов

в нефтезагрязненных и фоновых соровых солончаках

Доза нефти, % Сроки отбора проб, сутки
0 7 21 90 180 360
0.2 25% 13% 12% 23% 21% 38%
1 25% 10% 18% 20% 21% 30%
5 25% 5% 10% 25% 20% 13%
10 19% 5% 5% 15% 15% 25%

Незначительное повышение количества грибного мицелия было отмечено после трехмесячного периода при дозе нефти 0.2 и 5%.

Микроорганизмы на комочках обрастания. Просмотр под микроскопом почвенных комочков соровых солончаков в чашке Петри на минеральной среде Виноградского показал их достаточно активное обрастание грибами, одноклеточными бактериями и актиномицетами, дрожжами (3 балла по пятибалльной шкале). Внесение в почву нефти в концентрации 0.2% не оказывало влияния на микробиоту – обрастание почвенных комочков во все периоды учета было примерно одинаковым. Высокие дозы загрязнения (1, 5 и 10%) привели к ингибированию роста мицелиальных грибов и актиномицетов, представители которых не были отмечены на протяжении всего эксперимента. Появление грибов наблюдали только по истечении срока экспозиции (один год).

Эколого-трофические группы микроорганизмов. Нефтяное загрязнение оказало существенное влияние на структуру микробного комплекса солончаков. Даже внесение самых низких доз нефти (0.2%) вызывало резкое снижение численности этих групп. Затем в период с 7 по 62-е сут. наблюдали увеличение количества микроорганизмов, а через 6 мес. – повторное уменьшение численности эколого-трофических групп микроорганизмов, а к концу года вновь их увеличение. При загрязнении солончаков в концентрации нефти 1% развитие микроорганизмов было подавлено в течение 3 мес., а затем отмечена активизация их жизнедеятельности, кроме целлюлозолитиков, количество которых значительно снизилось и в конце года не превышало 1 тыс. КОЕ/г в.с.п.

При более высоком загрязнении почвы (5%) численность микроорганизмов всех трофических групп резко снижалась. Через неделю отмечали постепенное увеличение количества микроорганизмов, за исключением целлюлозолитиков. К концу года численность сахаролитиков, главным образом дрожжей, превышала фоновый показатель в 2.5 раза, а количество аммонификаторов и усваивающих минеральный азот микроорганизмов было на фоновом уровне. 10%-ное загрязнение почвы нефтью привело к максимальному уменьшению численности микроорганизмов. В течение года отмечено восстановление численности сахаролитических микроорганизмов, главным образом дрожжей. Их количество возросло до 1.26 млн. КОЕ/г, что значительно превышало фоновые значения. Численность других групп микроорганизмов уступала начальным значениям, целлюлозолитические микроорганизмы не выделялись и по истечении года.

Интенсивность деградации нефти. Результаты наших исследований потенциала самоочищения соровых солончаков от нефти показали, что уменьшение содержания нефти происходит при самой низкой ее концентрации (0.2-1%) и достигает 1.6-1.7% (по массе) от ее начального содержания в почве. Загрязнение соровых солончаков нефтью в концентрациях свыше 1% приводит к подавлению жизнедеятельности микроорганизмов. Деградация нефти не отмечается при загрязнении соровых солончаков неф­тью в концентрации более 5%. Высокая засоленность соровых солончаков является основным фактором, сдерживающим развитие микроорганизмов, способных активно усваивать нефтяные углеводороды при загрязнении.

В связи с малой численностью микроорганизмов и высоким содержанием солей ферментативная активность в соровых солончаках очень низка. Активность фермента дегидрогеназы в десятки раз меньше, чем в лугово-каштановых почвах, полифенолоксидазная активность и базальное дыхание соровых солончаков также подавлены. При низкой активности микроорганизмов большую роль имеет, по-видимому, физико-химическое разложение нефти в этой почве.

Анализ факторов,

влияющих на самоочищение засоленных почв от нефти

Выделены основные факторы, влияющие на деградацию нефти и изменение биологической активности изученных почв: тип почвы, концентрация нефти, срок загрязнения.

Показано, что среднее значение всех показателей для засоленных лугово-каштановых почв выше, чем для соровых солончаков, кроме остаточного содержания нефти. Это подтверждается более интенсивной деструкцией нефти в засоленных лугово-каштановых почвах по сравнению с соровыми солончаками (табл. 3).

Таблица 3

Средние значения показателей биологической активности почв

и остаточного содержания нефти в почвах по фактору «Тип почвы»

Показатель Тип почвы
Соровый солончак Лугово-каштановая почва
Базальное дыхание (БД) 35.3 ± 84a 305.9 ± 69.3b
Содержание нефти (СН) 41.4 ± 38.8a 35.8 ± 33.9a
Биомасса (БМ) 0.02 ± 0a 0.04 ± 0b
Численность микромицетов (ЧМ) 16 ± 17.7a 39.5 ± 40.6b
Активность дегидрогеназы (АД) 0.5 ± 0.7a 10.8 ± 12.8b

Примечание: здесь и далее a, b, c – однородные группы (LSD-test).

Анализ влияния концентрации нефти на показатели биологической активности не выявил значимых различий в интенсивности базального дыхания и запасах грибной биомассы (табл. 4).

Таблица 4

Средние значения показателей биологической активности почв

и остаточного содержания нефти в почвах по фактору «Концентрация нефти»

Показатель Концентрация нефти, %
0 1 5 10
БД 233.2 ±141.5a 215.4 ± 174.7a 183.7 ± 133.8a 197.6 ± 147.8a
БМ 0.03 ± 0a 0.03 ± 0a 0.02 ± 0a 0.02 ± 0a
ЧМ 32.4 ± 18.2a 48.1 ± 50.1b 19.2 ± 27.1c 14.9 ± 21.8c
АД 11.4 ± 12.4a 11.2 ± 14a 1.3 ± 2.5b 0.5 ± 0.7b

Значения показателей биологической активности изучаемых почв снижаются на первых стадиях разложения нефти. Постепенно с увеличением численно­сти микроорганизмов происходит рост БД и АД при одновременном уменьшении концентрации нефти в почвах (табл. 5).

Таблица 5

Средние значения показателей биологической активности почв

и остаточного содержания нефти в почвах

по фактору «Срок нефтяного загрязнения»

Срок нефтяного загрязнения, сутки
0 7 21 62 92 180 365
БД 246.6±205.6a 175.9±164b 155±149b 148.4±130b 265.9±16a 258.6±25a 306±45.5a
СН 40.8±39a 40.1±38.3a 39.7±37.8a 38.1±36.4a 34.1±32.4a 37.9±35.3a 36±34a
БМ 0.04±0.05ab 0.01±0.01d 0.01±0.01d 0.02±0.01cd 0.05±0.01a 0.03±0.01bc 0.04±0.03ab
ЧМ 10.4±10.3a 22.4±21.4a 20.1±28.8a 57.8±49.6b 16.5±11.3a 42.4±39.6b 45.5±44.1b
АД 1.4±19a 2.1±4.9ab 5.8±9.6abc 4.5±6.6ab 11.7±9.6cd 7.7±11.7bcd 12.1±18.2d

Многофакторный дисперсионный анализ показал, что тип почвы и срок загрязнения значимо влияют на биологическую активность соровых солончаков и лугово-каштановой почвы (они определяют до 69 и 28% общей дисперсии соответственно). Концентрация нефти также существенно определяет все показатели за исключением БМ (2-98% общей дисперсии). В целом эти факторы с высокой достоверностью описывают общую вариабельность скорости деградации нефти и базального дыхания почв.

Грибная композиция

для рекультивации засоленных почв от нефтяного загрязнения

В нашей работе была предпринята попытка подобрать грибную композицию, способную к биодеструкции нефти в условиях повышенного засоления.

Грибная композиция была составлена из представителей родов Fusarium, Acremonium, Verticillium и дрожжей Debariomyces. При совместном посеве культур этих микроорганизмов на среду Чапека они не подавляли рост друг друга, т.е. не оказывали явного антагонистического действия.

Показано, что микроорганизмы, входящие в состав грибной композиции, усваивают нефтяные углеводороды при повышенном содержании солей в питательной среде и искусственно засоленной дерново-подзолистой почве. Установлена способность внесенной грибной композиции ускорять разложение нефтяных углеводородов в искусственно засоленных почвенных образцах.

Влияние биопрепаратов на микробиоту

засоленных лугово-каштановых почв

Влияние биопрепаратов на микобиоту почвы. Через 1.5 мес. инкубации при внесении биосорбента в засоленной лугово-каштановой почве преобладали Microascus brevicaulis и стерильный темнопигментированный мицелий. В варианте с препаратом «Элита-комплекс» доминировали Asper­gillus brasiliensis, Phialo­spora sp. и темноокрашенный стерильный мицелий, численность других видов была низкой, а при внесении грибной композиции доминантами в почве были Aspergillus fumigatus, Penicillium funi­culosum и темнопигментированный стерильный мицелий.

В почвах с самым старым сроком загрязнения (18 мес.) через 1.5 мес. количество грибов было наибольшим при внесении биопрепарата «Элита-комплекс». В ней доминировали Penicillium chrysoge­num и Aspergillus fumi­gates, часто встречались светло- и темнопигментированные стерильные мицелии, Acremonium sp. и Aureobasidium pullulans. Почва варианта с биосорбентом характеризовалась обилием Fusarium monili­forme и темноокрашенного стерильного мицелия и в меньшей степени – представителей Fusari­um solani, Paecilomyces lilacinus, P. variotii, Phialospora sp. и Gliocladium deliquescens, входящего в состав биосорбента. Внесение грибной композиции привело к появлению среди доминантов Penicillium funiculosum и Tri­choderma hamatum, характерных для фоновых почв и видов из грибной композиции (Acremonium alcalophilum и Fusarium solani).

Влияние биопрепаратов на численность эколого-трофических групп микроорганизмов и биологическую активность почв. Необходимо отметить избирательное стимулирование биопрепаратами различных физиологических групп микроорганизмов: препарат «Элита-комплекс» активизирует развитие сахаролитиков и микроорганизмов, усваивающих минеральный азот, «Сорбонафт» – аммонификаторов и сахаролитиков, грибная композиция – аммонификаторов и олигонитрофилов с азотфиксаторами.

Максимальные значения АД отмечены в почвах со сроком загрязнения 6.5 мес. без предварительной рекультивации (25.8 ± 0.2 мкл Н2/г субстрата/ч) при использовании препарата «Элита-комплекс». При внесении грибной композиции и биосорбента дегидрогеназная активность была ниже – на уровне 10.3 ± 0.4 и 12.7 ± 2.5 мкл Н2/г субстрата/ч для почв 6.5-месячного загрязнения без рекультивации соответственно.

Корреляция между БМ и АД составляет в разных вариантах 0.70-0.78, что говорит о высокой ферментативной активности почвенных микроорганизмов.

Наибольшая полифенолоксидазная активность характерна для засоленных лугово-каштановых нерекультивированных почв с внесением грибной композиции при загрязнении 5 и 18 мес. назад, а также с внесением биосорбента в нерекультивированную почву с пятимесячным сроком загрязнения. В остальных вариантах полифенолоксидазная активность нефтезагрязненных почв была незначительной или отсутствовала.

Влияние биопрепаратов на уровень остаточного содержания нефти в почвах. Использование бактериальных и грибных биопрепаратов привело к активизации нефтедеструкции в изучаемых почвах (рис. 3).

Показано, что в течение 1.5 мес. происходит изменение состава нефтепродуктов при самоочищении почвы от свежего нефтяного загрязнения и под влиянием биологической рекультивации (рис. 4).

 Содержание остаточной нефти по окончании эксперимента (1.5 мес.) в-4

Рис. 3. Содержание остаточной нефти по окончании эксперимента (1.5 мес.) в засоленных лугово-каштановых почвах без предварительной рекультивации, % от исходного количества: А – без предварительной рекультивации, Б – с предварительной рекультивацией препаратом «Элита-комплекс».

Рис. 4. Газо-жидкостная хроматография метанонафтеновой фракции нефти в пробах засоленных лугово-каштановых почв со свежим загрязнением.

1 – контроль, 2 – грибная композиция, 3 – «Элита-комплекс», 4 – биосорбент.

Минимальные значения остаточного содержания нефти отмечены для почв со свежим загрязнением (34.6%) и образцов с загрязнением 5 мес. назад с предварительной рекультиваций (32.4% от исходного количества). Максимальные значения содержания нефти отмечены в почвенных образцах со старым загрязнением 18 мес. (92% в контроле для нерекультивированных почв и 90% при использовании препарата «Элита-комплекс» в образцах с предварительной рекультивацией).

Сравнительное изучение влияния биопрепаратов на деградацию нефти показало, что наибольшее снижение концентрации нефти отмечено в поч­вах со свежим загрязнением (до 66% от начальной концентрации) (табл. 6). В почвах с загрязнением сроком 5 и 18 мес. деградация нефти проходила значительно медленнее. Связано это с тем, что в почвах со старым нефтяным загрязнением содержание легкодоступных для микроорганизмов фракций нефти уменьшается и увеличивается доля трудно разлагаемых битумных веществ. Скорость разложения нефти была минимальной в контроле (без внесения грибной композиции и других биопрепаратов); значение коэффициента биодеградации составляет 0.79.

Таблица 6

Влияние препаратов на содержание нефти в почвах через 1.5 мес.

(мг/кг в.с.п.).

Возраст загрязнения, мес. Содержание нефти до эксперимента Контроль (без внесения препаратов) Биопрепарат
«Элита-комплекс» Грибная композиция Биосорбент
1.5 85090 ± 4255 51280 ± 2564 30360 ± 1518 40600 ± 2030 29480 ± 1474
6.5 47800 ± 2390 39100 ± 1955 37400 ± 1870 33260 ± 1663 30530 ± 527
19.5 25890 ± 1295 19900 ± 995 21500 ± 1075 19400 ± 970 18800 ± 940

Максимальное уменьшение содержания нефти установлено при использовании биосорбента (содержание нефти в свежезагрязненных почвах снизилось на 65.4%, в почве с 18-месячным загрязнением – на 31.3%). Биопрепарат компании «Элита-комплекс» показал высокую активность при разложении свежей нефти (содержание нефти снизилось примерно на 64% от начальной концентрации), в то время как в вариантах с загрязнением 5 и 18 мес. его эффективность была низкой (на уровне 22%).

Ускорение процесса деструкции нефти при внесении биопрепаратов подтверждается результатами анализа активности фермента дегидрогеназы. Наибольшие значения АД отмечены в почвах, в которые были внесены бактериологические препараты (табл. 7).

Таблица 7

Активность фермента дегидрогеназы

в засоленных лугово-каштановых почвах, мкл Н2/г субстрата/ч

Возраст нефтяного загрязнения, мес. Контроль Биосорбент «Элита-комплекс» Грибная композиция
1.5 «–» 0 6.4 ± 0.5 9.7 ± 0.4 6.8 ± 0.4
6.5 «–» 1.4 ± 0.7 12.7 ± 2.5 25.8 ± 0.2 10.3 ± 0.4
6.5 «+» 0.3 ± 0.2 9.0 ± 0.8 10.9 ± 0.2 9.7 ± 0.4
19.5 «–» 0.09 ± 0.02 5.2 ± 1.9 0.9 ± 0.4 0.9 ± 0.1
19.5 «+» 0.2 ± 0.1 5.1 ± 0.9 16.0 ± 3.1 14.2 ± 0.1

Примечание: «–» – отсутствует предварительная рекультивация, «+» – проводилась предварительная рекультивация препаратом «Элита-комплекс».

Итак, установлено, что действие препаратов на деструкцию нефти и микобиоту засоленной лугово-каштановой почвы зависит от возраста неф­тяного загрязнения. В почвах со свежим загрязнением содержание нефти уменьшалось быстрее, чем в почвах со старым загрязнением. Снижение содержания нефти было наиболее эффективным при внесении в засоленную лугово-каштановую почву грибной композиции и биосорбента (табл. 8).

Таблица 8

Коэффициенты биодеградации н-алканов

в образцах засоленных лугово-каштановых почв, загрязненных свежей нефтью

Препарат (Пристан+фитан)/ ( н-гептадекан + н-октодекан) (< С25) / (>С25) (отношение легкой фракции к тяжелой фракции) Отношение четных н-алканов к нечетным н-алканам
Биосорбент 2.12 1.32 0.90
«Элита-комплекс» 1.11 1.75 0.94
Грибная композиция 2.75 1.15 0.91
Самоочищение 0.79 2.53 0.94
Чистая нефть 0.65 2.03 0.95

Полученные нами результаты коррелируют с показателями базального дыхания исследуемых почв (рис. 5). Интенсивное почвенное дыхание отмечено в почвах, загрязненных 19.5 мес. назад «–» при использовании препарата «Элита-комплекс»; количество выделившегося СО2 практически совпадает с базальным дыханием почвенных образцов с загрязнением нефтью 6.5 мес., в которые был внесен биосорбент и бактериальный препарат. Применение грибной композиции повышает дыхание только в почвенных образцах со свежим загрязнением и уступает препарату «Элита-комплекс» и биосорбенту в вариантах с более старыми загрязнениями (6.5 и 19.5 мес.).

Рис. 5. Базальное дыхание в почвенных образцах в засоленной лугово-каштановой почве разного возраста загрязнения. А – без предварительной рекультивации, Б – с предварительной рекультивацией.

1 – биосорбент, 2 – «Элита-комплекс» 3 – грибная композиция, 4 – контроль.

Выделены основные факторы, влияющие на деградацию нефти и изменение биологической активности почв: возраст нефтяного загрязнения, проведение предварительной рекультивации или ее отсутствие, а также вид биопрепарата для очистки от загрязнения (табл. 9).

Таблица 9

Влияние факторов на показатели биологической активности

засоленной лугово-каштановой почвы

Показатель Факторы Число степеней свободы Доля общей дисперсии, обусловленная фактором, % Критерий Фишера
Базальное дыхание Возраст 3 4% 1.05
Предварительная рекультивация 1 6% 5.14
Препарат 4 63% 12.75
Содержание нефти Возраст 3 18% 16.38
Предварительная рекультивация 1 3% 7.94
Препарат 4 72% 50.22
Активность дегидрогеназы Возраст 3 7% 1.06
Предварительная рекультивация 1 0% 0.13
Препарат 4 53% 5.84

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Определен уровень нефти, при котором происходят существенные изменения в структуре почвенных микроорганизмов в засоленных лугово-каштановых почвах и соровых солончаках. На них предлагается ориентироваться при разработке рекомендаций по их рекультивации.

Установлено, что уже при дозе нефти 0.2% имеет место резкое сокращение численности микромицетов и изменение относительного обилия видов в микробоценозе. Происходят также изменения в структуре эколого-трофических групп микроорганизмов. Резко снижается численность целлюлозолитических и сахаролитических микроорганизмов.

Микробиота лугово-каштановых почв и особенно соровых солончаков менее устойчива к загрязнению нефтью, чем незасоленные почвы. Если в этих почвах заметные модификации в структуре микробного комплекса и ферментативной активности установлены при небольшом за­грязнении нефтью (0.2%), то в торфяниках, например, такие изменения в микобиоте отмечали при значительно более высоком содержании нефтепродуктов (Терехова, 2007; Рафикова, 2008; Хабибуллина, Ибатуллина, 2011).

Кардинально отличается скорость самовосстановления от нефти засоленной лугово-каштановой почвы и сорового солончака. Самоочищение лугово-каштановых почв довольно активно проходит при нефтяном загрязнении на уровне 0.2-1.0%, снижение содержания нефти составляет 42-63% в течение года. Самовосстановление этих почв не прекращается и при более высоком содержании нефти (5, 10%), но интенсивность его ниже. Микробиота соровых солончаков уже при концентрации нефти 0.2% не способна быстро восстановить первоначальную структуру, а убыль нефтяных углеводородов по истечении года не превышала нескольких процентов от исходного количества, т.е потенциал к самовосстановлению у этих почв крайне низок.

Из засоленных лугово-каштановых почв выделены микроорганизмы, способные проявлять углеводородокисляющую активность при повышенном содержании солей в субстрате: представители родов Fusarium, Penicillium, Candida и ряд других.

Показано, что использование биопрепаратов повышает биологическую активность нефтезагрязненной засоленной лугово-каштановой почвы и активизирует в ней процессы разложения поллютанта. Применение биопрепаратов приводит к снижению токсичности нефтезагрязненных почв по отношению к живым организмам. Максимальное увеличение скорости деструкции нефти разного возраста загрязнения засоленной лугово-каштановой почвы установлено при применении биосорбента «Сорбонафт».

ВЫВОДЫ

1. Влияние нефтяного загрязнения на микробиоту засоленных лугово-каштановых почв и соровых солончаков проявляется уже при концентрации 0.2%. Низкие концентрации нефти активизировали развитие дрожжевых грибов и микроорганизмов азотного цикла в почвах. Увеличение концентрации нефти приводит к значительным изменениям в структуре микромицетов и эколого-трофических групп микроорганизмов. В почвах растет относительная доля фитотоксичных и условно патогенных микромицетов. Наиболее чувствительной группой микроорганизмов являются целлюлозолитические микроорганизмы: при небольших концентрациях нефти их численность повышалась, а более высокие дозы нефти (1-5% и выше) приводили к подавлению их развития. Процесс самоочищения почв от нефти сопровождался восстановлением численности аммонификаторов, олиготрофов и азотфиксаторов с олигонитрофилами.

2. Интенсивность самовосстановления нефтезагрязненных засоленных лугово-каштановых почв значительно выше (деградация нефти составила 30-60% за год) по сравнению с соровыми солончаками (0.1-1.7%). Это обусловлено существенно большей биологической активностью и запасами микробной биомассы в лугово-каштановых почвах. В сравнении с другими поч­вами (торфяно-глеевые – дерново-подзолистые – серые лесные – черноземы) засоленные лугово-каштановые почвы и солончаки характеризуются меньшим потенциалом самовосстановления.

3. Определены основные факторы, влияющие на биологическую активность и способность засоленных почв к самоочищению от нефти: тип поч­вы, возраст (срок) загрязнения, концентрация нефти.

4. Выделены и испытаны микроорганизмы, способные к деградации нефтяных углеводородов в условиях повышенного засоления почв. Они могут быть использованы для составления активных композиций микроорганизмов для рекультивации нефтезагрязненных почв.

5. На эффективность биологических препаратов для нефтеочистки засоленных лугово-каштановых почв влияет возраст загрязнения и состав биопрепарата. В почвах со старым нефтяным загрязнением скорость деструкции ниже, чем в почвах с более свежим. Установлены различия в действии биологических препаратов на микробиоту почв: препарат «Элита-комплекс» активизирует развитие сахаролитиков и актиномицетов, биосорбент – деятельность аммонификаторов и сахаролитиков, грибная композиция – аммонификаторов, олигонитрофилов и азотфиксаторов. Снижение содержания нефти было наиболее эффективным при внесении в засоленную лугово-каштановую почву грибной композиции и биосорбента.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ РАБОТЫ

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК

1. Ибатуллина И.З., Семенова Т.А., Виноградова Ю.А, Кураков А.В., Яковлев А.С. Влияние биопрепаратов на микобиоту нефтезагрязненных засоленных лугово-каштановых почв. Микология и фитопатология. 2011, том 45, вып. 6, стр. 40-48.

2. Хабибуллина Ф.М., Ибатуллина И.З. Изменение структуры и состава микробиоты нефтезагрязненных торфяно-глеевых почв Крайнего Севера в процессе самоочищения и рекультивации // Теоретическая и прикладная экология. № 3, 2011, стр. 76-86.

3. Ибатуллина И.З., Виноградова Ю.А., Хабибуллина Ф.М. Микробиота засоленных лугово-каштановых почв Ставропольского края при загрязнении нефтью и биорекультивации» // Изв. Самарского НЦ РАН, т. 13, № 1(5). 2011, стр. 1194-1199.

4. Ибатуллина И.З., Семенова Т.А., Яковлев А.С. Особенности биоде­градации нефти в лугово-каштановых почвах Ставропольского края. Почвоведение, № 3, 2012, стр. 376-384.

Изобретения и патенты

5. Патент № 2299181, Российская Федерация, МПК6 C02F 3/34 C12N 1/26 C12R 1/77 C12R 1/645. Биосорбент для очистки водной поверхности от нефти и нефтепродуктов / Ф.М. Хабибуллина, И.Б. Арчегова, И.З. Ибатуллина и др.; ИБ Коми НЦ УрО РАН; № 2005124814/13; от 03.08.2005; опубл. 20.05.2007. Бюл. № 14.

Статьи в сборниках

6. Терехова В.А., Ибатуллина И.З., Пацаева С.В., Хомякова Д.В. Анализ совместимости и нефтедеградационной активности почвенных микромицетов и бактерий. Матер. Междунар. конф. «Проблемы биодеструкции техногенных загрязнителей окружающей среды». Саратов, 14-16 сентября 2005.

7. Терехова В.А., Ибатуллина И.З. Взаимодействие грибов и бактерий в ходе очистки нефтесодержащих природных сред. Матер. Междунар. конф. «Грибы и водоросли в биоценозах – 2006», М., 31 янв.–3 фев. 2006.

Материалы и тезисы

российских и зарубежных международных конференций

8. Ибатуллина И. Изучение процесса самоочищения нефтезагрязненных почв Западного Казахстана (месторождение Северные Бузачи). Матер. Всерос. науч. конф. «XIV Докучаевские молодежные чтения». СПб., 2011.

9. Ибатуллина И.З., Яковлев А.С. Особенности трансформации микробиоты нефтезагрязненных лугово-каштановых почв Ставропольского края под воздействием биопрепаратов. Матер. Междунар. конф. «Ресурсный потенциал почв – основа продовольственной и экологической безопасности России». СПб. 2011.

10. Ибатуллина И.З. Виноградова Ю.А. Изменение структуры и состава микробиоты лугово-каштановых солончаковатых почв после нефтяного за­грязнения в процессе самоочищения и биологической рекультивации. Тез. Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2010». М., 2010.

11. Ибатуллина И.З. Ферментативная активность в засоленных нефтезагрязненных почвах при биорекультивации. Матер. Всерос. науч. конф. «XII Докучаевские молодежные чтения». СПб., 2009.

12. Попутникова Т.О., Ибатуллина И.З. Характеристика совместимо­сти микроорганизмов - биодеструкторов нефти. Матер. XII Междунар. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2005». М., 12-16 апр. 2005.

13. Хабибуллина Ф.М., Терехова В.А., Арчегова И.Б., Ибатуллина И.З., Яковлев А.С. Микосорбент для очистки водной поверхности от нефтяных загрязнителей. VIII междунар. семинар-презентация инновационных науч. и техн. проектов. Пущино, 2005.

14. Попутникова Т.О., Ибатуллина И.З. Влияние органо-минерального сорбента на биоремедиацию нефтезагрязнeнных почв. Матер. Всерос. науч. конф. «IX Докучаевские чтения «Почвы России. Проблемы и решения». СПб., 1-3 мар. 2006.

15. Терехова В.А., Попутникова Т.О., Ибатуллина И.З. Оценка экологической токсичности нефтезагрязненных почв и биопрепаратов по стандартным биотестам. Матер. IV Междунар. конф. «Освоение Севера и проблемы природовосстановления». Сыктывкар, 10-14 окт., 2006.

16. Тыныбаева Т.Г., Ибатуллина И.З., Кураков А.В. Биотестирование токсичности соровых солончаков, насыпных грунтов и отходов на газо-нефтяном месторождении Северные Бузачи (Казахстан). Междунар. науч. конф. «Современные проблемы загрязнения почв». Сб. матер. Ф-т почвоведения МГУ, М., 2007.

17. Ибатуллина И.З. Биологическая активность нефтезагрязненных засоленных почв Ставропольского края. Матер. Междунар. науч. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов-2008». М., 2008.

18. Ибатуллина И.З. Создание микробиологического препарата для проведения рекультивации нефтезагрязненных засоленных почв. Тез. Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям». М., 23-25 апр., 2008.

19. Ибатуллина И.З. Курапова А.И. Перспективы использования аборигенных микроорганизмов для очистки нефтезагрязненных засоленных почв Ставропольского Края. Матер. Междунар. науч.-практ. конф. «Плодородие почв – уникальный природный ресурс – в нем будущее России». XI Докучаевские чтения. СПб., 2008.

20. Ибатуллина И.З. Ферментативная активность в засоленных нефтезагрязненных почвах при биорекультивации. Всерос. науч. конф. XII Докучаевские молод. чтения, посв. 130-летию первой генетической почвенной классификации В.В. Докучаева «Почвы и продовольственная безопасность России». 2-6 мар. 2009 г. СПб.

21. F.M. Khabibullina, I. Ibatullina. Soil micromycetes in the vicinity of the Uchta petroleum refinery// International conference on Alpine and Polar Microbiology. Innsbruck (Austria), 2006. P. 94

22. F.M. Khabibullina, I. Ibatullina, V. Terekhova, I. Archegova. A myco­sorbent cleaning oil-polluted water-bodies//International Conference on Alpine and Polar Microbiology. Innsbruck (Austria), 2006. P. 94.

23. F.M. Khabibullina, I.B. Archegova, A.A. Shubakov, I.Z. Ibatullina. Micro­organisms for oil decontamination in the north// 13th International Biodeterioration and Biodegradation symposium. Madrid (Spain), 2005. P. 124.

24. Ibatullina I., Khabibullina F. Mycobiota of peat-gleyic soils during the process of recultivation. Organic soils: Impact of land-use change on peat lands degradation» in the debate Soil System Sciences during European Geosciences Union, General Assembly, Vienna, Austria, 19-24 April 2009.

Благодарности. Выражаю глубокую признательность научным руководителям д.б.н. А.С. Яковлеву и д.б.н. А.В. Куракову за плодотворное сотрудничество, консультации и ценные советы. Искренне признательна сотрудникам кафедры земельных ресурсов и оценки почв за интерес к работе и полезные советы. Сердечно благодарю Хабибуллину Ф.М., Семенову Т.А., Терехову В.А., Завгороднюю Ю.А., Васенева В.И., Курапову А.И., Манучарову Н.А., Степанова А.Л., а также сотрудников кафедры микологии и альгологии биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова за не­оценимую помощь в работе, поддержку и ценные советы.



 





<
 
2013 www.disus.ru - «Бесплатная научная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.