Влияние  тяжелых металлов на экологическое состояние почв при синергетическом эффекте загрязнения антропогенных ландшафтов, Тазетдинова Д.И.

Проект направлен на решение фундаментальной проблемы современного экологического почвоведения: оценка экологического состояния почв при синергетическом действии загрязнения тяжелыми металлами, выявление механизмов восстановления этих почв. Работа первого этапа проекта проведена с использованием комплекса современных микробиологических, биохимических (анализ ферментативной активности, иммуноферментный анализ), молекулярно-генетических (идентификация чистых культур микромицетов-супрессоров, популяционная характеристика почв), физико-химических и аналитических методов, а также разработанной авторами проекта уникальной методики на основе иммуноферментного анализа (ИФА) для быстрой диагностики фитопатогенных микроскопических грибов в почвах. Принципиально новым является исследование синергетического действия загрязнителей — тяжелые металлы (ТМ; As, Hg, Pb, Zn, Cd, Сu, Cr, Co) и углеводороды (УВ; алифатические и карбоциклические) — на эколого-биологические параметры почв. Известное в фармакологии синергетическое действие веществ заключается в том, что их объединённое биологическое действие существенно превосходит эффект каждого отдельно взятого компонента и их суммы. Выполнение данного проекта позволило получить новую информацию о современных процессах накопления ТМ в антропогенных ландшафтах, определить уровень загрязнения почвенного покрова выщелоченного чернозема Восточного Закамья Волжско-Камской лесостепи. Экологическое состояние почв оценено с помощью распространенных индикаторных показателей: функционирование микробных сообществ, ферментативная активность почв, газообмен, фитотоксичность, а также с помощью новых показателей: супрессивность и фитосанитарное состояние почв. Новым подходом при оценке состояния и плодородия почв техногенных регионов явилось выявление и идентификация микроорганизмов-индикаторов «здоровья» (супрессивности) почв. Основные результаты первого этапа проекта: 1. Антропогенная нагрузка в виде синергетического воздействия тяжелых металлов (ТМ) на фоне загрязнения углеводородами (УВ) в выщелоченных черноземах Восточного Закамья Волжско-Камской лесостепи снижает напряженность биологических процессов в почвах. Мишенями антропогенного воздействия являются микроорганизмы, участвующие в круговороте азота, формирования гумуса, а также целлюлазная и протеазная активности почв. 2. В агроценозах техногенного региона Волжско-Камской лесостепи также происходит перестройка микробного сообщества, приводящая к доминированию токсинобразующих грибов и фитопатогенов. 3. Синергетическое воздействие загрязнителей привело к снижению видового разнообразия микромицетов рода Trichoderma, ответственных за супрессивность почв. Выделено 6 видов из фоновых и антропогенно нарушенных почв. 4. Для выщелоченного чернозема Восточного Закамья в условиях техногенеза — синергетического загрязнения ТМ и УВ — в качестве диагностических критериев могут рассматриваться уреазная и протеазная активности, численность аммонификаторов, денитрификаторов, азотфиксаторов.