В главе 6 «Фосфогидролазная активность нефтезагрязненных почв» рассмотрены материалы, полученные в полевых и лабораторных экспериментах по влиянию нефтяного загрязнения на особенности обмена фосфорсодержащих веществ. Загрязнение серой лесной почвы товарной нефтью вело к снижению активности фосфатазы с ростом дозы загрязнителя на протяжении всего периода наблюдений (табл.6). Повышение активности фосфатазы сопровождалось ростом содержания в почве подвижного фосфора (r = 0,83; p≤0,05).
Таблица 6
Влияние товарной нефти на рН, содержание подвижного фосфора, фосфатазную активность серой лесной почвы (Апах 0-20 см)
Концентрация нефти, л/м2 | рНводн | Подвижный фосфор, мг Р2О5 | Фосфатаза, мг фенолфталеина | ||||
1 | 1 | 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | |
0 | 6.2 | 4,0 | 3,5 | 4,23 | 3,15 | 5,29 | 6,4 |
8 | 6.0 | 2,9 | 1,8 | 2,12 | 2,02 | 1,56 | 9,0 |
16 | 5.9 | 0,8 | 0,6 | 1,76 | 1,26 | 1,34 | 4,0 |
25 | 5.8 | 0,02 | 0,12 | 0,18 | 0,27 | 0,95 | 3,4 |
НСР 0,95 | 0,5 | 0,5 | 1,1 | 1,0 | 0,7 | 0,5 |
Примечание: 1 - через 1 мес., 2 - через 6 мес., 3 - через 12 мес., 4 - через 10 лет.
Высокие значения фосфатазы через 10 лет в варианте опыта с концентрацией нефти 8 л/м2, вероятно, связаны как с почти полной биодеградацией нефти, так, возможно, и со стимулирующим эффектом продуктов ее разложения. Однако более высокие концентрации оставались токсичными и через 10 лет после внесения. Н-парафиновые и циклопарафиновые
углеводороды стимулировали активность фосфатазы на протяжении всего срока наблюдения, ароматические же фракции, наоборот ингибировали. Рост концентрации ароматических углеводородов и длительность срока их воздействия усиливал ингибирующий эффект.
Гидролиз фитина - одной из основных форм почвенных фосфатов (Маркова, 1971) - осуществляется фитазами, уровень которых при нефтяном загрязнении серой лесной почвы значительно снижался (табл.7): при низких дозах нефти по сравнению с незагрязненной почвой на 16,7-22,2%, средних - на 50,0-55,6% и высоких - на 83,3-100%, что связано с токсичностью компонентов нефти.
Загрязнение нефтью замедляло процессы разложения РНК и ДНК в серой лесной почве (табл.7). Одной из причин снижения их активности является высокая чувствительность нуклеаз к микроэлементам, которые поступают в почву с нефтью и могут быть ингибиторами этих ферментов (Юсупова и др, 1973).
Активность АТФазы в серой лесной почве низкая и редуцировалась пропорционально росту дозы загрязнителя (табл.7) вследствие токсичности нефти, влияющей на растения и животные, что вело к уменьшению поступления АТФ в почву и индукции АТФаз. Снижение активности фосфогидролаз вело к уменьшению содержания подвижного фосфора в нефтезагрязненной почве (табл.6).
Таблица 7
Влияние нефтяного загрязнения на активность фосфогидролаз в серой лесной почве
Концентрация нефти, л/м2 | Фитаза, мг Р2О5 | РНКаза, мг РНК | ДНКаза, мг ДНК | АТФаза, мг Р | ||||||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
0 | 0,24 | 0,22 | 0,18 | 0,78 | 0,79 | 0,82 | 0,40 | 0,39 | 0,41 | 0,09 | 0,10 | 0,09 |
8 | 0,20 | 0,18 | 0,14 | 0,51 | 0,44 | 0,40 | 0,20 | 0,18 | 0,12 | 0,05 | 0,04 | 0,04 |
16 | 0,12 | 0,10 | 0,08 | 0,25 | 0,22 | 0,18 | 0,05 | 0,02 | 0,01 | 0,03 | 0,02 | 0,02 |
25 | 0,04 | 0,01 | следы | 0,11 | 0,08 | 0,04 | 0,01 | 0,01 | следы | 0,01 | 0,01 | следы |
НСР0,95 | 0,04 | 0,06 | 0,06 | 0,11 | 0,12 | 0,10 | 0,09 | 0,10 | 0,09 | 0,04 | 0,05 | 0,05 |
Примечание: 1- через месяц, 2- через 6 месяцев, 3 - через 12 месяцев.
Из вышеизложенного следует, что загрязнение нефтью серой лесной тяжелосуглинистой почвы вело к инактивации фосфогидролаз, уменьшению содержания подвижных фосфатов, ухудшению фосфорного режима в почве.
В главе 7 «Ферменты обмена серусодержащих соединений в нефтезагрязненных почвах» рассмотрены особенности серного обмена в нефтезагрязненных почвах. Сульфаты образуются в результате действия арилсульфатазы - фермента группы сульфогидролаз. Загрязнение почвы низкими дозами товарной нефти повышало активность этого фермента, что связано с внесением в почву органических соединений серы с нефтью, токсический эффект которых в низких концентрациях может не проявляться (рис.3).
При моделировании через 3 дня после загрязнения низкие дозы поллютанта увеличивали активность цистеиндегидрогеназы (ЦДГ) на 66% по сравнению с контрольным вариантом. Дальнейшее повышение дозы нефти приводило к снижению активности до фонового уровня и ниже. Вероятно, при невысоких концентрациях нефтяного загрязнения дополнительным субстратом могут выступать меркаптаны, содержащие SН-группы. Через месяц токсичность нефти в отношении ЦДГ снижалась, и активность ее в загрязненных вариантах увеличивалась, достигая наибольшего значения при 4% загрязнении. В микрополевых опытах через 3 дня и через 6 месяцев наблюдалась аналогичная картина (табл.8). В промежуточные сроки активность ЦДГ была снижена.
Рис.3. Активность арилсульфатазы серой лесной почвы, загрязненной различными дозами нефти через трое суток после загрязнения (лабораторный опыт).
Таблица 8
Влияние товарной нефти на активность ферментов обмена серусодержащих веществ и содержание серы в серой лесной почве
Фермент | Время* | Концентрация нефти, л/м2 | НСР 0,95 | |||
0 | 8 | 16 | 25 | |||
Цистеиндегидрогеназа, мг формазана | 1 2 | 0,43 0,45 | 0,60 0,37 | 0,29 0,20 | 0,31 0,19 | 0,07 0,08 |
3 | 0,59 | 0,52 | 0,29 | 0,32 | 0,06 | |
4 | 0,35 | 0,51 | 0,21 | 0,20 | 0,07 | |
Сульфитоксидаза, мг SО3 | 1 2 | 5,3 6,1 | 5,0 4,2 | 5,1 4,1 | 4,8 3,6 | 1,1 1,0 |
3 | 14,8 | 14,0 | 13,7 | 13,2 | 1,2 | |
4 | 1,7 | 1,7 | 1,7 | 2,0 | 0,5 | |
Сульфидоксидаза, мг SО4 | 1 | 4,2 | 4,2 | 4,0 | 3,9 | 0,9 |
2 | 2,9 | 3,3 | 2,8 | 2,8 | 0,8 | |
3 | 0,5 | 1,0 | 0,8 | 1,3 | 0,4 | |
4 | 2,0 | 2,2 | 2,6 | 2,5 | 0,6 | |
Сульфитредуктаза, мг мг SО3 | 1 2 | 2,3 8,0 | 2,1 7,5 | 1,6 7,4 | 1,7 7,2 | 0,6 1,0 |
3 | 7,1 | 6,6 | 5,7 | 5,4 | 0,9 | |
4 | 1,0 | 1,0 | 1,2 | 1,0 | 0,5 | |
Сульфатредуктаза, мг SO4 | 1 2 | 4,0 10,3 | 4,2 11,5 | 4,3 11,1 | 5,4 10,9 | 1,1 1,5 |
3 | 5,2 | 4,0 | 4,0 | 5,3 | 1,0 | |
4 | 4,7 | 4,7 | 5,8 | 4,4 | 1,2 | |
Сера, мг/кг | 1 | 4,0 | 14,8 | 16,2 | 18,2 | 0,5 |
2 | 4,8 | 13,5 | 15,9 | 23,6 | 0,5 | |
3 | 3,7 | 7,0 | 9,5 | 8,4 | 0,4 | |
4 | 5,0 | 5,1 | 4,6 | 4,9 | 1,0 | |
рНводн. | 2 | 6,2 | 6,0 | 5,9 | 5,8 | 0,5 |
*1 - через 3 суток после загрязнения, 2 - через 1 мес., 3- через 3 мес., 4 – через 6 мес.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 |
