CC BY
20Решетневские чтения. 2017
УДК 536.46
ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОБНОГО СООБЩЕСТВА ПОЧВ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ РАКЕТНЫМ ТОПЛИВОМ
М. Е. Баранов1 , Л. А. Герасимова1, С. В. Хижняк2, П. А. Дубынин1
1 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 2Красноярский государственный аграрный университет Российская Федерация, 660049, г. Красноярск, просп. Мира, 90 E-mail: me_baranov@mail.ru
Представлены результаты работы по исследованию различных видов микроорганизмов в условиях загрязнения почвы компонентами ракетного топлива.
Ключевые слова: несимметричный диметилгидразин, компоненты ракетного топлива, почва, микроорганизмы, бактерии.
THE FORMATION OF THE MICROBIAL COMMUNITY OF SOILS CONTAMINATED
WITH ROCKET FUEL
М. Е. Baranov1*, L. А. Gerasimova1, S. V. Khizhnyak2, P. A. Dubynin1
1Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
2Krasnoyarsk State Agrarian University
90, Mira Av., Krasnoyarsk, 660049, Russian Federation
E-mail: me_baranov@mail.ru
The article presents the results of research on the various types of microorganisms under conditions of soil pollution
by components of rocket fuel.
Keywords: unsymmetrical dimethyl hydrazine, propellants, soil, microorganisms, bacteria.
Почвенные микроорганизмы играют важную роль в круговороте веществ в природе, почвообразовании и формировании плодородия почв. Антропогенное загрязнение почвы приводит к изменениям в химическом составе, свойствах и структуре почв, нарушению в почвенном микробиоценозе [1]. При оценке токсического воздействия химических веществ микробиота выступает в качестве специфических индукторов уровня загрязнений. Настоящая работа посвящена изучению микробного сообщества в загрязненной ракетным топливом почве.
Объектом для исследования послужили почвенные образцы, отобранные с площадок хранения компонентов ракетного топлива (КРТ), расположенных вблизи поселка Кедровый, Емельяновского района, Красноярского края. На участке располагались сооружения для хранения КРТ: несимметричного диметилгидразина (НДМГ) и тетраоксида азота (АТ) и другие технические здания. Для проведения эксперимента было отобрано 13 проб почвы с различных участков, распложенных на определенном расстоянии друг от друга и охватывающий зоны приближенные к сооружениям, а также одна контрольная проба на удалении трех километров от объекта исследования.
Пробы отбирались в соответствии с ГОСТ 17.4.4.02-84 [2]. Выделение микроорганизмов проводили стандартными методами рассева на поверхность агаризованной питательной среды [3].
В качестве питательных сред использовали следующие среды: для выделения аммонифицирующих бактерий - ПД-агар (пептон ферментативный, сухой для бактериологических целей - 9,0 г/л, гидролизат казеина ферментативный, неглубокой степени расщепления - 8,0 г/л, дрожжевой экстракт - 3,0 г/л, хлорид натрия - 5,0 г/л, натрий гидроортофосфат - 2,0 г/л, агар микробиологический - 20 г/л, рН = 7,0...7,2); для выделения гетеротрофных бактерий, усваивающих минеральный азот - модифицированную среду Чапека (глюкоза - 20,0 г/л, КН4Ш3 - 2,0 г/л, КН2Р04 -0,5 г/л, ]^04*7Н20 - 0,5 г/л, КС1 - 0,5 г/л, Ре804*7Н20 - 0,01 г/л, агар микробиологический -20,0 г/л, вода - 1000 мл, рН = 7,0...7,2); для выделения олиготрофных бактерий - среду для выделения оли-готрофов (50 мл ПД-агара + 50 мл модифицированной среды Чапека на 1 л среды).
Численность микроорганизмов определяли стандартным методом высева из серийных разведений суспензии на поверхность питательного агара. Численность выражали в колониеобразующих единицах (КОЕ) на вес сухой почвы [4].
В пробах почвы обнаружены различные группы бактерий (таблица). Во всех пробах почвы суммарная численность бактерий, учитываемых на перечисленных средах, варьирует от 107 до 108 колониеобразую-щих единиц (КОЕ) и изменяется в зависимости от расположения пробных площадок.
Техносферная безопасность
Численность различных групп бактерий в почве загрязненной КРТ (КОЕ/ г почвы)
№ почвенного образца Аммонификаторы Олиготрофы Бактерии, усваивающие
минеральный азот
концентрация концентрация концентрация
0,1 0,001 0,1 0,001 0,1 0,001
1 2 1 74 84 18 45
2 0 0 47 74 230 17
3 48 1 3 49 0 140
4 2 1 87 53 11 83
5 70 55 12 6 320 18
6 6 1 8 23 425 84
7 0 0 22 4 109 12
8 0 0 21 7 0 46
9 0 0 61 17 0 8
10 0 0 57 2 0 28
11 33 31 110 23 1 3
12 112 63 46 8 246 0
13 76 3 32 201 1 22
Контрольный образец 14 120 100 130 250 480 160
Отмечается повышенное количество микроорганизмов усваивающих минеральный азот в почвенных образцах 5, 6. Снижение численности микроорганизмов отмечены в пробах 1, 4, 8-10.
Известно что НДМГ является достаточно реакционно-способным веществом при окислении которого образуется целый ряд веществ оказывающих негативное влияние на биоту [5].
Возможно предположить, что вблизи с хранилищем окислителя (тетраоксида азота) имелись аварийные проливы, что способствовало притоку в почву большого количества азота и повышению микробиоты, напротив снижение численности бактериальных сообществ отмечены в близи хранения и слива несимметричного диметилгидразина.
Таким образом, можно констатировать неоднократные факты антропогенного воздействия на почвенный покров исследуемого объекта. Рекомендуется проведение химического анализа на наличие КРТ, составление подробной карты химического загрязнения с дальнейшей рекультивацией почвы.
Библиографические ссылки
1. Добровольский Г., Гришина Л. Охрана почв. М. : Изд-во Моск. ун-та, 1985. 200 с.
2. ГОСТ 17.4.4.02-84. Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. М. : Изд-во стандартов, 1984. С. 6-8.
3. Экология микроорганизмов / А. И. Нетрусов, Е. А. Бонч-Осмоловская, В. М. Горленко и др. М. : Академия, 2004. 272 с.
4. Теппер Е. З., Шильникова В. К., Переверзева Г. И. Практикум по микробиологии : учеб. пособие для вузов. М. : Дрофа, 2005. 256 с.
5. Ушакова В. Г., Шпигун О. Н., Старыгин О. И. Особенности химических превращений НДМГ и его поведение в объектах окружающей среды // Ползу-новский вестник. 2004. № 4. С. 177-184.
References
1. Dobrovol'skiy G., Grishina L. Okhrana pochv. M. : Mosk. un-t Publ., 1985. 200 p.
2. GOST 17.4.4.02-84. Ohrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlya himicheskogo, bakteriologicheskogo, gel'mintologicheskogo analiza [State Standard 17.4.4.02-84. Ohrana prirody. Pochvy. Metody otbora i podgotovki prob dlya himicheskogo, bakteriologicheskogo, gel'mintologicheskogo analiza]. M. : Izd-vo standartov, 1984. P. 6-8.
3. Ekologiya mikroorganizmov / A. I. Netrusov, E. A. Bonch-Osmolovskaya, V. M. Gorlenko et al. M. : Akademiya, 2004. 272 p.
4. Tepper E. Z., Shil'nikova V. K., Pereverzeva G. I. Praktikum po mikrobiologii : ucheb. posobie dlya vuzov. M. : Drofa, 2005. 256 p.
5. Ushakova V. G., Shpigun O. N., Starygin O. I. Osobennosti khimicheskikh prevrashcheniy NDMG i ego povedenie v ob''ektakh okruzhayushchey sredy // Polzu-novskiy vestnik. 2004. Vol. 4. Pp. 177-184.
© Баранов М. Е., Герасимова Л. А., Хижняк С. В., Дубынин П. А., 2017
