resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)resar-1110Research ArticleБиологические науки. ЭкологияBiological sciences. EcologyФерментативная активность мерзлотной лугово-черноземной почвы транспортной зоны «Аэропорт–Якутск»Ферментативная активность мерзлотной лугово-черноземной почвы транспортной зоны «Аэропорт–Якутск»ЩелчковаМарина ВладимировнаЩелчковаМарина Владимировна

ЩЕЛЧКОВА Марина Владимировна – к.б.н., в.н.с. ИЕН СВФУ, mar-shchelchkova@yandex.ru;

mar-shchelchkova@yandex.ruЖерготоваМария СергеевнаЖерготоваМария Сергеевна

ЖЕРГОТОВА Мария Сергеевна – стажер-исследователь ИЕН СВФУ, zhergotova87mari@mail.ru.

zhergotova87mari@mail.ruИЕН СВФУРоссияИЕН СВФУRussian Federation2014180220261921418Copyright © Щелчкова М.В., Жерготова М.С., 20262026Щелчкова М.В., Жерготова М.С.Щелчкова М.В., Жерготова М.С.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/1110

В результате рассеивания выхлопных газов автомобилей в мерзлотной лугово-черноземной почве транспортной зоны «Аэропорт–Якутск» накапливаются тяжелые металлы Pb, Zn и Cu. Приоритетным загрязнителем является Pb, валовое содержание которого превышает предельно допустимую концентрацию (ПДК) в 3 раза. Максимальное содержание кисло растворимого Pb (54 мг/кг) не достигает ПДК, но в 13 раз превышает фоновое значение. Зона загрязнения распространяется на 50 м от источника. Мерзлотная лугово-черноземная почва фонового участка, удаленного от автотрассы на 250 м, характеризуется высоким ферментным потенциалом. Инвертазная, фосфатазная, каталазная активность проявляется во всех генетических горизонтах почвы, включая почвообразующую породу, уреазная и дегидрогеназная активность – преимущественно в гумусово-аккумулятивных горизонтах А и АВ. Загрязнение почв тяжелыми металлами негативно отражается на уровне их каталитической активности. Активность инвертазы падает приблизительно в 3–5 раза по сравнению с фоном, фосфатазы – в 4–5, уреазы – в 3–4, каталазы – в 4–10, дегидрогеназы – в 2–4 раза соответственно. Замедление скоростей биохимических реакций гидролитического разложения и окисления органических веществ понижает экологические функции городских почв транспортных зон. Наиболее чувствительны к загрязнению гидролитические ферменты инвертаза и уреаза и окислительно-восстановительный фермент каталаза. Между активностью этих ферментов и содержанием свинца в почвах выявляется статистически достоверная обратно пропорциональная связь высокой силы (-0,697£r£-0,927, при Р=0,95). Активность уреазы, инвертазы и каталазы можно использовать в мониторинге загрязнения мерзлотных почв тяжелыми металлами.

The heavy metals such as Pb, Zn and Cu accumulate in permafrost meadow-chernozem soil of the transport area «Airport–Yakutsk» as a result of exhaust gases dispersion. The priority pollutant is Pb, which total content reaches up to 3 MAC (maximum allowable concentrations). Maximum content of the acid soluble Pb (54 mg / kg) does not reach the MAC, but is 13 times more than background value. The area of contamination extends to 50 m from the source of pollution. Permafrost meadow-chernozem soil of the background portion remote from the highway at 250 m is characterized by high enzyme potential. Invertase, phosphatase, catalase activities are found in all genetic soil horizons, including the soil-forming sediments. Urease and dehydrogenase activities are restricted mainly in the humus-accumulative horizons A and AB. Contamination of soils with heavy metals negatively affects the level of their catalytic activity. Invertase activity drops by about 3-5 times compared with the background, phosphatase activity – in 4-5 times, urease activity – in 3-4 times, catalase activity – in 4-10 times, dehydrogenase one – in 2-4 times respectively. Slowing down of the rates of biochemical reactions hydrolytic decomposition and oxidation of organic matter reduces ecological functions of urban soils of transport zones. The hydrolytic enzymes invertase and urease and redox enzyme catalase are most susceptible to contamination. The statistically significant inverse relationship between the activity of these enzymes and lead content in soils is detected (-0,697£r£-0,927, at Р=0,95). Urease, invertase and catalase activity can be used in monitoring of soil contamination with heavy metals.

выхлопные газытяжелые металлыферментативная активность почвгидролитические и окислительно-восстановительные ферментыexhaust gasesheavy metalsenzymatic activity of soilhydrolytic and oxidation-reduction enzymesReferencesПочва. Город. Экология. – М.: Фонд «За экономическую грамотность», 1997. – 320 с.Почва. Город. Экология. – М.: Фонд «За экономическую грамотность», 1997. – 320 с.Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2011 году. – Якутск: Компания «Дани Алмас», 2012. – 216 с.Государственный доклад о состоянии и охране окружающей среды Республики Саха (Якутия) в 2011 году. – Якутск: Компания «Дани Алмас», 2012. – 216 с.Купревич В.Ф. Научные труды. – Т. 4. – Минск: Наука и техника, 1974. – 403 с.Купревич В.Ф. Научные труды. – Т. 4. – Минск: Наука и техника, 1974. – 403 с.Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. – М.: Наука, 1982. – 203 с.Хазиев Ф.Х. Системно-экологический анализ ферментативной активности почв. – М.: Наука, 1982. – 203 с.Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. – М.: Наука, 2005. – 252 с.Хазиев Ф.Х. Методы почвенной энзимологии. – М.: Наука, 2005. – 252 с.Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение. – Новосибирск: Наука, 1991. – 151 с.Ильин В.Б. Тяжелые металлы в системе почва – растение. – Новосибирск: Наука, 1991. – 151 с.Ильина Л.П., Алексеев А.А. Тяжелые металлы в растениях и почве у автомобильных дорог // Использование и охрана сельскохозяйственных ресурсов Якутии. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. – С. 38– 45.Ильина Л.П., Алексеев А.А. Тяжелые металлы в растениях и почве у автомобильных дорог // Использование и охрана сельскохозяйственных ресурсов Якутии. – Якутск: ЯФ СО АН СССР, 1988. – С. 38– 45.Якутский картографический атлас. – Якутск: ОАО «Сахагипрозем», 2007. – 110 с.Якутский картографический атлас. – Якутск: ОАО «Сахагипрозем», 2007. – 110 с.Избекова Ю.Д., Щелчкова М.В. Влияние выхлопов автотранспорта на ферментативную активность почв Якутска // Экология фундаментальная и прикладная. Проблемы урбанизации: мат-лы Межд. научно-практич. конф. (3–4 февраля 2005 г.) – Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2005. – С. 137– 138.Избекова Ю.Д., Щелчкова М.В. Влияние выхлопов автотранспорта на ферментативную активность почв Якутска // Экология фундаментальная и прикладная. Проблемы урбанизации: мат-лы Межд. научно-практич. конф. (3–4 февраля 2005 г.) – Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2005. – С. 137– 138.Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. – 1978. – №6. – С. 48–53.Звягинцев Д.Г. Биологическая активность почв и шкалы для оценки некоторых ее показателей // Почвоведение. – 1978. – №6. – С. 48–53.Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Концептуальная модель ферментативной индикации загрязнения почвы тяжелыми металлами // Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами: мат-лы 3-й Межд. геоэкологической конф. – Тула: Изд-во ТГУ, 2006. – С. 100–104.Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Концептуальная модель ферментативной индикации загрязнения почвы тяжелыми металлами // Геоэкологические проблемы загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами: мат-лы 3-й Межд. геоэкологической конф. – Тула: Изд-во ТГУ, 2006. – С. 100–104.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.