Архив

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выбраны статьи автора: Т.Я. Ашихмина

2026 г., № 1
Раздел: Популяционная экология
УДК: 631.46:576.809.51

Биоплёнки Nostoc commune как феномен многолетней природной вегетации в техногенной среде

А.И. Коротких, Л.В. Кондакова, Л.И. Домрачева, Т.Я. Ашихмина

Проведён сравнительный анализ структурных особенностей природных биоплёнок Nostoc commune, вегетирующих в одном и том же техногенном экотопе в течение 20 лет. Данные биоплёнки представляют собой поликомпонентные сообщества, включающие фототрофные и сапротрофные микроорганизмы (МО) различных таксономических групп. Структура таких плёнок характеризуется экстремально высокой плотностью популяций, достигающей миллиардов клеток на 1 г воздушно-сухой массы. Nostoc commune, как доминант-эдификатор подобных наземных консорциумов, обладает способностью к длительному совместному существованию с представителями других фототрофных и гетеротрофных МО как прокариотных, так и эукариотных. Однако под влиянием природных и техногенных факторов возможны определённые изменения видового и количественного состава этих биоплёнок, которые, тем не менее, сохраняют свою сетчато-нитчатую структуру, напоминающую псевдоткань. Вероятно, основой формирования биоплёнок N. commune является природный внутрипочвенный пул МО, который первоначально даёт шаровидные колонии чистой культуры N. commune, впоследствии объединяющий других обитающих в почве микробов. Высокое сродство N. commune к своим партнёрам в биоплёнке доказано при определении видовых, количественных и структурных особенностей биоплёнок, собранных в 2005 и 2025 гг. Устойчивость биоплёнок, обитающих и вегетирующих в техногенном экотопе, к возможному загрязнению обусловлена многофункциональными способностями партнёров: фотосинтезом цианобактерий и водорослей, азотфиксирующей способностью гетероцистных цианобактерий и гетеротрофных азотфиксаторов, деструктивной активностью аммонификаторов, микромицетов и актиномицетов, а также механической устойчивостью самих биоплёнок, связанной с развитием нитчатых цианобактерий, микромицетов (суммарная длина которых может достигать 1 км/г), и активным выделением слизи, в первую очередь, самого N. commune и других представителей. Полученные данные свидетельствуют о том, что биоплёнки N. commune в течение длительного периода функционируют как целостный «город микробов», все обитатели которого координированно адаптируются к изменяющимся условиям среды. Понимание этого уникального феноменасаморегуляции открывает перспективы для решения теоретических и прикладных задач микробиологии и экологии.

Ключевые слова: Nostoc commune, природные биоплёнки, фототрофные и гетеротрофные микроорганизмы,видовой и количественный состав биоплёнок

Развернуть Список процитированных источников

1. Pinevich A.V., Kozhevnikova E.V., Averina S.G. Biofilms and other prokaryotic consortia. St. Petersburg: Khimizdat, 2018. 264 p. (in Russian).

2. Christner M., Heinze С., Busch M., Franke G., Hentschke M., Bayard Dühring S., Büttner H., Kotasinska M., Wischnewski V., Kroll G., Buck F., Molin S., Otto M., Rohde H. sarA negatively regulates Staphylococcus epidermidis biofilm formation by modulating expression of 1 MDa extracellular matrix binding protein and autolysis-dependent release of eDNA // Mol. Microbiol. 2012. V. 86. No. 2. P. 394–410. doi: 10.1111/j.1365-2958.2012.08203.x

3. Andreeva N.A., Melnikov V.V., Snarskaya D.D. The role of cyanobacteria in marine ecosystems // Rus. J. Mar. Biol. 2020. V. 46. No. 3. P. 154–165. doi: 10.1134/S1063074020030025

4. Qin Z., Zhao Z., Xia L., Ohore O.E. Research trends and hotspots of aquatic biofilms in freshwater environment during the last three decades: a critical review and bibliometric analysis // Environ. Sci. Pollut. Res. Int. 2022. V. 29. No. 32. P. 47915–47930. doi: 10.1007/s11356-022-20238-6

5. Hope J.A., Kleinteich J., Gerbersdorf S.U. Benthic biofilm structure and function under abrupt flow changes // PLoS One. 2025. V. 20. No. 7. Article No. e0327216. doi: 10.1371/journal.pone.0327216

6. Edelshtein K.K., Datsenko Yu.S., Puklakov V.V. Water blooming in the reservoir with long-term discharge regulation // Water Resour. 2021. V. 48. No. 2. P. 245–253. doi: 10.1134/S0097807821020044

7. Shaheen A., Kazmi S.U., Zafar U., Mahmood T., Hasnain S. Impacts of coastal development and microbial biofilm adaptation: towards ecosystem resilience // J. Coast. Conserv. 2025. V. 29. Article No. 34. doi: 10.1007/s11852-025-01119-9

8. Ashikhmina T.Ya., Domracheva L.I., Korotkikh A.I., Kondakova L.V., Skugoreva S.G., Fokina A.I. Permanent growth on a stony substrate // Biol. Bull. Russ. Acad. Sci. 2025. V. 52. Article No. 210. doi: 10.1134/S1062359025700244

9. Buis E.E., Veldkamp A., Boeken B., van Breemen N. Controls on plant functional surface cover types along precipitation gradient in the Negev Desert of Israel // J. Arid Environ. 2009. V. 73. No. 1. P. 82–90. doi: 10.1016/j. jaridenv.2008.09.008

10. Wang G., Li T., Zhou Q., Zhang X., Li R., Wang J. Characterization and environmental applications of soil biofilms: a review // Environ. Chem. Lett. 2024. V. 22. P. 1989–2011. doi: 10.1007/s10311-024-01735-1

11. Leontieva A.V., Pototskaya L.A., Chervinets Yu.V. Mechanisms of oral microbial biofilm formation in healthy people and patients with chronic generalized periodontitis // Parodontologiya. 2023. V. 28. No. 3. P. 208–217 (in Russian). doi: 10.33925/1683-3759-2023-794

12. Ren A., Zhou Y., Xu Z., Jia T., Yang L. Multiplespecies biofilms as structuralized microbial communities for modulating microbiota homeostasis in human // Curr. Med. 2024. V. 3. Article No. 12. doi: 10.1007/s44194-024-00039-4

13. Molina M.A., Ramos J.L., Espinosa-Urgel M. Plant-associated biofilms // Rev. Environ. Sci. Bio/Technol. 2003. V. 2. P. 99–108. doi: 10.1023/B:RE SB.0000040458.35960.25

14. Сarey C.C., Ibelings B.W., Hoffman E.P., Hamilton D.P., Brookes J.D. Eco-physiological adaptations that favour freshwater cyanobacteria in a changing climate // Water Res. 2012. V. 46. No. 5. P. 1394–1407. doi: 10.1016/j.watres.2011.12.016

15. Lopes V.R., Vasconcelos V.M. Planktonic and benthic cyanobacteria of European brackish waters: a perspective on estuaries and brackish seas // Eur. J. Phycol. 2016. V. 46. No. 3. P. 292–304. doi: 10.1080/09670262.2011.602429

16. Velichko N., Smirnova S., Averina S., Pinevich A. A survey of Antarctic cyanobacteria // Hydrobiologia. 2021. V. 848. No. 11. Р. 2627–2652. doi: 10.1007/s10750-021-04588-9

17. Lyons T.W., Reinhard C.T., Planavsky N.J. The rise of oxygen in Earth’s early ocean and atmosphere // Nature. 2014. V. 506. No. 7488. P. 307–315. doi: 10.1038/nature13068

18. Sciuto K., Moro I. Cyanobacteria: the bright and dark sides of a charming group // Biodivers. Conserv. 2015. V. 24. P. 711–738. doi: 10.1007/S10531-015-0898-4

19. Domracheva L.I. Soil “blooming” and its development patterns. Syktyvkar: Institut biologii Komi NTs UrO RAN, 2005. 336 p. (in Russian).

20. Domracheva L.I., Kondakova L.V., Pegushina O.A., Fokina A.I. A biofilm of Nostoc commune as a special sphere of microbiota // Theoretical and Applied Ecology. 2007. No. 1. P. 15–19 (in Russian).

21. Rakić I.Z., Kevrešan Ž.S., Kovač R., Kravić S.Ž., Svirčev Z., Đjurović A., Stojanović Z. Bioaccumulation and biosorption study of heavy metals removal by Сyanobacteria Nostoc sp. // Chem. Ind. Chem. Eng. Q. 2023. V. 29. No. 4. P. 291–298. doi: 10.2298/ciceq220511002r

22. Zakirova Z.R., Dubovik I.E., Kireeva N.A. Distribution of the Nostoc commune in anthropogenically disturbed soils of the Republic of Bashkortostan and its accompanying organisms // Individual and population – life strategies: sbornik materialov IX Vserossijskogo populyacionnogo seminara. V. 1. Ufa: Vili Oxler LLC Publ., 2006. P. 337–342 (in Russian).

23. Patova E., Sivkov M. Accumulation of heavy metals by Nostoc commune Vauch. ex Bornet et Flahault (сyanoprokaryota) in terrestrial tundra ecosystems of the Russian Arctic // Algol. Stud. 2003. No. 109. P. 469–473. doi: 10.1127/1864-1318/2003/0109-0469

24. Domracheva L.I., Ashikhmina T.Ya., Kondakova L.V., Berezin G.I. Reaction of soil microbiota to pesticides (review) // Theoretical and Applied Ecology. 2012. No. 3. P. 4–18 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2012-3-004-018

25. Lavado-Meza C., de la Cruz-Cerrón L., LavadoPuente C., Angeles-Suazo J., Dávalos-Prado J.Z. Efficient lead Pb(II) removal with chemically modified Nostoc commune biomass // Molecules. 2023. V. 28. No. 1. P. 268–284. doi: 10.3390/molecules28010268

26. Skugoreva C.G., Kantor G.Ya., Domracheva L.I. Evaluation of the sorption efficiency of lead(II) ions using models of kinetics and sorption isotherm // Theoretical and Applied Ecology. 2021. No. 3. P. 44–51 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2021-3-044-051

27. Kondakova L.V., Domracheva L.I., Pegushina O.A., Fockina A.I. Disbalance factors and Nostoc commune // Soil contamination: new research / Ed. A.N. Dubois. New York: Nova Science Pub. Inc., 2008. P. 189–199.

28. Gollerbakh M.M., Shtina E.A. Soil algae. Leningrad: Nauka, 1969. 228 p. (in Russian).

29. Workshop on microbiology / Ed. A.I. Netrusov. Moskva: Academy Publ., 2005. 608 p. (in Russian).

Сведения о финансировании:

Работа выполнена в рамках государственного задания ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН по теме «Оценка состояния трансформированных экосистем подзоны южной тайги, методические подходы к их биоремедиации», номер государственной регистрации в ЕГИСУ № 125021402208-5.

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-1-209-216

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2026 г., № 2
Раздел: Популяционная экология
УДК: 631.46

Реакция водорослей и цианобактерий лесных и луговых экосистем на техногенное воздействие

Л.В. Кондакова, Т.Я. Ашихмина, Л.И. Домрачева, К.А. Безденежных, И.А. Кондакова

ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»

В статье дана оценка экологического состояния почвенного фототрофного микробного комплекса лесных и луговых экосистем в районе бывшего объекта уничтожения химического оружия (ОУХО) «Марадыковский», где в настоящее время создаётся производственно-технический комплекс (ПТК) Экотехнопарк «Мирный» по утилизации отходов 1 и 2 классов опасности. Природные группировки водорослей и цианобактерий (ЦБ) достаточно широко используются в экологической оценке состояния почвенной среды, что обусловлено рядом их физиологобиохимических и экологических особенностей. В настоящее время альгоцианофлора района строительства ПТК «Мирный» имеет характерную для широтно-зонального градиента природную структуру сообществ. В лесных почвах по видовому разнообразию преобладают представители отделов Chlorophyta (60,0 %) и Ochrophyta (20,0 %), в луговых – Chlorophyta (44,2 %) и Cyanobacteria (29,5 %). Однако длительный мониторинг водорослей и ЦБ почв лесных и луговых экосистем данной территории показал, что за период функционирования ОУХО в фототрофном комплексе микроорганизмов произошли некоторые изменения. Снизилась процентная доля охрофитовых водорослей, чувствительных к техногенной нагрузке, с 19,2 до 17,0 % и увеличилась доля ЦБ с 24,7 до 26,4 %. При высокой толерантности к меняющимся факторам среды, ЦБ являются надёжными индикаторами в оценке её экологического состояния. В составе доминантов представлены виды из отделов зелёных и охрофитовых водорослей, характерных для почв лесной зоны. В луговых экосистемах доминируют виды родов Chlamydomonas, Chlorococcum (Chlorophyta), Phormidium, Nostoc, Cylindrospermum (Cyanobacteria). Количественные показатели численности водорослей и ЦБ обусловлены в основном природными факторами. На контрольном участке, находящемся на расстоянии 10 км от объекта, показатели количества водорослей и ЦБ достигали более высоких значений и превышали показатели численности микрофототрофов на участках вблизи объекта в два и более раз. После прекращения функционирования ОУХО «Марадыковский» прошло более 10 лет. Таксономический состав альгоцианофлоры сохраняет исходную зональную структуру.

Ключевые слова: биоиндикация, прокариоты, эукариоты, фототрофные микроорганизмы, загрязнение, мониторинг растительности

Развернуть Список процитированных источников

1. Патова Е.Н., Новаковская И.В., Сивков М.Д., Новаковский А.Б. Влияние экологических факторов на формирование альгогруппировок горнотундровых почв (Приполярный Урал) // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 2. С. 89–98. doi: 10.25750/1995-43012012-2-089-098

2. Дорохова М.Ф., Кошелева Н.Е., Терская Е.В. Экологическое состояние городских почв в условиях антропогенного засоления и загрязнения (на примере Северо-Западного округа Москвы) // Теоретическая и прикладная экология. 2015. № 4. С. 16–24. doi: 10.25750/1995-4301-2015-4-016-024

3. Пивоварова Ж.Ф., Багаутдинова З.З., Благодатнова А.Г. Возможности использования водорослей в экологической оценке городских почв // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Естественные науки. 2022. № 4. С. 68–77. doi: 10.21685/23079150-2022-4-7

4. Sukhanova N.V., Fazlutdinova A.I., Radygina A.V., Gaysina L.A. Transformation of soil cyanobacterial-algal cenoses affected by urbanization in the South Ural urban areas // Теоретическая и прикладная экология. 2025. № 1. С. 92–104. doi: 10.25750/1995-4301-2024-4-092-104

5. Капашин В.П., Поляков А.И., Круглов В.А. Обеспечение экологической и промышленной безопасности объектов по уничтожению химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 10–18. doi: 10.25750/1995-4301-2013-4-010-019

6. Мачехин Н.Г. Уничтожение химического оружия в Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 4. С. 19–20. doi: 10.25750/1995-43012013-4-019-020

7. Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

8. Олькова А.С., Дабах Е.В. Оценка устойчивости почв и прогноз их состояния в районе уничтожения химического оружия // Теоретическая и прикладная экология. 2010. № 1. С. 73–76. doi: 10.25750/1995-43012010-1-073-076

9. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. М.: Наука, 1976. 143 с.

10. Кузяхметов Г.Г. Водоросли зональных почв степи и лесостепи. Уфа: РИО БашГУ, 2006. 286 с.

11. Домрачева Л.И. «Цветение» почвы и закономерности его развития. Сыктывкар: Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения РАН, 2005. 336 с.

12. Шмидт В.М. Математические методы в ботанике. Л.: Изд-во ГЛУ, 1989. 287 с.

13. Домрачева Л.И., Ашихмина Т.Я., Кондакова Л.В., Дабах Е.В., Елькина Т.С. Сравнительный анализ специфики альго-микологических комплексов в зоне действия объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2012. № 4. С. 73–78. doi: 10.25750/19954301-2012-4-086-091

14. Кондакова Л.В., Домрачева Л.И. Флора Вятского края. Часть 2. Водоросли (Видовой состав, специфика водных и почвенных биоценозов). Киров: ОАО «Кировская областная типография», 2007. 192 с.

15. Алексахина Т.И., Штина Э.А. Почвенные водоросли лесных биогеоценозов. М.: Наука, 1984. 148 с.

16. Новаковская И.В., Патова Е.Н. Почвенные водоросли еловых лесов и их изменения в условиях аэротехногенного загрязнения. Сыктывкар: Институт биологии Коми НЦ УрО РАН. 2012. 128 с.

17. Штина Э.А., Зенова Г.М., Манучарова Н.А. Альгологический мониторинг почв // Почвоведение. 1998. № 12. С. 1449–1461.

18. Штина Э.А. Флора водорослей бассейна реки Вятки. Киров: Кир. обл. тип., 1997. 96 с.

19. Кондакова Л.В., Пирогова О.С. Почвенные водоросли и цианобактерии государственного природного заповедника «Нургуш» // Теоретическая и прикладная экология. 2014. № 3. С. 94–101. doi: 10.25750/1995-43012014-3-094-101

20. Безденежных К.А., Кондакова Л.В., Дабах Е.В., Ашихмина Т.Я. Альгологический мониторинг почв в районе объекта «Марадыковский» // Теоретическая и прикладная экология. 2021. № 2. С. 81–88. doi: 10.25750/1995-4301-2021-2-081-088

21. Безденежных К.А., Кондакова Л.В. Количественные показатели и анализ структуры фототрофных микробных сообществ // Биодиагностика состояния природных и природно-техногенных систем: материалы 19 Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Киров, 25 ноября 2021 г. Киров: Вятский государственный университет, 2021. С. 207–2010.

22. Кабиров Р.Р., Черненькова Т.В., Суханова Н.В., Шмелев Н.А. Состав и структура альгоценозов северотаёжных экосистем на различных элементах рельефа в условиях техногенной нагрузки // Теоретическая и прикладная экология. 2013. № 1. С. 94–100. doi: 10.25750/1995-4301-2013-1-094-100

Сведения о финансировании:

Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (№ 125021402208-5).

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-2-192-199

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2026 г., № 2
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 579.26 + 574.21

Состояние лишайниково-сосновой эпифитной микробиоты в районе бывшего объекта уничтожения химического оружия

Л.И. Домрачева, Т.Я. Ашихмина, Е.А. Домнина, А.И. Коротких, Л.В. Трефилова, А.Л. Ковина, А.С. Тимонов

Вятский государственный университет

В статье представлена характеристика эпифитных микробных комплексов лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl (Parmeliaceae) и коры сосны Pinus sylvestris L., на которой произрастает лишайник, собранных на участках, расположенных на разном удалении от бывшего объекта хранения и уничтожения химического оружия (ХО) «Марадыковский». Установлено, что численность эпифитной микробиоты H. physodes и субстрата её произрастания различается как между разными участками отбора, так и между талломами лишайника и корой. Между численностью эпифитной микробиоты лишайника и коры сосны существует высокая положительная корреляционная связь (r = 0,98–0,92). При всех существенных количественных отличиях эпифитных сообществ лишайника и коры сосны основным структурным элементом их стабильно выступают бактерии-аммонификаторы. Отмечена зависимость, согласно которой таллом лишайника H. physodes, обладая высокой метаболической активностью, заселён различными группами эпифитных микроорганизмов. Проведённый химический анализ, направленный на определение содержания основных химических элементов в талломах лишайника, также выявил неоднородность их содержания в талломах на исследуемых участках. Известно, что любые экологически обусловленные изменения биохимического состава субстрата (слоевищ лишайника и коры сосны) отражаются на численности и структуре микробного комплекса. Выявлена максимальная заселённость таллома эпифитной микробиотой в варианте с лишайником H. physodes на сосне с участка, расположенного недалеко от бывшего объекта уничтожения ХО, при минимальном содержании в нём тяжёлых металлов (ТМ) и высоком уровне макро- и микроэлементов. На участке, расположенном вблизи от бывшего объекта хранения ХО и железнодорожной магистрали федерального значения, выявлена минимальная численность микроорганизмов и более высокое содержание ТМ. Подобное изменение численности и структуры микробного комплекса свидетельствует о влиянии техногенной нагрузки различного характера на развитие микробиоты, что может использоваться при проведении экологического мониторинга как диагностический признак трансформации среды.

Ключевые слова: Hypogymnia physodes (L.) Nyl., кора Pinus sylvestris L., эпифитные микроорганизмы, холобионты

Развернуть Список процитированных источников

1. Gauslaa Y., Lie M., Ohlson M. Epiphytic lichen biomass in a boreal Norway spruce forest // The Lichenologist. 2008. V. 40. No. 3. P. 257–266. doi: 10.1017/ S0024282908007664

2. Bacon C.W., White J.F. Functions, mechanisms and regulation of endophytic and epiphytic microbial communities of plants // Symbiosis. 2016. V. 68. P. 87–98. doi: 10.1007/s13199-015-0350-2

3. Bordenstein S.R., Theis K.R. Host biology in light of the microbiome: ten principles of holobionts and hologenomes // PLoS Biol. 2015. V. 13. No. 8. P. e1002226. doi: 10.1371/journal.pbio.1002226

4. Guerrero R., Margulis L., Berlanga M. Symbiogenesis: the holobiont as a unit of evolution // Int. Microbiol. 2013. V. 16. No. 3. P. 133–143. doi: 10.2436/20.1501.01.188

5. Theis K.R., Dheilly N.M., Klassen J.L., Brucker R.M., Baines J.F., Bosch T.C.G., Cryan J.F., Gilbert S.F., Goodnight C.J., Lloyd E.A., Sapp J., Vandenkoornhuyse P., Zilber-Rosenberg I., Rosenberg E., Bordenstein S.R. Getting the hologenome concept right: an ecoevolutionary framework for hosts and their microbiomes // mSystems. 2016. V. 1. No. 2. P. e00028-16. doi: 10.1128/mSystems.00028-16

6. Rosenberg E., Koren O., Reshef L., Efrony R., Zilber-Rosenberg I. The role of microorganisms in coral health, disease and evolution // Nat. Rev. Microbiol. 2007. V. 5. No. 5. P. 355–362. doi: 10.1038/nrmicro1635

7. Zilber-Rosenberg I., Rosenberg E. Role of microorganisms in the evolution of animals and plants: the hologenome theory of evolution // FEMS Microbiol. Rev. 2008. V. 32. No. 5. P. 723–735. doi: 10.1111/j.15746976.2008.00123.x

8. Gilbert S.F., Sapp J., Tauber A.I. A symbiotic view of life: we have never been individuals // Q. Rev. Biol. 2012. V. 87. No. 4. P. 325–341. doi: 10.1086/668166

9. Иржигитова Д.М., Мошкова М.А., Петрова Е.А., Корчиков Е.С. Кора деревьев и кустарников как субстрат для эпифитных лишайников в степной зоне (на примере Самарской области) // Вестник СамГУ – Естественнонаучная серия. 2013. № 9/1 (110). С. 151–157.

10. Muchnik E.E., Blagoveshchenskaya E.Yu. Distribution of epiphytic lichens along a tree’s trunk // Russian Journal of Ecology. 2022. V. 53. No. 6. P. 448–455. doi: 10.1134/s106741362206011x

11. Cleavitt N.L., Dibble A.C., Werier D.A. Influence of tree composition upon epiphytic macrolichens and bryophytes in old forests of Acadia National Park, Maine // The Bryologist. 2009. V. 112. No. 3. Р. 467–487. doi: 10.1639/0007-2745-112.3.467

12. Жукова Л.А., Нотов А.А. О проблеме сопряженного анализа онтогенеза дерева и динамики эпифитного мохово-лишайникового покрова // Полевой журнал биолога. 2020. Т. 2. № 4. С. 310–320. doi: 10.18413/26583453-2020-2-4-310-320

13. Kovaleva N.M., Ivanova G.A. Features of the biomass distribution of epiphytic lichens on Scotch pine (Lower Angara region) // Contemporary Problems of Ecology. 2012. V. 5. No. 3. P. 319–322. doi: 10.1134/ S1995425512030080

14. Суетина Ю.Г. Изменчивость морфометрических признаков Hypogymnia physodes (L.) Nyl., произрастающей на берёзе повислой с разным положением на стволе и в рельефе // Самарский научный вестник. 2024. Т. 13. № 4. С. 42–46. doi: 10.55355/snv2024134106

15. Суетина Ю.Г. Морфометрическая реакция лишайника Hypogymnia physodes (L.) Nyl. в придорожных сосняках на разный уровень автомобильного загрязнения // Самарский научный вестник. 2025. Т. 14. № 4. С. 64–68. doi: 10.55355/snv2025144107

16. Бровко О.С., Слобода А.А., Жильцов Д.В., Бойцова Т.А., Пустынная М.А., Ивахнов А.Д. Выделение биологически активных веществ фенольной природы из лишайника Hypogymnia physodes // Химия растительного сырья. 2023. № 4. С. 155–164. .doi: 10.14258/jcprm.20230412826

17. Дейнеко И.П., Дейнеко И.В., Белов Л.П. Исследование химического состава коры сосны // Химия растительного сырья. 2007. № 1. С. 19–24.

18. Домнина Е.А., Дабах Е.В., Ашихмина Т.Я., Кантор Г.Я., Тимонов А.С. Мониторинг растительности в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов // Теоретическая и прикладная экология. 2025. № 2. С. 63–71. doi: 10.25750/1995-43012025-2-063-071

19. Ашихмина Т.Я., Домрачева Л.И., Домнина Е.А., Кантор Г.Я., Кочурова Т.И., Кондакова Л.В., Огородникова С.Ю., Олькова А.С., Панфилова И.В. Система биологического мониторинга компонентов природной среды в районе объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский» Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2008. № 4. С. 32–38. doi: 10.25750/1995-4301-2008-4-032-38

20. Скугорева С.Г., Домрачева Л.И., Фокина А.И., Домнина Е.А., Кулаков В.Н., Коротких А.И., Ашихмина Т.Я. Сравнительный анализ химического состава и особенностей поверхностных микробных комплексов лишайников и субстратов их произрастания // Химия растительного сырья. 2022. № 1. С. 141–152. doi: 10.14258/jcprm.20220110122

21. Табаленкова Г.Н., Далькэ И.В., Головко Т.К. Элементный состав биомассы некоторых видов лишайников бореальной зоны на Европейском Северо-Востоке // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2016. Т. 18. № 2. С. 221–225.

22. Катаева М.Н., Беляева А.И. Накопление тяжёлых металлов в эпифитных лишайниках ельника подзоны средней тайги // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2021. № 7. С. 17–21. doi: 10.17513/mjpfi.13242

23. Жидков А.Н. Накопление химических веществ эпифитными и эпигейными лишайниками сосновых насаждений в условиях техногенного загрязнения среды // Лесной вестник. 2008. № 1. C. 151–156.

24. Трифонова Т.А., Салмин А.С. Использование лишайника Hypogymnia physodes в качестве аккумулятивного биоиндикатора техногенного загрязнения атмосферы // Юг России: экология, развитие. 2019. Т. 14. № 2. С. 150–163. doi: 10.18470/1992-1098-2019-2-150-163

25. Meysurova А.F., Notov A.A. Metal and metalloid contents in lichens from specially protected conservation areas // Theoretical and Applied Ecology. 2020. No. 3. P. 58–65. doi: 10.25750/1995-4301-2020-3-058-065

26. Ашихмина Т.Я. Комплексный экологический мониторинг объектов хранения и уничтожения химического оружия. Киров: Вятка, 2002. 544 с.

27. Nieboer E., Richardson D.H.S., Tomassini F.D. Mineral uptake and release by lichens: an overview // Bryologist. 1978. V. 81. No. 2. P. 226–246. doi: 10.2307/3242185

28. Podterob A.P. Chemical composition of lichens and their medical applications // Pharm. Chem. J. 2008. V. 42. P. 582–588. doi: 10.1007/s11094-009-0183-5

29. Бровко О.С., Паламарчук И.А., Слобода А.А., Бойцова Т.А., Гагушкина А.А., Вальчук Н.А. Влияние стрессовых воздействий на компонентный состав лишайников рода Сladonia Евроарктического региона // Успехи современного естествознания. 2016. № 8. С. 20–24. doi: 10.17513/use.36072

30. Latkowska E., Bober B., Chrapusta E., Adamski M., Kaminski A., Bialczyk J. Secondary metabolites of the lichen Hypogymnia physodes (L.) Nyl. and their presence in spruce (Picea abies (L.) H. Karst.) bark // Phytochemistry. 2015. V. 118. P. 116–123. doi: 10.1016/j. phytochem.2015.08.016

Сведения о финансировании:

Работа выполнена в рамках государственного задания Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (№ 125021402208-5).

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-2-117-128

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2026 г., № 2
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 504.05:502.2

Состояние, перспективы развития системы контроля и мониторинга атмосферного воздуха в регионе

М.Х. Хето, Т.Я. Ашихмина, Н.В. Сырчина

ВятГУ

В статье описываются структура, динамика и основные проблемы системы контроля атмосферного воздуха в Российской Федерации с акцентом на региональную практику Кировской области. Проведён анализ законодательной базы экологического контроля, технической инфраструктуры, результатов по выбросам загрязняющих веществ (ЗВ) за период 2014–2024 гг. Для анализа состояния и перспектив развития системы контроля и мониторинга атмосферного воздуха использованы данные Роспотребнадзора, Гидрометеорологической службы России, материалы региональных экологических докладов за период 2014–2024 гг. «О состоянии окружающей среды Кировской области», законодательная и нормативно-правовая база по данному направлению. Проанализирован перечень загрязняющих атмосферный воздух веществ, отслеживаемых природоохранными органами региона, который составляет 103 компонента. Из них соединений I класса опасности – 10 (9,7 % общего количества отслеживаемых ЗВ), II класса – 32 (31,1 %), III класса – 40 (38,8 %), IV класса –18 (17,5 %), у трёх (2,9 %) соединений не установлен класс опасности. На автотранспорт приходится от 45 до 50 % выбросов ЗВ в атмосферный воздух, однако доля выбросов от мобильных источников постепенно снижается из-за роста числа газомоторных и электрических автомобилей. Общий уровень загрязнения атмосферного воздуха на территории Кировской области и областного центра г. Кирова остаётся низким по сравнению со средними по России. Предложены направления обновления системы мониторинга атмосферного воздуха в городской среде.

Ключевые слова: атмосферный воздух, экологический мониторинг, контроль загрязнения, город Киров, Кировская область, нормативно-правовая база

Развернуть Список процитированных источников

1. Павлов Н.И., Кулеш М.М. Глобальные системы мониторинга окружающей среды и фоновый мониторинг // Вестник ДВГАЭУ. 2000. № 4 (16). С. 66–75.

2. Снытко В.А., Собисевич А.В. Система экологического мониторинга в научном наследии академиков И.П. Герасимова и Ю.А. Израэля // Индикация состояния окружающей среды: теория, практика, образование: труды пятой международной конференции. Москва: ООО «Буки-Веди», 2017. С. 393–397.

3. Израэль Ю.А., Филиппова Л.М., Инсаров Г.Э. Теоретические и прикладные аспекты фонового экомониторинга состояния биоты // Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. Т. 3. С. 7–24.

4. Сорока Н.Н. Региональный экологический мониторинг как специфический источник информации о состоянии окружающей среды в субъекте Российской Федерации // Вестник СИБИТа. 2015. № 1 (13). С. 47–51.

5. Ашихмина Т.Я., Сюткин В.М. Комплексный экологический мониторинг региона (на примере Кировской области). Киров: ВГПУ, 1997. 286 с.

6. Мотузова Г.В. Соединения микроэлементов в почвах: системная организация, экологическое значение, мониторинг. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. 168 с.

7. Мониторинг природных сред и объектов / Под ред. Т.Я. Ашихминой. Киров: Старая Вятка, 2006. 251 с.

8. Биологический контроль окружающей среды: биоиндикация и биотестирование / под ред. О.П. Мелеховой, Е.И. Егоровой. М.: Академия, 2007. 287 с.

9. Трифонова Т.А., Мищенко Н.В., Краснощёков А.Н. Геоинформационные системы и дистанционное зондирование в экологических исследованиях. М.: Академический Проект, 2020. 349 с.

10. Дроздов С.Л., Сладкопевцев С.А. Дистанционные методы оценки природных ресурсов (рельеф и почвы). М.: МИИГАиК, 2015. 178 с.

11. Ашихмина Т.Я., Кантор Г.Я., Тимонов А.С., Домнина Е.А., Дабах Е.В., Сырчина Н.В., Кондакова Л.В., Кутявина Т.И., Скугорева С.Г., Огородникова С.Ю., Рутман В.В., Кузнецов Д.А. Мониторинг атмосферного воздуха в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов // Теоретическая и прикладная экология. 2023. № 1. С. 38–46. doi: 10.25750/1995-4301-2023-1-038-046

12. Абашев Т.Э., Ашихмина Т.Я., Хето М.Х. Сравнительная экологическая оценка техногенного воздействия на воздушный бассейн территории Кировской области // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 2. С. 35–47. doi:10.25750/1995-4301-2024-2-035-047

13. Giannakis E., Kushta J., Giannadaki D., Georgiou G.K., Bruggeman A., Lelieveld J. Exploring the economy-wide effects of agriculture on air quality and health: Evidence from Europe // Sci. Total Environ. 2019. V. 663. P. 889– 900. doi: 10.1016/j.scitotenv.2019.01.410

14. Khaniabadi Y.O., Daryanoosh S.M., Amrane A., Polosa R., Hopke P.K., Goudarzi G., Mohammadi M.J., Sicard P., Armin H. Impact of middle eastern dust storms on human health // Atmos. Pollut. Res. 2017. V. 8. P. 606–613. doi: 10.1016/j.apr.2016.11.005

15. Estimating the external costs of industrial air pollution: Trends 2012–2021: Technical note on the methodology and additional results from the EEA briefing 24/2023 [Электронный ресурс] https://www.eea.europa. eu/en/analysis/publications/the-costs-to-health-and-theenvironment-from-industrial-air-pollution-in-europe2024-update/technical-note_estimating-the-externalcosts-of-industrial-air-pollution-trends-2012-2021v2.pdf (Дата обращения: 16.08.2025).

16. Мельников П.А., Гусев Д.М., Селезнева К.В., Шашенко В.А. Особенности мониторинга атмосферного воздуха крупных городов с развитой промышленностью // Экология и промышленность России. 2024. Т. 28. № 2. С. 32–37. doi: 10.18412/1816-0395-2024-2-32-37

17. Ашихмина Т.Я., Мальцева Л.Г., Хайданова Е.В., Сырчина Н.В., Хето М.Х. Оценка загрязнения приземного слоя атмосферы городской среды // Теоретическая и прикладная экология. 2025. № 2. С. 72–85. doi: 10.25750/1995-4301-2025-2-072-085

18. О состоянии окружающей среды Кировской области в 2024 году: региональный доклад / Под общ. ред. Т.Э. Абашева. Киров, 2025. 195 с.

19. О состоянии и об охране окружающей среды Российской Федерации в 2023 году: государственный доклад. М.: Минприроды России; ООО «Интеллектуальная аналитика»; ФГБУ «Дирекция НТП»; Фонд экологического мониторинга и международного технологического сотрудничества, 2024. 707 с.

20. Сырчина Н.В., Пилип Л.В., Ашихмина Т.Я. Контроль запахового загрязнения атмосферного воздуха (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2022. № 2. С. 26–34. doi: 10.25750/1995-4301-2022-2-026-034

21. О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2022 году: государственный доклад. М.: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2023. 368 с.

22. Сырчина Н.В., Пилип Л.В., Ашихмина Т.Я. Основные подходы к снижению запахового загрязнения окружающей среды предприятиями животноводства (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2024. № 3. С. 6–19. doi: 10.25750/1995-4301-2024-3-006-019

Сведения о финансировании:

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-2-100-116

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2026 г., № 2
Раздел: Популяционная экология
УДК: 579.2

Профили антибиотикорезистентности стрептомицетов из разных почв Вятского Прикамья

И.Г. Широких, Н.А. Боков, А.А. Широких, Т.Я. Ашихмина

ФАНЦ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

Распространение антибиотикорезистентности среди бактерий, вызывающих инфекции, создаёт риск потери эффективности антибиотиков как лекарственных средств. Решению этой глобальной проблемы здравоохранения и ветеринарии могут способствовать новые знания о резистомах бактерий в почве, как природном резервуаре генов устойчивости к антибиотикам, где благодаря горизонтальному переносу генов может происходить передача признака в клинически значимые патогенные виды. В сравнительном аспекте охарактеризованы профили фенотипической устойчивости типичных почвенных бактерий – актиномицетов – к определённому набору антибиотиков из разных классов и различных механизмов действия. В общей сложности определены профили устойчивости 152 природных изолятов, полученных из почв разных районов Кировской области. Источником для их изоляции служили пробы почв, отобранных на особо охраняемых природных территориях (природные экосистемы) и на участках, типизирующих различные виды хозяйственной деятельности (трансформированные экосистемы). Из каждой почвенной пробы анализировали равные по объёму выборки изолятов с признаками, характерными для рода Streptomyces. С помощью методов многомерной статистики показано, что уровень резистентности стрептомицетов к каждому из семи антибиотиков (налидиксовая кислота, тетрациклин, полимиксин, триметоприм, линкомицин, амоксициллин и стрептомицин) значимо (p < 0,05) определяют как географический район выделения штамма, так и тип экосистемы (природная или трансформированная). В качестве общей закономерности на обследованной территории отмечена высокая эффективность стрептомицина и тетрациклина, и низкая чувствительность стрептомицетов к налидиксовой кислоте. Природные лесные, как и антропогенно трансформированные экосистемы, обогащены штаммами стрептомицетов со множественной устойчивостью к антибиотикам. Практическое значение полученных результатов для экологии и мониторинга заключается в статистически доказанной возможности использования устойчивости почвенных стрептомицетов в качестве индикатора антропогенной нагрузки на почву.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: антибиотики, устойчивость, почвенный резистом, Streptomyces, природная экосистема, хозяйственное использование, статистический анализ

Развернуть Список процитированных источников

1. Кунанбаева К.К., Байтурсинов Г.А., Лескен Д.С., Оразымбет Н.Ж., Баймуратова З.Р. Антибиотикорезистентность: глобальная угроза для здравоохранения // Биология и интегративная медицина. 2025. № 2 (74). С. 352–356.

2. Han F.X., Kingery W., Selim H. Accumulation, redistribution, transport and bioavailability of heavy metals in waste-amended soils // Trace Elements in Soil: Bioavailability, Fluxes and Transfer / Eds. I. Iskander, M. Kirkham. Boca Raton, FL: CRC, 2001. P. 141–168.

3. Baker-Austin C., Wright M.S., Stepanauskas R., McArthur J.V. Co-selection of antibiotic and metal resistance // Trends Microbiol. 2006. V. 14. No. 4. P. 176–182. doi: 10.1016/j.tim.2006.02.006

4. Burridge L., Weis J., Cabello F., Pizarro J., Bostick K. Chemical use in salmon aquaculture: a review of current practices and possible environmental effects // Aquaculture. 2010. V. 306. No. 1–4. P. 7–23. doi: 10.1016/j. aquaculture.2010.05.020

5. Sieler C., Berendonk T.U. Heavy metal driven coselection of antibiotic resistance in soil and water bodies impacted by agriculture and aquaculture // Front. Microbiol. 2012. V. 3. Article No. 399. doi:10.3389/fmicb.2012.00399

6. Chapman J.S. Disinfectant resistance mechanisms, cross-resistance, and co-resistance // International Biodeterioration & Biodegradation. 2003. V. 51. No. 4. P. 271–276. doi: 10.1016/S0964-8305(03)00044-1

7. Osman O., Tanguichi H., Ikeda K., Park P., TanabeHosoi S., Nagata S. Copper-resistant halophilic bacterium isolated from the polluted Maruit Lake, Egypt // J. Appl. Microbiol. 2010. V. 108. No. 4. P. 1459–1470. doi: 10.1111/j.1365-2672.2009.04574.x

8. Knapp C.W., McCluskey S.M., Singh B.K., Campbell C.D., Hudson G., Graham D.W. Antibiotic resistance gene abundances correlate with metal and geochemical conditions in archived Scottish soils // PloS One. 2011. V. 6 (11). P. e27300. doi: 10.1371/journal. pone.0027300

9. Shirokikh I.G., Gembitskaya E.A., Ashikhmina T.Y. Spread of antibiotic-resistant actinobacteria in soils exposed to various types of anthropogenic impact // Biol. Bull. Russ. Acad. Sci. 2024. V. 51. P. 3146–3153. doi: 10.1134/S1062359024700936

10. Wright G.D. Antibiotic resistance in the environment: a link to the clinic? // Curr. Opin. Microbiol. 2010. V. 13. No. 5. P. 589–594. doi: 10.1016/j.mib.2010.08.005

11. D’Costa V.M., King C.E., Kalan L., Morar M., Sung W.W.L., Schwarz C., Froese D., Zazula G., Calmels F., Debruyne R., Golding G.B., Poinar H.N., Wright G.D. Antibiotic resistance is ancient // Nature. 2011. V. 477. P. 457–461. doi: 10.1038/nature10388

12. Salyers A.A., Amábile-Cuevas C.F. Why are antibiotic resistance genes so resistant to elimination? // Antimicrob. Agents Chemother. 1997. V. 41. No. 11. P. 2321–2325. doi: 10.1128/AAC.41.11.2321

13. Aminov R.I. A brief history of the antibiotic era: lessons learned and challenges for the future // Front. Microbiol. 2010. V. 1. Article No. 134. doi: 10.3389/ fmicb.2010.00134

14. D’Costa V.M., McGrann K.M., Hughes D.W., Wright G.D. Sampling the antibiotic resistome // Science. 2006. V. 311. No. 5759. P. 374–377. doi: 10.1126/ science.1120800

15. Allen H.K., Donato J., Wang H.H., Cloud-Hansen K.A., Davies J., Handelsman J. Call of the wild: antibiotic resistance genes in natural environments // Nat. Rev. Microbiol. 2010. V. 8. No. 4. P. 251–259. doi: 10.1038/nrmicro2312

16. Добровольская Т.Г., Головченко А.В., Лысак Л.В., Зенова Г.М. Физикохимия и биология торфа. Методы оценки численности и разнообразия бактериальных и актиномицетных комплексов торфяных почв. Томск: Издательство ТГПУ, 2010. 99 с.

17. Bergeys Manual of Determinative Bacteriology / Eds. J.G. Holt, N.R. Krieg, P.H.A. Sneath, J.T. Staley, S.T. Williams. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 1994. 800 p.

18. Шитиков В.К., Зинченко Т.Д. Многомерный статистический анализ экологических сообществ (обзор) // Теоретическая и прикладная экология. 2019. № 1. С. 5–11. doi: 10.25750/1995-4301-2019-1-005-011

19. Harrington P.B., Vieira N.E., Espinoza J., Nien J.K., Romero R., Yergey A.L. Analysis of variance-principal component analysis: A soft tool for proteomic discovery // Analytica Chimica Acta. 2005. V. 544. No. 1–2. P. 118–127. doi: 10.1016/j.aca.2005.02.042

20. Jansen J.J., Hoefsloot H.C.J., van der Greef J., Timmerman M.E., Westerhuis J.A., Smilde A.K. ASCA: Analysis of multivariate data obtained from an experimental design // J. Chemometrics. 2005. V. 19. Р. 469–481. doi: 10.1002/cem.952

21. Xu Y., Fowler S.J., Bayat A., Goodacre R. Chemometrics models for overcoming high between subject variability: applications in clinical metabolic profiling studies // Metabolomics. 2014. V. 10. P. 375–385. doi: 10.1007/s11306-013-0616-8

22. Гордеева Е.И., Филиппов П.Н., Турсунова Н.В., Салмин А.В. Варианты генов Mycobacterium tuberculosis, ассоциированные с лекарственной устойчивостью к фторхинолонам (обзор литературы) // Научные результаты биомедицинских исследований. 2024. Т. 10. № 3. С. 324–338. doi: 10.18413/2658-6533-2024-10-3-0-1

Сведения о финансировании:

Работа выполнена в рамках государственных заданий Федерального аграрного научного центра Северо-Востока имени Н.В. Рудницкого (№ FNWE-2025-0005) и Института биологии ФИЦ Коми НЦ УрО РАН (№ 125021402208-5).

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-2-183-191

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2026 г., № 1
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 631.81:631.95

Дефицит селена в почвах и способы его коррекции

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина, Д.В. Демидов

ВятГУ

Специфическими особенностями микроэлемента (МЭ) Se являются чрезвычайно низкие физиологические нормы потребления и узкий интервал между дефицитом и токсичностью. Недостаток селена в организме приводит к нарушению здоровья и сокращению продолжительности жизни. Основным источником Se для растений является почва, далее этот элемент передаётся по пищевым цепям. Концентрация Se в почвах обычно варьирует в пределах от 0,01 до 2,0 мг/кг при среднем глобальном значении 0,4 мг/кг. Большинство почв сельскохозяйственного назначения характеризуются выраженным дефицитом Se. Обогащение почв этим МЭ позволяет не только повысить содержание Se в сельскохозяйственной продукции, но и увеличить продуктивность агроценозов, снизить патогенную нагрузку на растения, повысить их стрессоустойчивость. Для обогащения почв могут найти применение Se-содержащие удобрения. Наиболее безопасными считаются удобрения, содержащие Se в виде органических соединений или биоформ, однако производство таких удобрений сопряжено с относительно высокими затратами. Чаще всего в качестве источника Se для растений применяют селенат натрия, его недостатком является высокая токсичность, ограничивающая возможность использования в сельском хозяйстве. Более безопасными считаются обогащённые Se комплексные удобрения. Производство и вывод на рынок доступных и эффективных Se-удобрений имеют большое социальное значение, однако технологические аспекты производства таких удобрений в научных публикациях не нашли должного отражения. Вопросы, касающиеся оптимальных норм внесения Se в почвы, до настоящего времени также не получили однозначного решения. В разных публикациях приводятся данные о достижении положительного эффекта при внесении от 4 до 200г Se на га под одну и ту же культуру. Дискуссионными являются вопросы, касающиеся оценки экологических рисков от масштабного использования Se-удобрений, однако в ряде публикаций приводятся сведения о том, что Se, благодаря образованию летучих соединений, не аккумулируется почвами и практически не мигрирует в подземные воды.

Ключевые слова: селен, микроэлементы, почвы, удобрения, биодоступность селена

Развернуть Список процитированных источников

1. Yang L., Jiang Y., Wu H., Sun J., Huang X., Hong J., Zheng B., Zhu J. Metabolic functions and mechanisms of selenium, selenocysteine, and GPX4 mediated immune regulation through autophagy in solid tumors // Food Sci. Nutr. 2025. V. 13. No. 12. Article No. e71230. doi: 10.1002/fsn3.71230

2. Duntas L.H., Benvenga S. Selenium: an element for life // Endocrine. 2015. V. 48. No. 3. Р. 756–775. doi: 10.1007/s12020-014-0477-6

3. Aktaş İ., Bilgiç S. Human health and selenium // Ejons International Journal on Mathematic, Engineering and Natural Sciences. 2025. V. 9. No. 2. Р. 153–169. doi: 10.5281/zenodo.15761884

4. Rayman M.P. Selenium intake, status, and health: a complex relationship // Hormones. 2020. V. 19. No. 1. Р. 9–14. doi: 10.1007/s42000-001125-5

5. MR 2.3.1.0253-21. Norms of physiological needs for energy and nutrients for various groups of the population of the Russian Federation: methodological recommendations [Internet resource] https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/402716140/ (Accessed: 15.01.2026).

6. EFSA Panel on Nutrition, Novel Foods and Food Allergens (NDA); Turck D., Bohn T., Castenmiller J., de Henauw S., Hirsch-Ernst K.I., Knutsen H.K., Maciuk A., angelsdorf I., McArdle H.J., Peláez C., Pentieva K., Siani A., Thies F., Tsabouri S., Vinceti M., Aggett P., Crous Bou M., Cubadda F., Ciccolallo L., de Sesmaisons Lecarré A., Fabiani L., Titz A., Naska A. Scientific opinion on the tolerable upper intake level for selenium // EFSA J. 2023. V. 21. No. 1. Article No. e07704. doi: 10.2903/j.efsa.2023.7704

7. Belov M.A., Sindireva A.V. Assessment of selenium content in the soil–plant system in the forest-steppe and steppe zone of the Chelyabinsk region // Environment and Human: Ecological Studies. 2024. V. 14. No. 4. Р. 496–511 (in Russian). doi: 10.31862/2500-2961-2024-14-4-496-511

8. Sun W., Huang B., Zhao Y., Shi X., Darilek J.L., Deng X., Wang H., Zou Z. Spatial variability of soil selenium as affected by geologic and pedogenic processes and its effect on ecosystem and human health // Geochem. J. 2009. V. 43. No. 4. Р. 217–225. doi: 10.2343/geochemj.1.0019

9. Golubkina N.A., Papazyan T.T. Selenium in nutrition: plants, animals, humans. Moskva, 2006. 254 р. (in Russian).

10. Avtsyn A.P., Zhavoronkov A.A., Rish M.A., Strochkova L.S. Human microelementoses. Moskva: Meditsina, 1991. 496 р. (in Russian).

11. Shirshova T.I., Beshley I.V., Golubkina N.A. The content of selenium in soils of some regions of the Komi Republic // Proceedings of the Komi Science Centre of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2018. No. 2 (34). Р. 43–48 (in Russian).

12. Kamboj M., Bajpai S., Pandey G., Banic B.K. Effect of selenium and its compounds on human health // Trace Metals Selenium, Chromium and Vanadium: Chemistry, Biology and Human Health / Eds. Banic B.K., Bajpai S., Kamboj M., Pandey G. CRC Press, 2025. P. 169–197.

13. Goroshnikova G.A., Drozdova L.I., Belousov A.I. Features metabolic profile of cows in selene deficit zone // Agrarian Bulletin of the Urals. 2015. No. 3 (133). Р. 15–17 (in Russian).

14. Souza L.S.L., Campos R.O.,Braga J.S. Filho, Jesus J.D.S., Anunciação S.M., Cassemiro J.F.,Rende P.R.F., Hecht F., Ramos H.E. Selenium nutritional status and thyroid dysfunction // Arch. Endocrinol. Metabol. 2025. V. 69. No. 1. Article No. e230348. doi: 10.20945/2359-4292-2023-0348

15. Barchielli G., Capperucci A., Tanini D. The role of selenium in pathologies: an updated review // Antioxidants. 2022. V. 11. No. 2. Article No. 251. doi: 10.3390/antiox11020251

16. Medeiros D.M. Copper, iron, and selenium dietary deficiencies negatively impact skeletal integrity: A review // Exp. Biol. Med. 2016. V. 241. No. 12. Р. 1316–1322. doi: 10.1177/1535370216648805

17. Cardoso B.R., Cominetti C., Seale L.A. Selenium, human health and chronic disease // Front. Nutr. 2022. V. 8. Article No. 827759. doi: 10.3389/fnut.2021.827759

18. Raisbeck M.F. Selenosis // Vet. Clin. North Am. Food Anim. Pract. 2000. V. 16. No. 3. Р. 465–480. doi: 10.1016/s0749-0720(15)30081-5

19. Tinggi U. Selenium toxicity and its adverse health effects // Reviews in Food and Nutrition Toxicity. V. 4. / Eds. V.R. Preedy, R.R. Watson. CRC Press, 2005. Р. 29–56.

20. Lv Q., Liang X., Nong K., Gong Z., Qin T., Qin X., Wang D., Zhu Y. Advances in research on the toxicological effects of selenium // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2021. V. 106. No. 5. Р. 715–726. doi: 10.1007/s00128-020-03094-3

21. Temmerman L.D, Waegeneers N., Thiry C., Laing G.D., Tack F., Ruttens A. Selenium content of Belgian cultivated soils and its uptake by field crops and vegetables // Sci. Total Environ. 2014. V. 468–469.Р. 77–82. doi: 10.1016/j.scitotenv.2013.08.016

22. Hou X., Wang Z., Peng M. Selenium compounds and their bioactivities: molecular mechanisms and prospects for functional food and therapeutic applications // Plants. 2025. V. 14. No. 17. Article No. 2622. doi: 10.3390/plants14172622

23. Mangiapane E., Pessione A., Pessione E. Selenium and selenoproteins: an overview on different biological systems // Curr. Protein Pept. Sci. 2014. V. 15. No. 6. Р. 598–607. doi: 10.2174/1389203715666140608151134

24. Coppin F., Chabroullet C., Martin-Garin A., Balesdent J., Gaudet J.P. Methodological approach to assess the effect of soil ageing on selenium behaviour: first results concerning mobility and solid fractionation of selenium // Biol. Fertil. Soils. 2006. V. 42. No. 5. Р. 379–386. doi: 10.1007/s00374-006-0080-y

25. Vodyanitskii Yu.N. Standards for the contents of heavy metals and metalloids in soils // Eurasian Soil Sc. 2012. V. 45. P. 321–328. doi: 10.1134/S1064229312030131

26. Plemenkov V.V. Natural connections of selenium and health of men // IKBFU’s Vestnik. Series: Natural and Medical Sciences. 2007. No. 1. Р. 51–63 (in Russian).

27. Syrchina N.V., Bogatyryova N.N., Ashikhmina T.Ya., Kantor G.Ya. Tailings of enrichment of phosphorites of the Vyatka-Kama deposit as secondary material resources for the production of natural fertilizers // Theoretical and Applied Ecology. 2021. No. 2. Р. 107–114 (in Russian). doi: 10.25750/1995-4301-2021-2-107-114

28. Grigorev N.A. Distribution of chemical elements in the upper part of the continental crust. Yekaterinburg: Ural Branch of the RAS Publ., 2009. 190 р. (in Russian).

29. Sindireva A.V., Kotchenko S.G., Guryev N.E. Geochemical assessment of selenium content in the main types of soils of the Tyumen region // Problems of regional ecology. 2021. No. 3. Р. 32–38 (in Russian). doi: 10.24412/1728-323X-2021-3-32-38

30. El-Ramady H., Abdalla N., Alshaal T., Domokos-Szabolcsy É., Elhawat N., Prokich J., Sztrik A., Fári M., El-Marsafawy S., Shams M.S. Selenium in soils under climate change, implication for human health // Environ. Chem. Lett. 2015. V. 13. No. 1. Р. 1–19. doi: 10.11648/j.ijaas.20170301.11

31. Syrchina N.V., Pilip L.V. The effect of acidification on the sulfide hydrogen emissions in the organic waste of pig farms // Problems of regional ecology. 2021. No. 4. Р. 102–106 (in Russian). doi: 10.24412/1728-323X-2021-4-102-106

32. Saha U., Fayiga A., Sonon L. Selenium in the soil–plant environment: a review // Int. J. Appl. Agric. Sci. 2017.V. 3. No. 1. Р. 1–18. doi: 10.11648/j.ijaas.20170301.11

33. Fordyce F.M. Selenium deficiency and toxicity in the environment // Essentials of medical geology / Ed. O. Selenus. Dordrecht: Springer, 2012. Р. 375–416. doi: 10.1007/978-94-007-4375-5_16

34. Pan Z., He S., Li C., Men W., Yan C., Wang F. Geochemical characteristics of soil selenium and evaluation of Se-rich land resources in the central area of Guiyang City, China // Acta Geochim. 2017. V. 36. No. 2. Р. 240–249. doi: 10.1007/s11631-016-0136-0

35. Sindireva A.V., Golubkina N.A., Erdenetsogt E. An integrated approach to assessing the effect of selenium in the soil-plant system: methodological recommendations. Omsk: KAN Publ. Centre, 2022. 28 р. (in Russian).

36. Belov M.A., Sindireva A.V., Puzanov D.O., Veshkurtseva S.S. Selenium content in environmental objects and in the hair of the population in the territory of the Oktyabrsky district of the Khanty-Mansi Autonomous Okrug – Yugra // Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology. 2025. No. 3. Р. 157–162 (in Russian). doi: 10.17308/geo/1609-0683/2025/3/157-162

37. Tan J., Zhu W., Wang W., Li R., Hou S., Wang D., Yang L. Selenium in soil and endemic diseases in China // Sci. Total Environ. 2002. V. 284. No. 1–3. Р. 227–235. doi: 10.1016/s0048-9697(01)00889-0

38. Cheng L., Nazir N., Li X., Zhang J., Zhu Y. Spatial distribution of surface soil selenium and its influencing factors in China: A literature-based analysis // Environ. Pollut. 2025. Article No. 126962. doi: 10.1016/j. envpol.2025.126962

39. Dinh Q.T., Wang M., Tran T.A.T., Zhou F., Wang D., Zhai H. Peng Q., Xue M., Du Z., Bañuelos G.S., Lin Z.Q., Liang D. Bioavailability of selenium in soilplant system and a regulatory approach // Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 2019. V. 49. No. 6. Р. 443–517. doi: 10.1080/10643389.2018.1550987

40. Winkel L.H.E., Vriens B., Jones G.D., Schneider L.S., Pilon-Smits, Bañuelos G.S. Selenium cycling across soil–plant–atmosphere interfaces: a critical review // Nutrients. 2015. V. 7. No. 6. Р. 4199–4239. doi: 10.3390/nu7064199

41. Roca-Perez L., Gil C., Cervera M.L., Gonzálvez A., Ramos-Miras J., Pons V., Bech J., Boluda R. Selenium and heavy metals content in some Mediterranean soils // J. Geochem. Explor. 2010. V. 107. No. 2. Р. 110–116. doi: 10.1016/j.gexplo.2010.08.00

42. Liu N., Wang M., Zhou F., Zhai H., Qi M., Liu Y., Li Y., Zhang N., Ma Y., Huang J., Ren R., Liang D. Selenium bioavailability in soil–wheat system and its dominant influential factors: A field study in Shaanxi province, China // Sci. Total Environ. 2021. V. 770. Article No. 144664. doi: 10.1016/j.scitotenv.2020.144664

43. Zhao C., Ren J., Xue C., Lin E. Study on the relationship between soil selenium and plant selenium uptake // Plant and Soil. 2005. V. 277. No. 1. Р. 197–206. doi: 10.1007/s11104-005-7011-9

44. El-Ramady H., Omara A.E.D.,El-Sakhawy T., Prokisch J., Brevik E.C. Sources of selenium and nano-selenium in soils and plants // Selenium and Nano-Selenium in Environmental Stress Management and Crop Quality Improvement / Eds. M.A. Hossain, G.J. Ahammed, Z. Kolbert, H. El-Ramady, T. Islam, M. Schiavon. Cham: Springer, 2022. Р. 1–24. doi: 10.1007/978-3-031-07063-1_1

45. Cupp-Sutton K.A., Ashby M.T. Biological chemistry of hydrogen selenide // Antioxidants. 2016. V. 5. No. 4. Article No. 42. doi: 10.3390/antiox5040042

46. Jacob C., Giles G.I., Giles N.M., Sies H. Sulfur and selenium: the role of oxidation state in protein structure and function // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2003. V. 42. No. 39. Р. 4742–4758. doi: 10.1002/anie.200300573

47. Sharma V.K., McDonald T.J., Sohn M., Anquandah G.A.K., Pettine M., Zboril R. Biogeochemistry of selenium. A review // Environ. Chem. Lett. 2015. V. 13. No. 1. Р. 49–58. doi: 10.1007/s10311-014-0487-x

48. Zhang L., Fan J., Liang Q., Zhan T., Liu T., Wang G. Impact of land use changes on selenium distribution and bioavailability in Mollisol of Sanjiang Plain // Environ. Pollut. 2025. V. 376. Article No. 126374. doi: 10.1016/j. envpol.2025.126374

49. Fernández-Martínez A., Charlet L. Selenium environmental cycling and bioavailability: a structural chemist point of view // Rev. Environ. Sci. Biotechnol. 2009. V. 8. No. 1. Р. 81–110. doi: 10.1007/s11157-009-9145

50. Zhai H., Kleawsampanjai P., Wang M., Qi M., Liu Y., Liu N., Zhou F., Wang M., Liang D. Effects of soil moisture on aging of exogenous selenate in three different soils and mechanisms // Geoderma. 2021. V. 390. No. 9. Article No. 114966. doi: 10.1016/j.geoderma.2021.114966

51. Blaylock M.J., James B.R. Redox transformations and plant uptake of selenium resulting from root–soil interactions // Plant Soil. 1994. V. 158. No. 1. Р. 1–12. doi: 10.1007/BF00007911

52. Jiang Z., Wang Z., Zhao Y., Peng M. Unveiling the vital role of soil microorganisms in selenium cycling: a review // Front. Microbiol. 2024. V. 15. Article No. 1448539. doi: 10.3389/fmicb.2024.1448539

53. Wang Z., Huang W., Pang F. Selenium in soil–plant–microbe: a review // Bull. Environ. Contam. Toxicol. 2022. V. 108. No. 2. Р. 167–181.doi: 10.1007/s00128-021-03386-2

54. Germ M., Stibilj V., Kreft I. Metabolic importance of selenium for plants // European Journal of Plant Science and Biotechnology. 2007. V. 1. No. 10. Р. 91–97.

55. Kovalevich Z.S., Golovaty S.E. Accumulation of selenium in cereals grains when using different forms of selenium fertilizers // Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Agrarian series. 2010. No. 3. Р. 49–55 (in Russian).

56. Montanari S., Salinitro M., Simoni A., Ciavatta C., Tassoni A. Foraging for selenium: A comparison between hyperaccumulator and non-accumulator plant species // Sci. Rep. 2023. V. 13. No. 1. Article No. 10661. doi: 10.1038/s41598-023-37249-z

57. El Mehdawi A.F., Pilon-Smits E.A.H. Ecological aspects of plant selenium hyperaccumulation // Plant Biol. 2012. V. 14. No. 1. P. 1–10. doi: 10.1111/j.1438-8677.2011.00535.x

58. Lindblom S.D., Fakra S.C., Landon J., Schulz P., Tracy B.,Pilon-Smits E.A.H. Inoculation of Astragalus racemosus and Astragalus convallarius with selenium-hyperaccumulator rhizosphere fungi affects growth and selenium accumulation // Planta. 2013. V. 237. No. 3. Р. 717–729. doi: 10.1007/s00425-012-1789-5

59. Patharajan S., Raaman N. Influence of arbuscular mycorrhizal fungi on growth and selenium uptake by garlic plants // Arch. Phytopathol. Plant Prot. 2012. V. 45. No. 2. Р. 138–151. doi: 10.1080/03235408.2010.501166

60. Kaur T., Vashisht A., Prakash N.T., Reddy M.S. Role of selenium-tolerant fungi on plant growth promotion and selenium accumulation of maize plants grown in seleniferous soils // Water Air Soil Pollut. 2022. V. 233. No. 1. Article No. 17. doi: 10.1007/s11270-021-05490-9

61. Bandeira V.M., Pereira L.T., Cunha Sousa P.F., Alves A.F., de Sousa T.P., da Silva C.M., da Silva W.A., Machado D.C., Viana J.S., Araújo R.A. Increased yield of common bean during interaction between organic selenium and Trichoderma spp. // Revista Aracê. 2025. V. 7. No. 3. P. 13259–13270. doi: 10.56238/arev7n3-181

62. Golubkina N., Zamana S., Seredin T., Poluboyarino P., Sokolov S., Baranova H., Krivenkov L., Pietrantonio L., Caruso G. Effect of selenium biofortification and beneficial microorganism inoculation on yield, quality and antioxidant properties of shallot bulbs // Plants. 2019. V. 8. No. 4. Article No. 102. doi: 10.3390/plants8040102

63. Pilon-Smits E.A.H. Selenium in plants // Progress in Botany. V. 76 / Eds. U. Lüttge, W. Beyschlag. Cham: Springer, 2015. Р. 93–107. doi: 10.1007/978-3-319-08807-5_4

64. Van Hoewyk D., Garifullina G.F., Ackley A.R., Abdel-Ghany S.E., Marcus M.A., Fakra S., Ishiyama K., InoueE., Pilon M., Takahashi H., Pilon-Smits E.A.H. Overexpression of AtCpNifS enhances selenium tolerance and accumulation in Arabidopsis // Plant Physiol. 2005. V. 139. No. 3. Р. 1518–1528. doi: 10.1104/pp.105.068684

65. Ghosh D., Roy S. Role of selenium in agriculture under climate change // Selenium in sustainable agriculture: a soil to spoon prospective / Eds. D. Moulick, S. Choudhury. Cham: Springer, 2025. Р. 315–336. doi: 10.1007/978-3-031-93957-0_13

66. Sychev V.G., Aristarkhov A.N., Yakovleva T.A., Panasin V.I., Busygin A.S. Problem of selenium and its solution by agrochemical means. The current state of research on the problem of selenium in agroecosystems (report 1) // Plodorodie. 2015. No. 4. Р. 2–5 (in Russian).

67. Huang Q., Xu Y., Liu Y., Qin X., Huang R., Liang X. Selenium application alters soil cadmium bioavailability and reduces its accumulation in rice grown in Cd-contaminated soil // Environ. Sci. Pollut. Res. 2018. V. 25. No. 31. Р. 31175–31182. doi: 10.1007/s11356-018-3068-x

68. Li Y., Pei G., Zhang Y., Guan S., Lv Y., Li Z., Li H. Development and evaluation of selenium-enriched compound fertilizers for remediation of mercury-contaminated agricultural soil // Agronomy. 2025. V. 15. No. 8. Article No. 1842. doi: 10.3390/agronomy15081842

69. Pilip L.V., Syrchina N.V. Effect of meliorants on cadmium mobility in soils // Russian journal of applied ecology. 2023. No. 4. Р. 60–66 (in Russian). doi: 10.24852/2411-7374.2023.4.60.66

70. Pilip L.V., Syrchina N.V., Kuznetsov D.A. Livestock complexes as sources of environmental pollution with heavy metals (Cu, Zn) // Principles of the Ecology. 2023. No. 1. Р. 82–89 (in Russian). doi: 10.15393/j1.art.2023.13182

71. Guan Q. Selenium-Mediated Rhizosphere Blocking and Control Network: Multidimensional Mechanisms for Regulating Heavy Metal Bioavailability. 2026. doi: 10.20944/preprints202601. 0556.v1

72. Kaur S., Nayyar H. Selenium fertilization to salt-stressed mungbean (Vigna radiata L. Wilczek) plants reduces sodium uptake, improves reproductive function, pod set and seed yield // Sci. Hortic. 2015. V. 197. Р. 304–317. doi: 10.1016/j.scienta.2015.09.048

73. Ahmad R., Waraich E., Nawaz F., Ashraf M.Y., Khalid M. Selenium (Se) improves drought tolerance in crop plants – a myth or fact? // J. Sci. Food Agric. 2016. V. 96. No. 2. Р. 372–380. doi: 10.1002/jsfa.7231

74. Garousi F. Toxicity of selenium, application of selenium in fertilizers, selenium treatment of seeds, and selenium in edible parts of plants // Acta Univ. Sapientiae: Alimentaria. 2017. V. 10. No. 1. Р. 61–74. doi: 10.1515/ausal-2017-0004

75. Estarriaga-Navarro S., Goicoechea N., Plano D., Sanmartín C. Selenium biofortification: integrating one health and sustainability // J. Sci. Food Agric. 2026. V. 106. No. 4. Р. 1955–1967. doi: 10.1002/jsfa.70103

76. Gebreeyessus G.D., Zewge F. A review on environmental selenium issues // SN Appl. Sci. 2019. V. 1. Article No. 55. doi: 10.1007/s42452-018-0032-9

77. Ros G.H., van Rotterdam A.M.D., Bussink D.W., Bindraban P.S. Selenium fertilization strategies for bio-fortification of food: an agro-ecosystem approach // Plant Soil. 2016. V. 404. No. 1. Р. 99–112. doi: 10.1007/s11104-016-2830-4

78. Preda C., Vasiliu I., Bredetean O., Gabriela C.D., Ungureanu M.C., Leustean E.L., Grigorovici A., Oprisa C., Vulpoi С. Selenium in the environment: essential or toxic to human health? // Environmental Engineering & Management Journal (EEMJ). 2016. V. 15. No. 4. Р. 913–921. doi: 10.30638/eemj.2016.099

79. Ren X., Wang Y., Sun J, Liang K., Zhu H., Li Y., Gao J., Zhang Y., Huang S., Zhu D. Legal standards for selenium enriched foods and agricultural products: domestic and international perspectives // Nutrients. 2024. V. 16. No. 21. Article No. 3659. doi: 10.33390/nu16213659

80. Wang G., Bobe G., Filley S.J., Pirelli G., Bohle M.G., Davis T.Z., Bañuelos G.L., Hall J.A. Effects of springtime sodium selenate foliar application and NPKS fertilization on selenium concentrations and selenium species in forages across Oregon // Anim. Feed Sci. Technol. 2021. V. 276. Article No. 114944. doi: 10.1016/j.anifeed-sci.2021.114944

81. Ali F., Peng Q., Wang D., Cui Z., Huang J., Fu D., Liang D. Effects of selenite and selenate application on distribution and transformation of selenium fractions in soil and its bioavailability for wheat (Triticum aestivum L.) // Environ. Sci. Pollut. Res. 2017. V. 24. No. 9. Р. 8315–8325.doi: 10.1007/s11356-017-8512-9

82. Cartes P., Gianfreda L., Mora M.L. Uptake of selenium and its antioxidant activity in ryegrass when applied as selenate and selenite forms // Plant Soil. 2005. V. 276. No. 1. Р. 359–367. doi: 10.1007/s11104-005-5691-9

83. Loganathan P., Hedley M.J. Spatial and time-dependent patterns of selenium (Se) release from selected Se fertiliser granules // Aust. J. Soil Res. 2006. V. 44. No. 2. Р. 155–163. doi: 10.1071/SR05139

84. Xu X., Wang J., Wu H., Yuan Q., Wabg J., Cui J., Lin A. Effects of selenium fertilizer application and tomato varieties on tomato fruit quality: a meta-analysis // Sci. Hortic. 2022. V. 304. Article No. 111242. doi: 10.1016/j. scienta.2022.111242

85. Liu J., Qi W.Y., Chen H., Song C., Li Q., Wang S.G. Selenium nanoparticles as an innovative selenium fertilizer exert less disturbance to soil microorganisms // Front. Microbiol. 2021. V. 12. Article No. 746046. doi: 10.3389/fmicb.2021.746046

86. Gudkov S.V., Shafeev G.A., Glinushkin A.P., Shkirin A.V., Barmina E.V., Rakov I.I., Simakin A.V., Kislov A.V., Astashev M.E., Vodeneev V.A., Kalinichenko V.P. Production and use of selenium nanoparticles as fertilizers // ACS Omega. 2020. V. 5. No. 28. Р. 17767–17774. doi: 10.1021/acsomega.0c02448

87. Song J., Yu S., Yang R., Xiao J., Liu J.F. Opportunities for the use of selenium nanoparticles in agriculture // NanoImpact. 2023. V. 31. Article No. 100478. doi: 10.1016/j.impact.2023.100478

88. Fang Q., Liu Z., Wang K. Selenium nanoparticles vs selenite fertilizers: implications for toxicological profiles, antioxidant defense, and ferroptosis pathways // J. Agric. Food Chem. 2025. V. 73. No. 19. Р. 11634–11646. doi: 10.1021/acs.jafc.5c02034

89. Wang X., Hussain B., Xin X., Zou T., Huang X., Cheng L., Wu Z., Yang Y., Li Y., He Z., Lian J., White J.C., Yang X. Fate and physiological effects of foliar selenium nanoparticles in wheat // ACS Nano. 2025. V. 19. No. 23. Р. 21792–21806. doi: 10.1021/acsnano.5c05670

90. Zhang Z., Zhou T., Pan C., Li M., Wang J., Wang X., Wang S., Hu Z., SunR., Li D. Nanoselenium-driven reduction in chemical fungicide usage: Eco-safety enhancement in pepper Phytophthora capsici control // Pestic. Biochem. Physiol. 2025. V. 215. Article No. 106639. doi: 10.1016/j.pestbp.2025.106639

91. Quiterio-Gutiérrez T., Ortega-Ortiz H., Cadenas-Pliego G., Hernández-Fuentes A.D., Sandoval-Rangel A., Benavides-Mendoza A., Cabrera-de la Fuente M., Juárez-Maldonado A. The application of selenium and copper nanoparticles modifies the biochemical responses of tomato plants under stress by Alternaria solani // Int. J. Mol. Sci. 2019. V. 20. No. 8. Article No. 1950. doi: 10.3390/ijms20081950

92. Liu H., Zhang Y., Zhang L., Liu Y., Chen Y. Shi Y. Nano-selenium strengthens potato resistance to potato scab induced by Streptomyces spp., increases yield, and elevates tuber quality by influencing rhizosphere microbiomes // Front. Plant Sci. 2025. V. 16. No. 3. Article No. 1523174. doi: 10.3389/fpls.2025.1523174

93. Jia Y., Kang L., Wang P., Wu T., Fu X., Wan X., Huang T., Wei X., Wang X., Bi Y., Pan C. Application of nano-selenium and glutathione with pyrimethanil enhance cucumber resistance to Botrytis cinerea by boosting root secretion and recruiting beneficial microorganisms // Chem. Eng. J. 2025. V. 528. Article No. 172174. doi: 10.1016/j.cej.2025.172174

94. Garza-García J.J.O., Hernández-Díaz J.A., Zamudio-Ojeda A., León-Morales J.M., Guerrero-Guzmán A., Sánchez-Chiprés D.R., López-Velázquez J.C., García-Morales S. The role of selenium nanoparticles in agriculture and food technology // Biol. Trace Elem. Res. 2022. V. 200. No. 5. Р. 2528–2548. doi: 10.1007/s12011-021-02847-3

95. Xian L., Li Q., Li T., Yu L. Methylselenized glucose: an efficient organoselenium fertilizer enhancing the selenium content in wheat grains // Chin. Chem. Lett. 2023. V. 34. No. 5. Article No. 107878. doi: 10.1016/j.cclet.2022.107878

96. Qian R., Shen J., Yu L. Recent advances in agricultural selenium chemistry // J. Agric. Food Chem. 2026. V. 74. No. 4. P. 3283–3289. doi: 10.1021/acs.jafc.5c13028

97. Li J., Otero-Gonzalez L., Parao A., Tack P., Folens K., Ferrer I., Lens P.N.L., Du Laing G. Valorization of selenium-enriched sludge and duckweed generated from wastewater as micronutrient biofertilizer // Chemosphere. 2021. V. 281. Article No. 130767. doi: 10.1016/j.chemo-sphere.2021.130767

98. Wang D., Dinh Q.T., Anh Thu T.T., Zhou F., Yang W., Wang M., Song W., Liang D. Effect of selenium-enriched organic material amendment on selenium fraction transformation and bioavailability in soil // Chemosphere. 2018. V. 199. Р. 417–426. doi: 10.1016/j.che-mosphere.2018.02.007

99. El-Ghamry A., El-Khateeb A.Y., Mosa A.A., El-Ramady H.R. Bio-nano fertilizers preparation using a fully-automated apparatus: a case study of nano-selenium // Env. Biodiv. Soil Security. 2021. V. 5. Р. 171–183. doi: 10.21608/jenvbs.2021.88095.1139

100. El-Ghamry A., Mosa A.A., Alshaal T.A., El-Ramady H.R. Nanofertilizers vs. biofertilizers: new insights // Env. Biodiv. Soil Security. 2018. V. 2. No. 1. Р. 40–50. doi: 10.21608/jenvbs.2018.3880.1029

101. Sholkamy E.N., Abdelhamid M.A.A., Mekawy A.M.M., El-Sheekh M., Pack S.P. Nano-biofertilizer formulations for sustainable agriculture: potential and limitations // Plant–microbe interactions for environmental and agricultural sustainability / Eds. A. Pandey, K. Choure, M. El-Sheekh, A.N. Yadav. Cham: Springer, 2025. Р. 661–693.

102. Keskinen R., Räty M., Yli-Halla M. Selenium fractions in selenate-fertilized field soils of Finland // Nutr. Cycl. Agroecosyst. 2011. V. 91. No. 1. Р. 17–29. doi: 10.1007/s10705-011-9435-3

103. Alfthan G., Aspila P., Ekholm P., Eurola M., Hartikainen H., Hero H., Hietaniemi V., Root T., Salminen P., Venäläinen E.-R., Aro A. Nationwide supplementation of sodium selenate to commercial fertilizers: history and 25-year results from the Finnish selenium monitoring programme // Combating micronutrient deficiencies: food-based approaches. Wallingford UK: CABI, 2011. Р. 312–337. doi: 10.1079/9781845937140.0312

104. Mäkelä A.L., Näntö V., Mäkelä P., Wang W. The effect of nationwide selenium enrichment of fertilizers on selenium status of healthy Finnish medical students living in south western Finland // Biol. Trace Elem. Res. 1993. V. 36. No. 2. Р. 151–157. doi: 10.1007/BF02783174

105. Zapletalová A., Kolenčík M., Ducsay L., Varenyiova M., Vician T., Černý I., Bušo R. Approach to selenium application in different soil concentrations for encouraged yield, distribution, and biofortification of common buck-wheat seeds (Fagopyrum esculentum Moench) // Agriculture. 2025. V. 15. No. 8. Article No. 891. doi: 10.3390/agriculture15080891

106. Aristarkhov A.N., Busygin A.S., Yakovleva T.A. Efficiency of different application methods and rates of selenium fertilizers for spring wheat in the soil-climatic conditions of Northeastern Nonchernozemic zone // International agricultural journal. 2018. No. 2. Р. 38–44 (in Russian). doi: 10.24411/2587-6740-2018-12023

107. Curtin D., Hanson R., Lindley T.N., Butler R.C. Selenium concentration in wheat (Triticum aestivum) grain as influenced by method, rate, and timing of sodium selenate application // N. Z. J. Crop Hortic. Sci. 2006. V. 34. No. 4. Р. 329–339. doi: 10.1080/01140671.2006.9514423

108. Curtin D., Hanson R., Van Der Weerden T.J. Effect of selenium fertiliser formulation and rate of application on selenium concentrations in irrigated and dryland wheat (Triticum aestivum) // N. Z. J. Crop Hortic. Sci. 2008. V. 36. No. 1. Р. 1–7. doi: 10.1080/01140670809510216

109. Lyons G.H., Stangoulis J.C.R., Graham R.D. Tolerance of wheat (Triticum aestivum L.) to high soil and solution selenium levels // Plant Soil. 2005. V. 270. No. 1. Р. 179–188. doi: 10.1007/s11104-004-1390-1 110. De Feudis M., D’Amato R., Businelli D., Guiducci M. Fate of selenium in soil: a case study in a maize (Zea mays L.) field under two irrigation regimes and fertilized with sodium selenite // Sci. Total Environ. 2019. V. 659. Р. 131–139. doi: 10.1016/j. scitotenv.2018.12.200

Сведения о финансировании:

DOI: 10.25750/1995-4301-2026-1-006-018

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

XML JATS

2025 г., № 4
Раздел: Агроэкология
УДК: 574.21, 579.61: 616-036.22

Выявление генетических детерминант устойчивости микроорганизмов к антибиотикам на территориях, подверженных биогенному загрязнению

В.А. Козвонин, Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.И. Кутявина, Т.Я. Ашихмина, Е.В. Коледаева, С.А. Куклина, Т.С. Кокарева, А.Н. Частоедова, М.А. Виноградова, А.А. Танатарова, А.М. Григорьева, С.П. Михеева

ФГБОУ ВО

Явление антибиотикорезистентности (АБР) микроорганизмов (МО) входит в число важнейших проблем современного здравоохранения. В настоящее время активно исследуются пути возникновения и распространения антибиотикорезистентных штаммов МО в различных условиях, включая природные среды. Полноценная оценка явления АБР невозможна без использования молекулярно-генетических методов, однако, если для этапа выделения суммарной ДНК МО из внешнесредовых проб предлагается достаточно большое количество специальных наборов реактивов, материалов и оборудования, то для амплификации последовательностей ДНК, готовых к использованию тест-систем в формате «из коробки», фактически не разработано. Вместе с тем разработаны и достаточно широко применяются коммерческие наборы, позволяющие амплифицировать ДНК антибиотикорезистентных штаммов МО в биологических пробах, взятых у человека (пациента). Целью данной работы была оценка возможности адаптации тест-систем, применяемых для выявления генов АБР у МО, полученных от человека, к выявлению генов АБР в образцах ДНК МО, выделенных из объектов окружающей среды (ОС). В ходе исследования было установлено, что лабораторные комплекты производства компании ООО НПФ «Литех» могут быть использованы для выявления генов АБР в образцах ДНК МО, полученных из почв и навозных стоков. В проанализированных с помощью тест-систем «Литех» образцах почв и навозных стоков обнаружены гены устойчивости к тетрациклинам (TetM), макролидам (ErmB, Mef) и цефалоспоринам (blaOXA10). Специфические гены АБР были выявлены на участках исследования, испытывающих биогенное загрязнение, и отсутствовали на фоновых участках. Полученные данные свидетельствуют о значительном загрязнении ОС антибиотикорезистентными МО в местах нахождения побочных продуктов животноводства и необходимости организации системы мониторинга явления АБР на данных объектах.

Ключевые слова: антибиотикорезистентность, микроорганизмы, окружающая среда, ДНК, полимеразная цепная реакция, гены резистентности, мониторинг, молекулярная диагностика

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-4-160-168

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 4
Раздел: Популяционная экология
УДК: 631:579.2

Почвенный микробиом эмбриозёма на гипсосодержащих отходах химического производства

И.Г. Широких, Е.В. Дабах, Л.В. Кондакова, Н.А. Боков, Т.Я. Ашихмина

ФАНЦ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

Почвенный микробиом играет важную роль в процессах педогенеза и функционирования почвы. Роль микробиома особенно значима на начальных этапах формирования почв в техногенных ландшафтах на не характерных для данной территории породах, таких как гипсосодержащие отходы (ГСО) химического производства. Целью исследования была оценка структуры и состава альгофлоры и прокариотного компонента микробного сообщества в молодой почве, формирующейся при самозарастании отвала ГСО химического предприятия. Объектом исследования служил эмбриозём, формирующийся в условиях подзоны южной тайги европейского Северо-Востока на самозарастающем в течение более 20 лет открытом хранилище ГСО, в качестве условного фона – почва на алюмосиликатной породе – пойменном аллювии под разнотравным лугом на примыкающей к хранилищам отходов территории.В почве фонового участка методом прямого микроскопирования почвы, стёкол обрастания и чашечных культур выявлено 16, в эмбриозёме – 19 видов микрофототрофов. Видовое разнообразие представлено цианобактериями, зелёными и диатомовыми водорослями. В прокариотном компоненте сообщества эмбриозёма выявлены (по разнообразию последовательностей генов 16S рРНК) представители 12 бактериальных и 1 архейного филума. Доминанты на уровне филума в сообществах эмбриозёма и фоновой почвы были одинаковы – Proteobacteria (в среднем 28,6%) и Actinobacteria (17,4%). На долю Verrucomicrobia, Acidobacteria и Bacteroidetes пришлось в среднем по 3–6% от общего числа таксонов. Микробиом эмбриозёма отличался от зрелой почвы фонового участка наличием в составе минорных представителей Chloroflexi (1%), Cyanobacteria (0,3–0,4%) и Firmicutes (0,1%). Изучение состава и структуры почвенного микробиома на первых этапах педогенеза дало ценную информацию для понимания факторов, способствующих почвообразованию, а также для оптимизации методов рекультивации.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: Техносоли, прокариоты, альгоцианофлора, секвенирование ампликонных библиотек гена 16S рРНК.

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-4-200-211

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 2
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 504.054+547.321

Перфторуглеродные соединения как потенциальные риски для окружающей среды и состояния здоровья человека (обзор)

В.А. Козвонин, Т.И. Кутявина, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО

Одним из существенных аспектов воздействия человека на окружающую среду является синтез и применение веществ, ранее не встречающихся в природе в естественном виде. Проблема нарастает с появлением всё новых видов соединений и имеет тенденцию к дальнейшему неконтролируемому развитию. В статье рассматриваются вопросы, связанные с применением перфторуглеродных соединений (ПФУ) и их влиянии на окружающую среду как в глобальном плане (разрушение фреонами озонового слоя), так и в более узком аспекте (влияние на состояние здоровья человека). Перфторуглеродные соединения получают всё более широкое распространение в различных сферах деятельности: в промышленности, пищевой отрасли, медицине. При этом оценка их воздействия достаточно неоднозначна – мнения исследователей могут отличаться достаточно кардинально, от «ПФУ абсолютно инертны и не представляют никакого вреда», до «фторорганика – это ксеногенные вещества с потенциально высокими рисками». В связи с этим обзор литературы по данному вопросу – это актуальное исследование, представляющее анализ современного состояния проблемы на основании статей в ведущих отечественных и зарубежных изданиях, монографиях, документах нормативно-правовой базы и иных источниках.

Ключевые слова: фторуглероды, встречаемость, распространение, токсичность, деструкция

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-2-006-015

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 3
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 582.284

Хозяйственное использование ксилотрофных базидиальных грибов (обзор)

Ю.А. Злобина, А.А. Широких, Т.Я. Ашихмина

Федеральный аграрный научный центр Северо-Востока

Современный тренд на использование биологического сырья и разработку уникальных технологий, востребованных в сельском хозяйстве, экологии, материаловедении, медицине и фармацевтике привёл к стремительному развитию интереса к представителям особого царства живых организмов – грибам. Грибы являются одним из ключевых биологических ресурсов, которые можно использовать для разработки широкого спектра экологичных продуктов с многообещающими возможностями применения. В обзоре представлен анализ современных достижений в области хозяйственного использования ксилотрофных базидиальных грибов, которые представляют большой интерес ввиду своей способности разлагать лигноцеллюлозные материалы под действием уникальных ферментативных систем, и продуцировать широкий спектр метаболитов, обладающих антимикробными, противоопухолевыми, иммуностимулирующими, нейропротекторными и другими ценными свойствами. Грибы белой и бурой гнили игрют важную роль в переработке отходов и создании замкнутых производственных циклов, демонстрируя высокую активность в деградации сложных полимеров. Рассмотрены перспективные направления их применения в биоэкономике, включая сельское хозяйство, пищевую и фармацевтическую промышленность, материаловедение, производство биокомпозитных материалов на основе грибного мицелия. В сельском хозяйстве ксилотрофные грибы используются для создания биоудобрений, улучшающих структуру почвы и повышающих её плодородие; в пищевой промышленности – представляют ценный источник белка, витаминов и минералов. Для фармацевтической отрасли метаболиты базидиомицетов представляют интерес в связи с их антимикробной и противовирусной активностью, а также участием в регуляции работы иммунной системы. Композиты на основе мицелия и растительных отходов находят применение в упаковке, строительстве и дизайне мебели и интерьеров, снижая нагрузку на окружающую среду пластиком. Проанализированы экологические аспекты и экономические преимущества практического использования ксилотрофных грибов в различных секторах народного хозяйства, а также рассмотрены дальнейшие перспективы внедрения ксилотрофных базидиальных грибов в решение текущих проблем и устойчивого развития общества.

Ключевые слова: ксилотрофы, базидиомицеты, лигноцеллюлозные отходы, биодеградация, ферменты, биопластик, биоудобрения

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-3-006-018

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 2
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 57.044+502

Мониторинг растительности в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов

Е.А. Домнина, Е.В. Дабах, Т.Я. Ашихмина, Г.Я. Кантор, А.С. Тимонов

Вятский государственный университет

На базе ликвидированного объекта уничтожения химического оружия (ОУХО) в Кировской области создаётся производственно-технический комплекс Экотехнопарк «Мирный» (далее – ПТК). На основе опыта проведения мониторинга растительности в санитарно-защитной зоне и зоне защитных мероприятий ОУХО даны рекомендации по организации системы мониторинга растительности на территориях, прилегающих к химически опасным объектам. При перепрофилировании ОУХО необходимо учитывать состояние растительности до начала деятельности нового предприятия и рассматривать это состояние как природно-антропогенный фон. Он будет отличаться от естественного фона, но будет объективно отражать влияние на окружающую среду нового предприятия. Травянистая (луговая) растительность отличается большей пластичностью во времени. В связи с этим в таёжно-лесной зоне мониторинг растительности на лесных участках является более информативным, чем на луговых. Рекомендуемый регламент наблюдений за состоянием растительности – ежегодно один раз в одно и то же время; отбор проб хвои и талломов лишайника проводится одновременно с наблюдениями за растениями. При организации мониторинга объекта участки мониторинга растительности следует располагать на разном расстоянии от источников загрязнения с учётом розы ветров и сети мониторинга почв, а также наличия индикаторных видов. При выявлении в талломах лишайников и в хвое загрязняющих веществ, образующихся в результате деятельности ПТК, сеть наблюдений необходимо расширить в соответствующих направлениях с учётом наличия видов-индикаторов. Для вычленения влияния природных факторов следует проводить исследования на фоновых территориях. Пролонгированное действие объекта рекомендуется оценивать по изменению концентраций загрязняющих веществ в лишайниках и хвое сосны на разном удалении от источника воздействия.

<a href="./../upload/934_1_ris._1.Geobotanicheskaya_karta_v_statyu_tim.pdf " target="_blank">Открыть прикреплённый файл</a>

Ключевые слова: мониторинг, растительность, загрязнение, Pinus silvestris L., Hypogymnia physodes (L.) Nyl.

Внешняя ссылка

DOI: 10.25750/1995-4301-2025-2-063-071

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2025 г., № 1
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 614.718:631.95:631.862

Проблемы устранения запахового загрязнения окружающей среды побочными продуктами птицеводства (обзор)

Н.В. Сырчина, Т.Я. Ашихмина, М.Х. Хето

ВятГУ

Функционирование современных птицеводческих предприятий сопровождается образованием значительного количества побочных продуктов, к числу которых относится куриный помёт (КП). Накопление помёта вблизи птицефабрик вызывает запаховое загрязнение селитебных территорий. Запахообразующие вещества (ЗОВ) образуются в процессе метаболизма непереваренных остатков корма разнообразными микроорганизмами, попадающими в помёт из кишечника кур и внешней среды. Основной вклад в формирование запаха вносят короткоцепочечные жирные кислоты, летучие соединения серы (H₂S, тиоспирты, тиоэфиры и др.) и азота (NH₃, биогенные амины и др.). В свежем КП доминируют такие бактерии, как Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, а также грибы Mucor, Aspergillus, Penicillium, Fusarium. В процессе хранения или компостирования состав микробиоты существенно изменяется, в частности снижается количество Firmicutes и возрастает количество Actinobacteria. Трансформация микробного сообще- ства сопровождается изменением запаха. Наиболее интенсивным запахом обладает свежий помёт. В настоящее время проводятся активные исследования, направленные на разработку методов дезодорации КП. Больший практический интерес вызывают методы, предполагающие применение микробиологических препаратов, регуляторов кислотности, натуральных сорбентов. Используемые в качестве дезодорантов материалы подавляют продуцирующую ЗОВ гнилостную микробиоту или устраняют неприятный запах за счёт деструкции, иммобилизации, маскировки ЗОВ. В условиях промышленной переработки КП в товарные формы удобрений более удобны химические и физико-химические методы дезодорации. К значительному снижению запаха КП приводит сочетанное воздействие извести (химический реагент) и глауконита (сорбент) с последующим высушиванием смеси. К недостаткам соответствующего метода следует отнести значительные потери азота (в форме NН₃) при разложении солей аммония в щелочной среде. Для предотвращения эмиссии NН₃ в атмосферу можно использовать технологию поглощения этого газа раствором кислоты (например, серной). Образующийся при этом сульфат аммония может найти применение в качестве азотного удобрения.

Ключевые слова: куриный помёт, запах, микробиота кишечника, микробиота помёта, удобрения, дезодорация помёта

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-006-020

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 4
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 581.524.1;581.524.2

Потенциал биотических факторов в борьбе с распространением борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) (обзор)

Т.Я. Ашихмина, Т.А. Адамович, Е.В. Товстик

ВятГУ

В данном обзоре рассмотрены естественные вредители, конкуренты борщевика Сосновского. Отдельное внимание уделено роли мутуализма в инвазивности борщевика. Существенно повреждают борщевик Сосновского вирус жёлтой пятнистости пастернака, личинки долгоносика-стеблееда (Lixus iridis (Olivier, 1807)), мухи-агромизиды (Phytomyza pastinacae (Hendel, 1923)), зонтичной моли (Epermenia chaerophyllella (Goeze, 1783)), совки (Dasypolia temple (Thunberg, 1792)), депрессарииды (Depressaria radiella (Goeze, 1783)), сельдерейной мухи (Euleia heraclei (Linnaeus, 1758)), пластинчатоусых жуков (Oxythyrea funesta (Poda, 1761)), гусеницы Махаона камчатского (Papilio machaon (Linnaeus, 1758)). Питаются соком борщевика – трипсы (Thrips vulgatissimus (Haliday, 1836)), листьями и стеблями – фрачник обыкновенный (Lixus iridis). К фитопатогенным грибам, повреждающим борщевик Сосновского, относят Phoma complanata ((Tode) (=Calophoma complanata). Наиболее часто у борщевика при поражении грибами отмечают мучнистую росу, аскохитоз и цилиндроспороз. Отмечается роль разведения моллюсков и выпаса домашнего скота в сдерживании распространения борщевика. В связи с отсутствием конкуренции в окружающей среде обсуждается важность её искусственного создания. Рассмотрены примеры быстрорастущих многолетних трав, создающих плотную дернину, не дающую семенам борщевика прорастать. Среди них мятлик луговой (Poa pratеnsis L.), лисохвост луговой (Alopecurus pratensis L.), кострец безостый (Bromus inermis Leyss.), овсяница красная (Festuca rubra L.), тимофеевка луговая (Phleum pratense L.), райграс пастбищный (Lolium perenne L.), топинамбур (Helianthus tuberosus L.), козлятник восточный (Galega orientalis Lam.). На пустырях и заброшенных землях конкуренцию могут составить замещающие культуры – ель (Picea abies (L.) Karst.), сосна (Pinus sylvestris L.). Успех интродукции популяций борщевика зависит от наличия опылителей, распространения его семян животными и человеком; симбиоза с грибами и бактериями. Обсуждается возможность ограничения распространения борщевика посредством исключения видов, которые улучшают его приспособляемость. Сделано заключение о перспективности использования и необходимости дополнительных исследований биологических агентов контроля для снижения численности борщевика Сосновского и исключения негативных последствий для окружающей среды.

Ключевые слова: агенты биологического контроля, вирусы, насекомые, фитопатогенные грибы, конкуренция, многолетние травы, замещающие культуры

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-006-014

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 4
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064.36:546.18

Методы контроля и мониторинга фосфорорганических соединений в природных средах

О.Ю. Растегаев, Т.Я. Ашихмина, С.Н. Черников

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А. 410054 Саратов, ул. Политехническая, 77

Предложены методы контроля и мониторинга фосфорорганических соединений в природных средах при утилизации фосфорорганических соединений (ФОС – Vx). Установлено, что экологические нормативы контроля и нормативы качества природных сред при этом не превышены. Экологический контроль проводился как плановый контроль источников загрязняющих веществ (выбросов, сбросов, технологических вод, отходов и реакционных масс), а при экологическом мониторинге осуществлялся анализ основных объектов природной среды (атмосферный воздух, почвенный покров, поверхностные и грунтовые воды, снежный покров). Объём проводимых экоаналитических исследований в рамках экологического контроля и мониторинга составляли 200 участков и объектов контроля и мониторинга, более 250 показателей. Поверхностные и грунтовые воды, снежный покров контролировались по 57 показателям, атмосферный воздух – по 10 показателям, почвенный покров, донные отложения – по 11 показателям. Представлены сводные данные государственного экологического контроля и мониторинга в 2006–2009 гг. в период утилизации фосфорорганических соединений (ФОС – Vx). Дополнена и внедрена методическая база экоаналитического обеспечения при утилизации ФОС, разработано и адаптировано 14 методик определения фосфорсодержащих веществ: О-изобутилметилфосфоната, метилфосфоновой кислоты, их суммарного содержания (показатель «общий фосфор»). В основу разработки методик положено обоснование диапазонов определяемых концентраций с учётом технологических параметров процессов утилизации, экспериментальное обоснование методик пробоотбора, пробоподготовки и аналитического окончания на целевых веществах. Данные методики были апробированы на реальных объектах контроля и мониторинга и аттестованы в установленном порядке. Процесс утилизации ФОС проходил в штатном режиме – ФОС и продукты их деструкции в объектах окружающей среды за весь период наблюдений не обнаружены, отрицательного влияния на окружающую среду не установлено.

Ключевые слова: экологический контроль, экологический мониторинг, фосфорорганические соединения, экологические нормативы контроля, нормативы качества природных сред

Внешняя ссылка

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-4-089-095

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 3
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 614.718:631.95: 631.862

Основные подходы к снижению запахового загрязнения окружающей среды предприятиями животноводства (обзор)

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина

ВятГУ

Функционирование современного промышленного животноводства сопровождается выбросами в окружающую среду широкого спектра запахообразующих веществ (ЗОВ), оказывающих негативное влияние на здоровье и качество жизни населения. Проблема защиты атмосферного воздуха от запахового загрязнения (ЗЗ) актуальна и практически значима. В данном обзоре даётся критическая оценка научных публикаций, посвящённых контролю ЗЗ, источниками которого являются животноводческие и птицеводческие предприятия. Рассматриваемые авторами методы контроля включают обработку навоза/помёта дезодорирующими материалами (реагентами, сорбентами, ферментами и др.); инокуляцию штаммами микроорганизмов; корректировку рационов животных; очистку воздуха от загрязняющих веществ; оптимизацию рассеивания ЗОВ; изоляцию источников ЗЗ; маскировку запаха. Ориентация сельского хозяйства на внедрение зелёных технологий усилила интерес к поиску экологически безопасных методов борьбы с запахом. К таким методам можно отнести применение растительных экстрактов, натуральных сорбентов, эффективных штаммов микроорганизмов, биофильтров, биоскрубберов, биогазовых установок, посадку защитных лесополос, способствующих поглощению пыли и дисперсии ЗОВ. Каждый метод контроля ЗЗ имеет свои преимущества и недостатки. Современные «зелёные» методы, позволяющие эффективно устранять запах на крупных предприятиях, требуют высоких инвестиционных и эксплуатационных затрат, что ограничивает их внедрение в практику, а относительно низкозатратные методы (применение реагентов, сорбентов, ароматизаторов, кормовых добавок) обычно недостаточно эффективны. Приемлемый результат можно получить за счёт комбинирования различных методов ограничения эмиссии ЗОВ. Стратегию контроля выбирают с учётом источника запаха, эффективности технологии в условиях конкретного хозяйства, а также соотношения затрат к получаемой экономической выгоде от внедрения технологии контроля запаха в практику.

Ключевые слова: животноводство, птицеводство, навоз, помёт птиц, запах, способы снижения запаха

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-006-019

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 3
Раздел: Экотоксикология
УДК: 574.583+574.64

Распространение токсигенных цианобактерий в водных объектах на территории Восточно-Европейской равнины

Т.И. Кутявина, М.А. Сысолятина, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО

На основе литературных данных и результатов собственных исследований проанализировано распространение потенциально токсигенных цианобактерий по водоёмам и рекам, расположенным на территории Восточно-Европейской (Русской) равнины, и продуцируемых ими цианотоксинов. Среди потенциально токсигенных цианобактерий, наиболее часто обнаруживаемых в водных объектах изучаемой территории, можно выделить представителей рр. Microcystis и Dolichospermum, а также виды Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet & Flahault и Planktothrix agardhii (Gomont) Anagnostidis & Komárek. Наличие в водоёмах потенциально токсигенных цианобактерий подтверждено результатами исследований фитопланктона, проведённых с использованием молекулярно-генетических методов. Количественное содержание цианотоксинов определено с использованием иммуноферментных методов анализа, высокоэффективной жидкостной хроматографии, масс-спектрометрии. Отмечено, что в большинстве изученных водоёмов и водотоков наиболее распространёнными являются цианобактерии, продуцирующие микроцистин и анатоксин-а, а продуценты других групп токсинов встречаются реже. Суммарное содержание растворённых в воде микроцистинов в различных водных объектах изменяется в широких пределах: от следовых количеств до 1670 мкг/л при нормативе СанПиН 1.2.3685-21 для микроцистина-LR 1 мкг/л. Максимальное зафиксированное содержание анатоксина-а составляет 0,600 мкг/л.

Ключевые слова: водоём, цианобактерии, цианотоксины, микроцистин, сакситоксин, анатоксин, цилиндроспермопсин

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-3-154-164

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 2
Раздел: Экология и климат
УДК: 579.64:676.034.81

Биологическое загрязнение почв побочными продуктами животноводства

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Е.П. Колеватых, Т.Я. Ашихмина

ВятГУ

Побочные продукты животноводства (ППЖ) – навоз, навозные стоки (НС) – широко используются в качестве органических удобрений. Основным недостатком соответствующих удобрений является высокое содержание несвойственных незагрязнённым природным средам микроорганизмов (МО), включая патогенные. Используемые в настоящее время естественные методы обезвреживания ППЖ позволяют существенно снизить риски переноса патогенных и условно-патогенных МО в удобряемую почву, но не исключают их полностью. В рамках настоящей работы было изучено влияние долговременного (более 7 лет) внесения обезвреженной жидкой фракции (ЖФ) свиных НС и НС крупного рогатого скота (КРС) на химический состав и санитарно-гигиеническое состояние почвы пахотных полей и заросших лесом участков, расположенных на расстоянии 500 м от границ полей. Выполненные исследования показали, что длительное внесение ЖФ привело к увеличению содержания органического вещества, подвижного фосфора, калия и серы, повышению суммы поглощённых оснований, снижению обменной кислотности в пашне по сравнению с прилегающими лесными участками, однако санитарное состояние и пашни, и прилегающих территорий значительно ухудшилось. Во всех пробах почвы было выявлено существенное увеличение общего микробного числа (ОМЧ) по сравнению с нормативными показателями. Особенно высокие значения ОМЧ были установлены в почве, удобряемой ЖФ навоза КРС. Соответствующая почва характеризовалась самым высоким содержанием органического вещества и нейтральной реакцией среды, что обеспечивало благоприятные условия для активного развития сапрофитной микробиоты. Во всех отобранных образцах почвы выявлено свежее фекальное загрязнение. Почвы характеризуются как сильно загрязнённые. В соответствии с показателями индекса БГКП (бактерии группы кишечной палочки), энтерококков и Clostridium perfringens почвы всех обследованных участков относятся к умеренно опасным. Более высокие значения соответствующих индексов выявлены в пашне, удобряемой ЖФ свиных НС, и на прилегающих к пашням территориях. В процессе санитарно-бактериологических исследований яйца гельминтов в почве не были обнаружены.

Ключевые слова: побочные продукты животноводства, органические удобрения, санитарное состояние почв, биологическое загрязнение

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-2-201-210

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2024 г., № 1
Раздел: Экология и климат
УДК: 579.64:676.034.81

Влияние нитрапирина на микробиоту и эмиссию парниковых газов из побочных продуктов животноводства

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина

ВятГУ

Для побочных продуктов животноводства (ППЖ), применяемых в качестве удобрений, характерны такие неблагоприятные экологические характеристики, как выбросы парниковых газов (N₂O, СО₂, СН₄) и наличие специфической микробиоты, приводящей к биологическому загрязнению почвы и водных источников. Снижению отрицательного воздействия ППЖ на окружающую среду способствует обработка соответствующего отхода нитрапирином. В настоящее время нитрапирин используют в качестве стабилизатора азотных удобрений, снижающего потери азота за счёт прямого ингибирования нитрифицирующих бактерий, окисляющих аммонийный азот в нитратный. В результате выполненных исследований установлено, что внесение нитрапирина в норме 0,05 г/л в жидкую фракцию свиных навозных стоков приводит к уменьшению эмиссии СН₄ и СО₂, а также снижению видового разнообразия и численности условно-патогенных микроорганизмов, способствующих переносу генов антибиотикорезистентности в природные среды. Под влиянием нитрапирина количество таких микроорганизмов, как Klebsiella sp., Proteus spp., Bacteroides sp., Pseudomonas spp., Candida sp. сократилось на 2–4 порядка. Устойчивость к воздействию соответствующего реагента проявили только анаэробные бактерии рода Clostridium и аэробные плесневые грибы рода Aspergillus, численность которых в вариантах с добавкой нитрапирина практически не изменилась. Наиболее значительное снижение эмиссии СО₂ (в 2–5 раз по сравнению с контролем) наблюдали в первые 3–4 дня после внесения нитрапирина. Эмиссия СН₄ в вариантах с добавкой нитрапирина была ниже, чем в контроле на протяжении всего периода наблюдений (13 суток). Полученные экспериментальные данные можно использовать при разработке составов реагентов для улучшения микробиологических характеристик и снижения эмиссии парниковых газов из систем сбора навозных стоков животноводческих предприятий.

Ключевые слова: навоз, нитрапирин, ингибитор нитрификации, парниковые газы, метан, микробиота навозных стоков, побочные продукты животноводства

DOI: 10.25750/1995-4301-2024-1-209-217

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 4
Раздел: Популяционная экология
УДК: 579.2

Разнообразие актинобактериальных сообществ в местах захоронения жидких отходов химического предприятия

И.Г. Широких, Н.А. Боков, Е.В. Дабах, Л.В. Кондакова, Т.Я. Ашихмина

ФАНЦ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

На примере техносолей, сформировавшихся на территории бывшего хвостохранилища жидких отходов химического предприятия в долине реки Вятки, изучены состав и таксономическая структура филума Actinobacteria. Исследовано разнообразие актинобактерий в образцах почв, отобранных с трёх пространственно удалённых площадок мониторинга (СГ, СУ1 и СУ2), различающихся по комплексу физико-химических свойств и характеру растительного покрова. Результаты сопоставлены с фоном – аллювиальной почвой (ФП), отобранной на территории ГПЗ «Нургуш». Исследования проведены с использованием высокопроизводительного секвенирования по технологии Illumina и культуральным методом (посев). Культуральный метод выявил в составе актинобактериальных комлексов представителей родов Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium и ряд олигоспоровых форм. Общая численность актиномицетов в образцах техносолей изменялась от 2,4·10⁴ до 1,8·10⁵ КОЕ/г, а в фоновой почве составила 8,5 · 10³ КОЕ/г. Семейства актиномицетов, установленные методом посева, были обнаружены и с помощью метода ампликонного секвенирования участка V4 гена 16S рРНК. Молекулярный метод вместе с тем позволил выявить в исследуемых образцах и ряд других таксонов, в том числе, не имеющих культивируемых представителей или пока неклассифицированных. C помощью ампликонного секвенирования было установлено, что представители филума Actinobacteria в образцах техногенных почв являются абсолютными доминантами по относительному обилию в общем бактериальном разнообразии. Доля актинобактерий в этих почвах колеблется от 33 до 41%, тогда как в фоновой почве составляет только 22%. Actinobacteria в образцах техносолей были представлены семействами Micromonosporaceae, Micrococcaceae, Nocardioidaceae, Microbacteriaceae, Thermomonosporaceae, Pseudonocardiaceae, Actinosynnemataceae и Intrasporangiaceae и др. Таксономический спектр актинобактерий в образце ФП был сходен с техносолями, но долевое соотношение таксонов при этом было иным. Полученные результаты будут использованы в дальнейших исследованиях почвенной актинобиоты в связи с изменениями экосистем, нарушенных хозяйственной деятельностью человека, а также представляют интерес для поиска и выделения природных штаммов актинобактерий в целях биотехнологии.

Нажмите, чтобы открыть

<a href="./../upload/759_4_Ris._3.pdf " target="_blank">Открыть прикреплённый файл</a>

Ключевые слова: отходы химического производства, техносоли, актинобактерии, актиномицеты, разнообразие, таксономическая структура

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-4-174-183

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 3
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 631.812.12;631.813.4

Мониторинг распространения Heracleum sosnowskyi на урбанизированных территориях по данным дистанционного зондирования Земли

Т.Я. Ашихмина, В.В. Рутман, Т.А. Адамович, Е.В. Товстик

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет

В статье рассматривается проблема распространения и возможности мониторинга борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) на отдельных территориях городской среды с помощью данных дистанционного зондирования Земли. В качестве исходной спутниковой информации использовались снимки с аппарата Sentinel-2 c разрешением 10 м. По спутниковым данным осуществляли распознавание, отслеживание, анализ и картирование участков распространения борщевика Сосновского. Выбор участков массового роста борщевика Сосновского для мониторинга проводился в ходе предварительных полевых исследований на примере территории г. Кирова. В основе результатов мониторинговых исследований лежали различия в отражающей способности между борщевиком и другими объектами окружающей среды. Обработку данных спутниковой информации проводили в программе QGIS-3.26. По результатам работы были получены карты, на которых визуализировались участки массового роста борщевика Сосновского. Встроенные инструменты программы позволили вычислить площади распространения исследуемого инвазивного вида на отдельных территориальных участках г. Кирова. Идентифицированные зоны были представлены участками сплошного зарастания и распределения его небольшими группами. В работе описана методика, позволяющая рассчитать изменения площадей участков сплошного зарастания борщевиком Сосновского на исследуемой территории. Методика позволяет установить периоды максимального прироста борщевика, определять тенденции изменения площадей участков его сплошного зарастания.
Результаты работы наглядно демонстрируют эффективность сочетания методов дистанционного зондирования Земли и алгоритмов обработки космоснимков в мониторинге распространения борщевика Сосновского.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: Heracleum sosnowskyi, инвазивные виды, мониторинг, дистанционное зондирование Земли, Sentinel-2, алгоритм обработки, площадь зарастания

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-3-073-080

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 2
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 581.5

Экологические факторы, определяющие естественную и антропогенную инвазию борщевика Сосновского Heracleum sosnowskyi Manden., меры борьбы с ним (обзор)

Т.Я. Ашихмина, Е.В. Товстик, Т.А. Адамович

ВятГУ

В настоящем обзоре проанализирована и рассмотрена на конкретных примерах проблема инвазии борщевика Сосновского Heracleum sosnowskyi Manden. под влиянием различных экологических факторов: абиотических, биотических и антропогенных. Влияние данных факторов на инвазивность рассмотрено на конкретных примерах. Установлено, что среди абиотических факторов главную роль в распространении борщевика Сосновского играют температура, влажность, свет, скорость и направление ветра, длительность залегания и высота снежного покрова, рельеф местности, элементный состав почвы. Совокупность абиотических факторов в целом определяет приуроченность борщевика Сосновского к областям прохладного гумидного климата. Повышенная влажность, наличие снегового покрова, низкие положительные температуры в осенне-зимний и ранневесенний периоды создают условия для стратификации семян, обеспечивающей жизнеспособность борщевика. Различные межвидовые взаимодействия наряду с другими экологическими факторами вносят значительный вклад в инвазивность борщевика Сосновского. Определяющим биотическим фактором в случае данного вида выступает конкуренция за ресурсы. Однако, несмотря на аллелапатическую активность борщевика, он может являться объектом паразитарного внедрения некоторых растительных видов, к примеру, лианы эхиноцистиса лопастного. Внедрение борщевика Сосновского в естественные фитоценозы зависит от их плотности, оно также тесно связано с опылителями и фитофагами. Отмечается связь растения с почвенными микробными сообществами, которые оказывают на инвазию борщевика как положительное, так и отрицательное действие. Среди антропогенных факторов наибольший вклад в инвазивность борщевика Сосновского вносит перемещение засорённых жизнеспособными семенами данного растения грунтов в ходе строительства, перенос семян с различными видами транспорта. Значимую роль в инвазивности борщевика Сосновского играет вырубка лесов, в ходе которой происходит изменение структуры и состава растительности. Распространение борщевика обусловлено не только экологическими факторами, действующими в комплексе, но и его высокой адаптивностью к различным условиям среды обитания. В связи с этим, для определения способа борьбы с борщевиком Сосновского важно учитывать не только эффективность мер, но и роль экологических факторов, определяющих жизнеспособность данного растения.

<a href="./../upload/725_2_Ris..pdf " target="_blank">Открыть прикреплённый файл</a>

Ключевые слова: биотические, абиотические, антропогенные факторы, интродукция, инвазивный вид, меры борьбы

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-2-020-031

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 1
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 57.044+57.014

Мониторинг атмосферного воздуха в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов

Т.Я. Ашихмина, Г.Я. Кантор, А.С. Тимонов, Е.А. Домнина, Е.В. Дабах, Н.В. Сырчина, Л.В. Кондакова, Т.И. Кутявина, С.Г. Скугорева, С.Ю. Огородникова, В.В. Рутман, Д.А. Кузнецов

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет

По материалам инженерно-экологических изысканий на проектирование производственно-технического комплекса (ПТК) «Марадыковский» по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов I и II классов опасности сделан анализ расчётных выбросов загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух, в перечень которых входит 49 веществ различной химической природы и степени опасности. Проведено ранжирование ЗВ по величине критерия опасности этих веществ, учитывающего их токсичность и объёмы выброса в атмосферу. По полученным данным в программу экологического мониторинга атмосферного воздуха рекомендуется включить 22 приоритетных показателя. Кроме общепромышленных ЗВ (оксиды серы, азота, углерода, взвешенные вещества), к ним отнесены специфические ЗВ, характерные для предприятий по утилизации и обезвреживанию опасных промышленных отходов – это диоксины, бенз[а]пирен, оксиды кадмия, меди, никеля, свинца, алюминия, цинка, железа(III), ртути, а также аммиак, газообразные соединения фтора, хлороводород, циановодород. Предложено включить в программу мониторинга атмосферного воздуха мониторинг снежного покрова и показатели отклика биоты на техногенное атмосферное воздействие. Разработана карта-схема сети и предложен регламент проведения экологического мониторинга атмосферного воздуха.

Ключевые слова: мониторинг атмосферного воздуха, утилизация и обезвреживание промышленных отходов, приоритетные загрязняющие вещества

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-1-038-046

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 1
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 674.048;632.937

Биозащита древесины от микробных повреждений (обзор)

С.Г. Скугорева, Л.И. Домрачева, Л.В. Трефилова, П.А. Стариков, Т.Я. Ашихмина

Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук

Проведён обзор и анализ литературных данных о применении биометодов в защите древесины от действия микроорганизмов-деструкторов. Важную роль в защите древесины от деструкции играют такие микробы-антагонисты, как цианобактерии, бациллы и микромицеты р. Trichoderma. Их антагонистическая активность против микробов-биоразрушителей связана с синтезом летучих и нелетучих антибиотиков, липопротеидов и ферментов-гидролаз, разрушающих те или иные компоненты клеток микробов-деструкторов или нарушающих процессы их метаболизма. Многие природные соединения растительного (эфирные масла, танины, экстрактивные вещества древесины) и животного происхождения (прополис, хитозан) обладают большим потенциалом в биозащите древесины от биоповреждений благодаря своему уникальному природному составу, который приводит к нарушению жизнедеятельности микробов-деструкторов. Преимуществами природных соединений перед синтетическими антисептиками является их возобновляемость, рентабельность получения из отходов, нетоксичность и безвредность для окружающей среды. Недостатки, ограничивающие использование природных антисептиков: высокая гетерогенность в зависимости от источника, из которого они получены, лёгкое выщелачивание, неравномерная активность против отдельных видов грибов, высокая восприимчивость к биоразложению. Некоторые из этих недостатков можно преодолеть, сочетая органические биоциды с другими консервантами древесины. Краткий обзор литературных данных показывает, что наряду с химическими методами защиты древесины от биоповреждений целесообразно использовать и биологические методы, которые хотя и уступают по эффективности первым, однако не оказывают вредного воздействия на окружающую среду. Особенно эффективным может оказаться совместное использование синтетических и природных антисептиков.

Ключевые слова: древесина, биоповреждения, биозащита, антисептики микробного, растительного и животного происхождения

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-1-006-015

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2023 г., № 1
Раздел: Агроэкология
УДК: 631.46+619:615.33

Компост из куриного помёта как источник устойчивости почвенных актиномицетов к антибиотикам

И.Г. Широких, Н.А. Боков, Н.Е. Завьялова, Т.Я. Ашихмина

ФАНЦ Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого

Развитие птицеводства сопровождается существенным увеличением объёмов производимого куриного помёта и его концентрацией в местах хранения, что приводит к загрязнению окружающей среды. Традиционной формой утилизации помёта является его использование в качестве органического удобрения. Высокое содержание органики и элементов минерального питания в компостах, приготовленных на основе животноводческих отходов, улучшает структуру почвы и способствует почвенному плодородию. Однако, ввиду широкого применения в птицеводстве антибиотиков, удобрения на основе птичьего помёта могут повлиять на антибиотический резистом почвы и, в итоге, способствовать распространению устойчивости к антибиотикам среди клинически значимых микроорганизмов. В этой связи актуальной является оценка влияния свежего и ферментированного куриного помёта на антибиотический резистом почвы, используемой в сельскохозяйственном производстве. В данной работе представлены результаты сравнительного исследования спектров устойчивости к определённому набору антибиотиков и частоты встречаемости резистентных к антибиотикам штаммов среди типичных почвенных бактерий – актиномицетов. Культуры актиномицетов выделены из компоста на основе куриного помёта и дерново-подзолистой почвы: после удобрения компостом, в процессе его хранения (под буртом) и фоновой, не контактировавшей с птичьим помётом или компостом. Определены группы антибиотиков, устойчивость к которым статистически значимо увеличилась в результате использования компоста на основе куриного помёта – тетрациклины, рифампицины и хинолоны.

Ключевые слова: куриный помет, компост, дерново-подзолистая почва, антибактериальные препараты, Streptomyces, антибиотический резистом

DOI: 10.25750/1995-4301-2023-1-101-109

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 4
Раздел: Экологизация производства
УДК: 66.087.4

Проблемы обезвреживания и утилизации высокотоксичных техногенных промышленных отходов, их переработка с получением ценных компонентов

В.А. Бродский, Д.А. Сахаров, А.В. Колесников, Т.Я. Ашихмина, К.Н. Иванов

Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева

Для предприятий Российской Федерации актуальной задачей является максимально полное использование имеющихся природных ресурсов с целью создания мало- и безотходных производств. Данный подход позволит не только рационально использовать имеющуюся сырьевую базу, но и решить экологические проблемы, присущие местам, в которых осуществляется разработка природных ресурсов. Современные технологии позволяют осуществлять глубокую переработку минерального сырья. Огромные запасы полезных компонентов содержатся в техногенных отходах, образующихся при добыче, обогащении и переработке продуктов обогащения руд многих цветных и редких металлов. В хвостах обогащения руд цветных металлов доля неизвлечённых компонентов от их количества в исходной руде составляет соответственно (средние и максимальные значения) в %: цинка – 26 и 47; свинца – 23 и 39; меди – 13 и 36; никеля – 10 и 25. Показатель извлечения основных полезных ископаемых в России составляет 65–78%, а попутных элементов (в цветной металлургии) – от 10 до 30%. В статье представлены современные тенденции глубокой переработки отходов I и II классов опасности для получения вторичной продукции, пригодной для дальнейшего использования.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: промышленные отходы, государственная политика, экология, природопользование, вторичные ресурсы

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-4-088-095

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 2
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 574.583+528.88

Использование цифровых карт для выявления участков массового развития фитопланктона на акватории малых пресноводных водоёмов

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет

По результатам полевых наблюдений и дешифрирования космических снимков проанализировано пространственное распределение и временная динамика развития фитопланктона в четырёх водохранилищах Кировской области (Россия) за период с 2015 по 2021 гг. Характерными особенностями водохранилищ являются высокая цветность и мутность вод, высокое содержание в воде органических веществ. Для выявления участков массового развития фитопланктона был проведён расчёт четырёх спектральных вегетационных индексов. Это нормализованный разностный альгоиндекс (NDAI), нормализованный разностный вегетационный индекс (NDVI), индекс концентрации хлорофилла а (TBDO) и нормализованный разностный индекс мутности воды (NDTI). По результатам расчёта спектральных индексов в программном продукте QGIS построены цифровые карты изучаемых водохранилищ. Отмечено, что фитопланктон развивался преимущественно на прибрежных мелководных участках водохранилищ. Массовое развитие водорослей и цианобактерий чаще всего наблюдали в июле и августе. Это является типичным для водохранилищ умеренной зоны. Наиболее интенсивное «цветение» воды отмечали в июле и августе 2016, 2018, 2020 и 2021 гг. При этом в пробах фитопланктона преобладали следующие виды: Anabaena lemmermannii P.G. Richter, A. spiroides Klebahn, A. planctonica Brunnthaler, Aphanizomenon flos-aquae Ralfs ex Bornet & Flahault.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: водоём, эвтрофирование, фитопланктон, цианобактерии, дистанционное зондирование Земли, спектральные индексы

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-2-035-041

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 3
Раздел: Агроэкология
УДК: 631.46:579.63

Биологическое загрязнение пахотных земель отходами свиноводства

Л.В. Пилип, Н.В. Сырчина, В.А. Козвонин, Е.П. Колеватых, Т.Я. Ашихмина, А.В. Сазанов

ФГБОУ ВО Вятская ГСХА

Крупные промышленные свинокомплексы являются источником биологического загрязнения пахотных земель, расположенных вблизи данных предприятий, в результате внесения больших объёмов жидкой фракции навозных стоков. Утилизация указанных биогенных отходов является серьёзной экономической и экологической проблемой. Исследование посвящено изучению влияния жидкой фракции навозных стоков свиноферм на санитарное состояние пашни по данным агрохимического и микробиологического исследования образцов почвы. В ходе исследования выявлено, что регулярное внесение свиных навозных стоков в пашню (на протяжении 5 лет) привело к существенному повышению содержания подвижных форм фосфора и калия; отмечена выраженная тенденция к накоплению меди и цинка в пахотном горизонте почвы, а также зарегистрированы высокие значения общего микробного числа, индекса бактерий группы кишечной палочки, энтерококков и Clostridium perfringens. В значительных количествах обнаружены сальмонеллы, в том числе патогенные, и термофильные бактерии. Кроме того, свиные навозные стоки являются потенциальными источниками попадания в почву сельскохозяйственных угодий, а также сопряжённых территорий бактерий E. coli, C. perfringens, Proteus spр., Clostridium spр., Salmonella enteritidis, грибов Alternaria alternate, Botrytia cinerea, дрожжей Saccharomyces cerevisiae. Недостаток внимания к экологическому мониторингу территорий, прилегающих к животноводческим предприятиям, может привести к химическому и биологическому загрязнению окружающей среды широким спектром поллютантов, присутствующих в навозных стоках, а интенсификация развития отрасли промышленного свиноводства ускорит данный процесс.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: свиные навозные стоки, микроорганизмы, промышленное свиноводство, биологическое за- грязнение почвы, тяжёлые металлы, утилизация свиного навоза

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-199-205

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 4
Раздел: Экотоксикология
УДК: 574.522+574.64+691.175.746

Влияние частиц микропластика полистирола на морфологические и функциональные показатели Daphnia magna

О.В. Никитин, Э.И. Насырова, Р.С. Кузьмин, Л.М. Миннегулова, В.З. Латыпова, Т.Я. Ашихмина

Казанский (Приволжский) федеральный университет

В статье на основе результатов лабораторного моделирования оценено биологическое воздействие микро-пластиков на пресноводные организмы на примере влияния микрочастиц полистирола на морфофункциональные показатели (выживаемость, размерные характеристики, двигательную активность) пресноводных ракообразных Daphnia magna Straus. Исследуемые частицы микропластика полистирола имели в опытах однородный фракционный состав: < 10 мкм (≈ 5 %), < 50 мкм (≈ 40%) и < 100 мкм (≈ 75%). Полулетальная концентрация LC50 для микрочастиц полистирола, определённая в остром токсикологическом эксперименте, составила 197,35 мг/л (95% доверительный интервал: 163,10–259,98 мг/л). При 48 ч экспозиции во всём интервале исследованных концентраций микропластика (0 (контроль), 10, 50, 125 и 200 мг/л) влияние на морфометрические параметры D. magna обнаружено не было, средний размер особей составлял 1,75±0,01 мм. После 24 ч экспозиции скорость плавания D. magna была максимальной в контрольных условиях (в среднем 0,87±0,10 см/с). Внесение в среду микрочастиц полистирола в концентрациях 50, 125 и 200 мг/л статистически значимо снизило (приблизительно на 44%) скорость плавания. Трофическая активность D. magna, оценённая по флуоресценции хлорофилла зелёной водоросли Chlorella vulgaris Beijerinck и составляющая 96% в контрольных условиях, понижалась при внесении микропластика в среду и при максимальной концентрации микропластика (200 мг/л) достигала значения 19%. Методом микроскопирования показано, что клетки хлореллы, заполняющие кишечник дафний в контрольных условиях, замещаются преимущественно частицами полистирола при добавлении в суспензию водоросли частиц микропластика в концентрации 200 мг/л. Полученные результаты свидетельствуют о воздействии частиц микропластика полистирола на пресноводные организмы.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: микропластик, полистирол, Daphnia magna, Chlorella vulgaris, токсичность, скорость плавания, трофическая активность, морфометрические параметры

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-4-196-203

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 3
Раздел: Агроэкология
УДК: 631.95

Химическая деградация земель под воздействием отходов животноводства

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО Вятская ГСХА

В результате выполненных исследований установлено, что систематическое внесение значительных объёмов жидкой фракции (ЖФ) навозных стоков в пашню приводит к существенной трансформации физико-химических свойств агрозёмов. Под влиянием ЖФ в пахотном горизонте значительно повышается содержание подвижных форм фосфора (до 980–1170 мг/кг), обменного калия (до 860 мг/кг), органического вещества, снижается кислотность. Жидкая фракция навозных стоков крупного рогатого скота (КРС) способствует более выраженному повышению рН_КСl и более интенсивному накоплению органического вещества, чем ЖФ свиных навозных стоков, что, возможно, обусловлено разным химическим составом навоза. Навоз КРС содержит больше соединений Ca и Mg, способствующих снижению кислотности, а также лигнина и клетчатки, приводящих к накоплению в почве гумуса. Концентрации всех изученных тяжёлых металлов (ТМ) в почве пашни не превышали значения, характерные для агрозёмов Кировской области. Вместе с тем, содержание валовых и подвижных форм Cu, Cd и Pb в обследуемых агрозёмах оказалось выше, чем на фоновых территориях. Количество ТМ в стеблях кукурузы не превышало обычное содержание этих элементов в растениях незагрязнённых территорий. Индексы аккумуляции всех изученных ТМ, кроме Cu, были существенно выше при выращивании растений на кислых почвах. Возможной причиной повышенной биодоступности Сu для растений в нейтральных почвах может быть образование растворимых хелатных комплексов меди. Результаты исследований свидетельствуют о глубокой трансформации агрохимических свойств агрозёмов под влиянием ЖФ. Для предотвращения загрязнения окружающей среды в районе размещения животноводческих комплексов необходимо совершенствование действующей системы утилизации отходов животноводства и внедрение технологий, позволяющих транспортировать отходы на более значительные расстояния.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: навозные стоки, загрязнение почвы, тяжёлые металлы, индекс аккумуляции, деградация агрозёмов

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-3-219-225

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 2
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 504.3.054

Контроль запахового загрязнения атмосферного воздуха (обзор)

Н.В. Сырчина, Л.В. Пилип, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО Вятская ГСХА

Контроль запахового загрязнения (ЗЗ) воздуха представляет сложную аналитическую проблему. Обычное газоаналитическое оборудование можно использовать для выявления и измерения концентрации отдельных запахообразующих веществ (ЗОВ) в воздухе, но констатировать наличие или отсутствие запаха на основании показаний соответствующих приборов практически невозможно. Это обусловлено субъективным восприятием запахов, сложным многокомпонентным составом ЗЗ, эффектами синергизма, маскировки, нейтрализации, проявляющимися при сочетанном воздействии различных ЗОВ на обонятельную систему человека. В настоящее время для измерения концентрации запаха применяется ольфактометрический метод, в котором в качестве сенсоров используется группа экспертов. Концентрация запаха, измеренная ольфактометрическим методом, выражается в единицах запаха на кубический метр (ЕЗ/м3). Результаты ольфактометрических исследований могут быть использованы для установления нормативов ЗЗ. Кроме инструментальных методов для контроля ЗЗ находят применение и методы, не требующие специального приборного оснащения. К таким методам можно отнести опросы населения, анализ жалоб на ЗЗ, а также метод гражданской науки. Опыт различных стран свидетельствует о том, что нормативные акты, направленные на контроль и минимизацию ЗЗ, могут быть установлены на региональном уровне. Такой подход позволяет максимально полно учесть социально-экономические особенности конкретных территорий и оптимизировать затраты бюджета и предприятий – источников ЗОВ на реализацию мероприятий по защите окружающей среды и населения от ЗЗ.

Ключевые слова: запаховое загрязнение, атмосферный воздух, ольфактометрия, восприятие запахов, анализ запаха, контроль запахов

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-2-026-034

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2022 г., № 1
Раздел: Проблемы охраны окружающей среды
УДК: 658.567.1;661.152

Комплексная переработка природных фосфоритов с использованием щелочных отходов нефтехимического синтеза и газовой серы

Р.Х. Хузиахметов, Н.В. Сырчина, Т.Я. Ашихмина, Н.Н. Иванова

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Предложена технология комплексной переработки фосфоритовой руды Вятско-Камского фосфоритоносного бассейна в фосфорные удобрения. Основными минеральными компонентами руды являются фторкарбонатапатит, глауконит и кварц. Предлагаемая технология включает разделение руды на концентрат (содержание Р2О5 ≥ 20%) и хвосты обогащения ‒ эфеля (содержание Р2О5 не менее 6%) с последующей переработкой концентрата в термофосфат, а эфелей ‒ в бюджетные гранулированные органоминеральные РКS-удобрения (ОМУ). Термофосфат получали методом спекания смеси концентрата с щелочными отходами нефтехимического синтеза, содержащими Nа2CO3 и/или NаОН. В полученном таким образом продукте фосфор находится в форме ренанита (NaCaРО4), хорошо растворимого в слабых кислотах и пригодного для использования в качестве эффективного Р-удобрения на кислых почвах. Органоминеральные удобрения готовили методом гранулирования смеси эфеля и сероторфяной суспензии (СТС). Для получения СТС использовали газовую серу (отход очистки природного газа) и торф высокой степени разложения. Основное назначение серы в составе ОМУ – перевод фосфатов в более растворимые формы (гидрофосфаты) за счет H2SO4, образующейся при окислении S почвенными микроорганизмами. ОМУ пригодно для применения на любых типах почвы. Установлено, что внесение термофосфата и ОМУ приводит к существенному повышению содержания подвижных форм фосфора. Оба удобрения оказывают положительное воздействие на развитие растений. К основным достоинствам предлагаемой технологии следует отнести повышение коэффициента полезного использования добываемых фосфоритов и возвращение в экономический оборот трёх видов отходов: эфеля, газовой серы, щелочных шламов нефтехимического синтеза.

Ключевые слова: фосфориты, хвосты обогащения фосфоритов, фосфорные удобрения, термофосфаты, отходы нефтехимического синтеза, газовая сера, торф.

DOI: 10.25750/1995-4301-2022-1-102-108

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2021 г., № 4
Раздел: Ремедиация и рекультивация
УДК: 504.064.45,579.2

Возможность утилизации отходов пластмасс с использованием микромицетов Fusarium solani и Trichoderma lignorum

C.Г. Скугорева, Е.А. Горностаева, А.А. Бурков, Т.И. Кутявина, К.И. Южанин, Л.И. Домрачева, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО

Исследовано влияние микромицетов Fusarium solani и Trichoderma lignorum на биодеградацию пластмасс (сэвилен, полистирол, полиэтилен, полиамид, поликарбонат, фторопласт-4) по истечении 10 лет экспонирования в водной среде в замкнутой системе. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что наиболее полно деструкция происходила в случае с полиамидом, менее интенсивно – в случае с сэвиленом. Культивирование микромицетов в среде с данными полимерами приводило к значительному подщелачиванию среды, росту удельной электропроводности и концентрации неорганических ионов в водной суспензии, что связано с жизнедеятельностью микробных клеток. В суспензии трёх полимеров – полиамида, полистирола и поликарбоната – создаются благоприятные условия для жизнедеятельности исследуемых микромицетов, особенно для T. lignorum, что может косвенно свидетельствовать о возможности использования продуктов деструкции данных полимеров грибами в качестве источника питания. Максимальные значения содержания взвешенных веществ и минимальные коэффициента светопропускания в суспензии, косвенно свидетельствующие о большей массе мицелия, установлены для вариантов полиамида, поликарбоната и полистирола с микромицетами. Максимальное содержание органических веществ в суспензиях, определённое по показателю ХПК, отмечено для образцов сэвилена, полистирола и полиэтилена (контрольных и с микромицетами), минимальное – для образцов фторопласта-4. Доказательством жизнеспособности F. solani и T. lignorum по истечении 10 лет экспонирования явилось мощное разрастание мицелия на поверхности питательной среды во всех вариантах при их микробиологическом посеве, что свидетельствует о том, что в течение продолжительного времени источником углерода для грибов служили исследованные полимеры. Результаты проведённого исследования показали, что наиболее утилизируемым исследованными видами микромицетов полимерами оказались полиамид, поликарбонат и полистирол. Для ускорения биодеградации полимеров необходимо оптимизировать условия, в частности, проводить процесс с внесением определённых питательных веществ, ускоряющих рост грибов.

Ключевые слова: сэвилен, полиамид, полиэтилен, полистирол, поликарбонат, фторопласт-4, биодеградация, микромицеты, Fusarium solani, Trichoderma lignorum

DOI: 10.25750/1995-4301-2021-4-193-202

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2021 г., № 3
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 574.583+528.88

Использование нормализованного относительного альгоиндекса для оценки «цветения» воды в водохранилищах Вятско-Камского Предуралья

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО

На примере двух водохранилищ Кировской области, сходных по морфологическим особенностям и природным условиям, но отличающихся по уровню антропогенной нагрузки, показана возможность обнаружения скоплений фитопланктона с помощью нормализованного относительного альгоиндекса (NDAI). Расчёт индекса проведён по данным космоснимков, сделанных в период с мая по сентябрь 2015–2020 гг. со спутника Sentinel-2 (А, В). Индексные изображения построены в программном продукте QGIS, версия 3.20. Полученные результаты сопоставлены с данными полевых наблюдений. Значения NDAI на акватории Омутнинского водохранилища во время вегетационного периода изменялись в пределах от 0,36 до 0,80, на акватории Чернохолуницкого водохранилища – от 0,32 до 0,84. В период с мая по июль наблюдали возрастание средних значений NDAI, а в августе и сентябре – снижение. Интенсивное «цветение» воды в изученных водохранилищах, согласно данным полевых наблюдений и результатам расчёта NDAI, отмечали в августе 2016 и июле 2020 гг. Оптическая плотность «цветущей» воды при этом составляла от 0,150 и выше (длина оптического пути кюветы 10 мм, λ = 615 нм), а значения NDAI от 0,55 и более.

Ключевые слова: водоём, эвтрофирование, фитопланктон, дистанционное зондирование Земли, спектральные индексы, мониторинг

DOI: 10.25750/1995-4301-2021-3-060-065

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2021 г., № 1
Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий
УДК: 59.009

Фаунистическая характеристика и данные мониторинга позвоночных животных на территории государственного природного заказника «Былина»

В.М. Рябов, Т.Я. Ашихмина

ВятГУ

На основании многолетних исследований (2004-2014 гг.) проведена инвентаризация позвоночных животных Государственного природного заказника «Былина», одной из самых значимых как по площади, так и по биосферному значению региональной ООПТ в Кировской области. Основным богатством заказника являются массивы старовозрастных лесов и обширные пространства избежавших мелиорации верховых болот. Фаунистическая ценность территории заключается в том, что здесь в достаточно полном объеме представлена таежная фауна, находятся места естественной концентрации водно-болотной орнитофауны. Фауна позвоночных животных ГПЗ «Былина» включает 234 вида, из них 23 вида внесены в Красную книгу Кировской области. ГПЗ «Былина» – резерват видов имеющих хозяйственную значимость, играющий значительную роль в поддержании относительно высокой численности видов ресурсных животных на северо-западе Кировской области. Данные инвентаризационных работ являются на сегодня исходной базой для монторинговых исследований и разработки стратегии сохранения биоразнообразия природных комплексов ГПЗ «Былина».

Ключевые слова: заказник, инвентаризация биоты, позвоночные животные, мониторинг

DOI: 10.25750/1995-4301-2021-1-079-084

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2020 г., № 3
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.064.37;502.2.05

Дистанционный мониторинг зарастания высшей водной растительностью акватории эвтрофированного водохранилища

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО

В работе представлены сведения о распространении зарослей прибрежно-водных и высших водных растений по акватории Омутнинского водохранилища, подверженного процессам эвтрофирования. При маршрутном обследовании водоёма выделено 33 доминирующих вида водных и прибрежно-водных растений. Крупные заросли высших растений зафиксированы на мелководных участках в верховье и на центральном участке водохранилища вдоль береговой линии. Проведено дешифрирование космоснимков со спутников Landsat-5 и Sentinel-2А, рассчитан нормализованный вегетационный индекс (NDVI). По результатам расчёта NDVI вычислены площади зарастания акватории Омутнинского водохранилища надводной растительностью. Отмечено уменьшение площадей зарастания верховья водоёма в период с 2011 по 2019 гг., что наиболее вероятно связано с влиянием температурного фактора.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: внутренние воды, эвтрофирование, высшие водные растения, NDVI, дистанционное зондирование Земли

DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-036-040

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2020 г., № 2
Раздел: Теоретические проблемы экологии
УДК: 504.064.37

Применение методов обработки и анализа космических снимков для изучения эвтрофированных водоёмов (обзор)

Т.И. Кутявина, Г.Я. Кантор, Т.Я. Ашихмина, В.П. Савиных,

ФГБОУ ВО

В обзоре рассмотрены существующие подходы и алгоритмы, применяемые для оценки качества воды внутренних водоёмов в различных климатических зонах, приведены формулы для расчёта наиболее часто используемых спектральных индексов. Показано, что оптические свойства вод различаются в зависимости от трофического статуса водоёма, от сезона года, физико-химического состава воды, видового состава фитопланктона и других факторов. В настоящее время для мониторинга состояния водных объектов со сложными оптическими условиями применяются как традиционные методы, так и новые, усовершенствованные алгоритмы. Используются различные методы атмосферных коррекций и откалиброванные спектральные индексы, разрабатываются классификации водоёмов по наличию в них частиц фитопланктона, взвешенных частиц органического и неорганического происхождения, окрашенных растворённых органических веществ.

Ключевые слова: внутренние воды, эвтрофирование, трофический статус водоёма, фитопланктон, мутность, прозрачность, дистанционное зондирование Земли

DOI: 10.25750/1995-4301-2020-2-014-025

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2020 г., № 3
Раздел: Агроэкология
УДК: 631.147:502.55

Влияние подкисления навозных стоков на их микробиологические характеристики

Л.В. Пилип, В.А. Козвонин, Н.В. Сырчина, Е.П. Колеватых, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО Вятская ГСХА

Современное промышленное животноводство является серьезным источником химического и биологического загрязнения окружающей среды. Особую экологическую опасность представляют навоз животных и навозные стоки в период их накопления и хранения до момента утилизации или внесения в почву. Процессы микробиологической деструкции этих отходов приводят к образованию широкого спектра загрязняющих веществ, в том числе парниковых газов, аммиака, токсичных соединений серы и др. Одним из наиболее простых способов снижения микробиологической активности является подкисление навозных стоков. В результате выполненных экспериментальных исследований установлено, что обработка навозных стоков свиноферм раствором отходной серной кислоты до рН 5,3 приводит к уменьшению количества микроорганизмов в соответствующем отходе в 2,2 раза на 7-е сутки и в 7,8 раза на 14-е сутки эксперимента по сравнению с контрольным (неподкисленным) вариантом. Подкисление приводит к исчезновению Staphylococcus aureus и Proteus spр., а также резкому снижению численности Peptostreptococcus sp. и Peptoniphilus sp. в опытных образцах. Внедрение технологии подкисления навозных стоков на крупных свинокомплексах позволит улучшить санитарно-эпидемиологическую и экологическую обстановку в местах их размещения.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: свиной навоз, микробиология, экология животноводства, обработка навоза, серная кислота.

DOI: 10.25750/1995-4301-2020-3-161-167

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 3
Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 528.88

Использование космических снимков для определения границ водоёмов и изучения процессов эвтрофикации

Т.И. Кутявина, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина, В.П. Савиных

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет

Проведено дешифрирование космических снимков со спутника Landsat 5. Определены индексы цвета, мутности, концентрации хлорофилла а, нормализованный вегетационный индекс (NDVI) и нормализованный разностный индекс воды (NDWI) для Белохолуницкого, Омутнинского, Большого Кирсинского и Чернохолуницкого водохранилищ Кировской области. Отмечено, что в условиях высокой мутности и цветности воды наиболее информативными для выявления береговой линии водных объектов являются индексы NDVI и NDWI. В весенний период значения индексов цвета воды, NDVI и NDWI ниже, чем в летний период. Показана возможность проведения оценки и сравнения степени развития фитопланктона, его пространственного распределения по акватории водохранилищ Кировской области с помощью индексов мутности и концентрации хлорофилла а в воде.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: эвтрофирование, дистанционное зондирование Земли, Landsat 5, нормализованный вегетационный индекс, нормализованный разностный индекс воды, индекс цвета, индекс мутности, индекс концентрации хлорофилла а, «цветение» воды

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-028-033

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 2
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 504.4.054+504.064

Применение комплекса наземных методов исследования для диагностики загрязнения и процессов эвтрофирования водохранилищ Кировской области

Т.И. Кутявина, Т.Я. Ашихмина, Л.В. Кондакова

Проведена оценка состояния четырёх крупнейших водохранилищ Кировской области с использованием комплекса методов физико-химического, биоиндикационного и микробиологического анализов. Определены комбинаторный (КИЗВ) и удельный комбинаторный (УКИЗВ) индексы загрязнённости и классы качества вод. Установлено, что по химическим показателям КИЗВ уменьшается в ряду водохранилищ: Большое Кирсинское → Омутнинское → Чернохолуницкое → Белохолуницкое. Показано, что наибольший вклад в загрязнение водохранилищ вносят аммонийный азот и органические вещества. Выявлено превышение предельно-допустимых концентраций для водоёмов культурно-бытового использования (ПДКк-б.) по железу общему (от 2 до 9,5 ПДКк-б.) во всех объектах исследования, в Большом Кирсинском водохранилище – по химическому потреблению кислорода (ХПК) (1,6–1,7 ПДКк-б.). В Омутнинском водохранилище выявлены растения-индикаторы органического загрязнения – Typha latifolia L. и Рotamogeton natans L., что согласуется с величиной ХПК (53 мгО/дм3). Установлена положительная реакция ряски Lemna minor L., L. trisulca L. и многокоренника Spirodela polyrhiza (L.) Schleid. на повышенное содержание аммонийного азота в месте выпуска сточных вод в Омутнинское водохранилище, где содержание аммония было в 2,1 раза выше по сравнению с другими участками водоёма. На основании микробиологического анализа воды Омутнинского водохранилища выявлена мезосапробная зона водоёма (центральный и приплотинный участки), что подтверждается отношением биологического потребления кислорода к перманганатной окисляемости (в среднем 27%).

Нажмите, чтобы открыть

Открыть прикреплённый файл

Ключевые слова: водохранилище, индекс загрязнения воды, сапробность, эвтрофирование, фитоиндикация

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-044-052

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 1
Раздел: Социальная экология
УДК: 39.94(4+7)+592.1

Этноэкология славянского мира: прикладное значение на евразийском пространстве

И.Ю.Трушкова, Т.Я. Ашихмина, Л.В. Кондакова

Экология – наука о взаимоотношениях организмов с окружающей средой, механизмах поддержания гармонии в окружающем мире. Экологический подход определяет отношение людей к миру, составляет основу их мировоззрения, поведения и культуры. Экологически ориентированные хозяйствование и поведение людей соответствуют повороту человечества к охране природы, поддержанию здоровой среды обитания. Использование этнокультурного опыта человечества помогает сберечь немалые финансовые, людские и природные ресурсы на устранение негативных экологических последствий, способствует экологизации промышленного и аграрного производства, вырабатывает должную экологическую культуру населения. Выявлено, что этнокультурное наследие славянского мира содержит серию хозяйственных и бытовых правил взаимоотношения с природой. «Экологическая вписанность» людей в природное окружение способствовала профилактике стрессов, перегрузок, конфликтов в обществе и общества с природой. Этноэкологический опыт славянства полезен в экологизации аграрного производства, быта и может широко использоваться в развитии экологического образования и просвещения населения.

Ключевые слова: этнокультура славянских народов, рациональное природопользование, экология жилища, экология костюма, арт-терапия, этноэкологическое воспитание

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-111-115

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 1
Раздел: Мониторинг антропогенно нарушенных территорий
УДК: 631.46:576.809.51

Альгологический анализ состояния почв в районе объекта «Марадыковский» после прекращения его функционирования

Л.В. Кондакова, К.А. Безденежных, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО «Вятский государственный университет»

Проведён анализ результатов мониторинговых исследований почвенной альгофлоры лесных и луговых экосистем в районе объекта «Марадыковский» за период до начала его деятельности и после прекращения функционирования. Видовое разнообразие альгофлоры лесных экосистем, отмеченное до начала деятельности объекта, составляло 71 вид, после прекращения его работы отмечено 60 видов. В луговых экосистемах соответственно выявлено 123 вида до начала функционирования объекта и 95 видов после. Численность микрофототрофов варьирует в лесных экосистемах от 59,3 до 280,5 тысяч клеток на 1 г воздушно-сухой почвы. По численности преобладают зелёные водоросли (от 41,3 до 263,3 тыс. кл./г почвы). На участках мониторинга луговых экосистем количественные показатели альгофлоры варьируют в пределах от 71,6 до 447,1 тыс. кл./г почвы с доминированием зелёных водорослей. Таксономическая структура альгофлоры представлена отделами Chlorophyta, Bacillariophyta, Ochrophyta. Cyanobacteria представлены в хвойных лесных экосистемах незначительным числом видов, в луговых экосистемах они составляют до 29% видового разнообразия. Отмечено некоторое уменьшение видового разнообразия альгофлоры жёлтозелёных водорослей и ЦБ за период деятельности объекта и наметившееся увеличение числа видов после прекращения его деятельности.

Ключевые слова: альгофлора, почвенные водоросли, цианобактерии, жизненные формы почвенных водорослей, численность клеток, биомониторинг

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-1-023-029

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 2
Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы
УДК: 528.72:004.93

Методические приёмы выделения растительных сообществ на основе данных дистанционного зондирования Земли и полевых исследований

Т.А. Адамович, Е.А. Домнина, А.С. Тимонов, В.В. Рутман, Т.Я. Ашихмина

ФГБОУ ВО Вятский государственный университет

Показаны возможности использования мультиспектральных данных дистанционного зондирования Земли и полевых исследований для выделения растительных сообществ на примере государственного природного заказника «Пижемский» Кировской области. Государственный природный заказник (ГПЗ) «Пижемский» определён как комплексный (ландшафтный). Он имеет особо ценное значение для поддержания целостности, охраны и восстановления водных биогеоценозов, сохранения в естественном состоянии уникальных природных объектов области. Выделение растительных сообществ на территории заказника «Пижемский» с использованием данных дистанционного зондирования Земли проводили в несколько этапов: предполевой камеральный, полевой экспедиционный и камеральный обобщающий. Предполевой камеральный этап включал в себя подбор космических снимков со спутников Landsat 7 и Sentinel 2 и их дешифрирование для выделения однородных по дешифровочным признакам участков растительности. Выделены несколько однородных по определенным признакам (цвет, микротекстура рисунка, фототон и др.) участков, обусловленных различными природными объектами и растительными сообществами района. В полевой экспедиционный этап проведены работы с целью идентификации на местности типов растительности. Характеристика растительных сообществ проводилась по общепринятым геоботаническим методикам. Изучены особенности ценотического состава лесов заказника. Состав растительных сообществ ГПЗ «Пижемский» отражает характерные зональные черты растительности исследуемого региона и приуроченность к определённым ландшафтным элементам. На основе анализа имеющегося картографического материала и космических снимков установлено, что пойменные луга занимают более 60% исследуемой территории, леса – около 20%. Для идентификации растительных сообществ были выбраны наиболее характерные и наиболее доступные прямые дешифровочные признаки (фототон, форма, структура). Кроме того, использовали синтез стандартных комбинаций каналов «искусственные цвета» со спутников Landsat 7 и Sentinel 2, что позволило выделить травянистые сообщества, лиственные и хвойные леса. Выполненная контролируемая классификация с обучением позволила получить важную информацию о распределении большинства характерных для района исследования растительных сообществ. Использование нормализованного дифференцированного вегетационного индекса NDVI позволило выделить сосновые, лиственные леса и луговые фитоценозы, а также распознать водные объекты и открытые почвы.

Нажмите, чтобы открыть

Ключевые слова: государственный природный заказник «Пижемский», космические снимки, дешифрирование, NDVI, растительные сообщества

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-039-043

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

2019 г., № 3
Раздел: Экотоксикология
УДК: 57.044

Отклик почвенной цианобактерии Nostoc paludosum на действие cульфата меди(II) в присутствии глутатиона восстановленного

А.И. Фокина, Е.И. Лялина, Л.В. Трефилова, Т.Я. Ашихмина

Вятский государственный университет

Изучено влияние растворов CuSO4 с концентрациями ионов Cu2+ равными 1, 2, 3, 4 и 5 мг/дм3 с добавлением глутатиона восстановленного (GSH) и без него на почвенную цианобактерию (ЦБ) Nostoc paludosum 18. Продолжительность экспозиции культуры с растворами составила 72 часа. В ходе эксперимента наблюдали за формированием биоплёнок ЦБ из гомогената, как за показателем восстановления исходной популяции; измеряли концентрацию растворённого O2 в суспензиях ЦБ; определяли долю клеток ЦБ, способных к образованию формазана из хлорида 2,3,5-трифенилтетразолия, как показатель жизнеспособности культуры. Под действием CuSO4 у культуры ЦБ нарушалась способность к формированию биоплёнок в растворах с концентрациями Сu2+ 1 мг/дм3 и более без добавления GSH и при концентрациях Сu2+, равных 3 и более мг/дм3, в присутствии трипептида. По изменению концентрации растворённого O2 не удалось диагностировать токсичность раствора с концентрацией 1 мг Cu2+/дм3 на протяжении всего эксперимента. У раствора с концентрацией 2 мг Cu2+/дм3 через трое суток экспозиции установлена средняя степень токсичности. Среднюю и слабую степени токсичности удалось выявить у растворов с концентрациями Cu2+, равными 3–5 мг/дм3, через сутки экспозиции. С увеличением концентрации Cu2+ происходило снижение дегидрогеназной активности ЦБ, по сравнению с контролем, на 50% и более. Растворы с GSH имеют меньшую степень токсичности, чем аналогичные растворы без добавления GSH. Наиболее приемлемой тест-функцией на действие ионов меди(II) с концентрациями их в растворе, превышающими ПДК, является дегидрогеназная активность ЦБ N. paludosum с титром 2•107 кл. /см3.

Открыть прикреплённый файл

Ключевые слова: цианобактерии, ионы меди(II), глутатион, токсичность

DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-101-108

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License. Creative Commons License

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Биоплёнки Nostoc commune как феномен многолетней природной вегетации в техногенной среде

Реакция водорослей и цианобактерий лесных и луговых экосистем на техногенное воздействие

Состояние лишайниково-сосновой эпифитной микробиоты в районе бывшего объекта уничтожения химического оружия

Состояние, перспективы развития системы контроля и мониторинга атмосферного воздуха в регионе

Профили антибиотикорезистентности стрептомицетов из разных почв Вятского Прикамья

Дефицит селена в почвах и способы его коррекции

Выявление генетических детерминант устойчивости микроорганизмов к антибиотикам на территориях, подверженных биогенному загрязнению

Почвенный микробиом эмбриозёма на гипсосодержащих отходах химического производства

Перфторуглеродные соединения как потенциальные риски для окружающей среды и состояния здоровья человека (обзор)

Хозяйственное использование ксилотрофных базидиальных грибов (обзор)

Мониторинг растительности в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов

Проблемы устранения запахового загрязнения окружающей среды побочными продуктами птицеводства (обзор)

Потенциал биотических факторов в борьбе с распространением борщевика Сосновского (Heracleum sosnowskyi Manden.) (обзор)

Методы контроля и мониторинга фосфорорганических соединений в природных средах

Основные подходы к снижению запахового загрязнения окружающей среды предприятиями животноводства (обзор)

Распространение токсигенных цианобактерий в водных объектах на территории Восточно-Европейской равнины

Биологическое загрязнение почв побочными продуктами животноводства

Влияние нитрапирина на микробиоту и эмиссию парниковых газов из побочных продуктов животноводства

Разнообразие актинобактериальных сообществ в местах захоронения жидких отходов химического предприятия

Мониторинг распространения Heracleum sosnowskyi на урбанизированных территориях по данным дистанционного зондирования Земли

Экологические факторы, определяющие естественную и антропогенную инвазию борщевика Сосновского Heracleum sosnowskyi Manden., меры борьбы с ним (обзор)

Мониторинг атмосферного воздуха в районе предприятий по утилизации опасных промышленных отходов

Биозащита древесины от микробных повреждений (обзор)

Компост из куриного помёта как источник устойчивости почвенных актиномицетов к антибиотикам

Проблемы обезвреживания и утилизации высокотоксичных техногенных промышленных отходов, их переработка с получением ценных компонентов

Использование цифровых карт для выявления участков массового развития фитопланктона на акватории малых пресноводных водоёмов

Биологическое загрязнение пахотных земель отходами свиноводства

Влияние частиц микропластика полистирола на морфологические и функциональные показатели Daphnia magna

Химическая деградация земель под воздействием отходов животноводства

Контроль запахового загрязнения атмосферного воздуха (обзор)

Комплексная переработка природных фосфоритов с использованием щелочных отходов нефтехимического синтеза и газовой серы

Возможность утилизации отходов пластмасс с использованием микромицетов Fusarium solani и Trichoderma lignorum

Использование нормализованного относительного альгоиндекса для оценки «цветения» воды в водохранилищах Вятско-Камского Предуралья

Фаунистическая характеристика и данные мониторинга позвоночных животных на территории государственного природного заказника «Былина»

Дистанционный мониторинг зарастания высшей водной растительностью акватории эвтрофированного водохранилища

Применение методов обработки и анализа космических снимков для изучения эвтрофированных водоёмов (обзор)

Влияние подкисления навозных стоков на их микробиологические характеристики

Использование космических снимков для определения границ водоёмов и изучения процессов эвтрофикации

Применение комплекса наземных методов исследования для диагностики загрязнения и процессов эвтрофирования водохранилищ Кировской области

Этноэкология славянского мира: прикладное значение на евразийском пространстве

Альгологический анализ состояния почв в районе объекта «Марадыковский» после прекращения его функционирования

Методические приёмы выделения растительных сообществ на основе данных дистанционного зондирования Земли и полевых исследований

Отклик почвенной цианобактерии Nostoc paludosum на действие cульфата меди(II) в присутствии глутатиона восстановленного