Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Выявление токсического воздействия тяжёлых металлов на фитопланктон с помощью нейросетевого анализа индукционных кривых флуоресценции хлорофилла

С.С. Хрущев, Т.В. Дрозденко, Т.Ю. Плюснина, И.B. Тимофеев, Д.А. Тодоренко, Е.И. Тихомирова, Т.К. Антал

Раздел: Экотоксикология

В настоящее время получают распространение методы выявления плохо формализуемых закономерностей в экспериментальных данных с помощью нейросетевых моделей. В данной работе разработан прототип нейросетевой модели для выявления воздействия тяжёлых металлов на фитопланктон по изменению формы индукционной кривой флуоресценции хлорофилла (OJIP кривой) для использования в автоматической системе биоиндикации состояния водоёмов. Модель апробирована на природном фитопланктоне из 9 водоёмов Псковской области, который подвергли долгосрочному воздействию солей кадмия и хрома (20 и 50 мкМ CdSO4 и K2Cr2O7) в лабораторных условиях. Модель позволяет выявить токсическое действие тяжёлых металлов с точностью до 90%, что указывает на перспективность применения данного подхода в экологическом мониторинге.

Ключевые слова: тяжелые металлы, водные экосистемы, фитопланктон, экологический мониторинг, нейронные сети, флуоресценция хлорофилла, фотосинтез

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-134-141

Усовершенствование флуориметрического метода для определения полициклических ароматических углеводородов в объектах окружающей среды

О.А. Плотникова

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Контроль содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) является важной задачей экологического мониторинга, поскольку данные вещества даже при крайне малых концентрациях могут представляют угрозу для здоровья населения. Перспективными для определения ПАУ являются методы молекулярной спектроскопии: спектрофотометрические и люминесцентные. В работе представлены характерные спектры поглощения и флуоресценции ряда ПАУ, указаны их дины волн возбуждения и флуоресценции. Проведено сравнительное исследование метрологических характеристик определения представителя ПАУ пирена методами спектрофотометрии и флуориметрии в растворах, а также твердофазной флуориметрии с предварительным мицеллярным и сорбционным концентрированием на твёрдой матрице. Полученные данные подтверждают тот факт, что флуоресцентные методы характеризуется более низкими пределами обнаружения, чем методы, основанные на регистрации поглощения веществ. При этом применение твердофазной люминесценции на модифицированной неионогенным поверхностно-активном веществом Тритоном Х–100 вискозной матрице позволяет усилить аналитический сигнал и снизить предел обнаружения пирена до 0,8 нг/мл, что особенно важно для разработки методов контроля экотоксикантов, содержащихся в окружающей среде в «следовых» концентрациях.

Ключевые слова: полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) спектроскопические методы, спектрофотометрия, флуориметрия, сорбционное концентрирование, твердофазная флуоресценция

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-044-048

Природно-климатические факторы в экологическом зонировании г. Иркутска

Е.В. Максютова, Л.Б. Башалханова, Л.М. Корытный, А.А. Сороковой

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Проведен анализ природно-климатических особенностей формирования экологического состояния атмосферного воздуха в г. Иркутск. Выявлено, что его хроническое загрязнение связано с многолетним ежегодным превышением ПДК по 5-6 особо опасным загрязняющим веществам, со стабильным присутствием взвешенных веществ (до 2,4 ПДК) и бенз(а)пирена (до 7,8 ПДК). Основной объем выбросов загрязняющих веществ осуществляется в течение продолжительного отопительного сезона (середина сентября - середина мая). Проведено зонирование территории города по степени возможного воздействия рельефа и преобладающих типов подстилающей поверхности (водная, лесопарковая, застройка каменная, деревянная) на температуру воздуха в приземном слое атмосферы. Зона сильного влияния включает три типа микроклимата низин с отклонениями температуры воздуха в январе от 1,9 до -3,6 °C от базовой метеостанции «Иркутск, обсерватория». Застойные явления в этой зоне могут способствовать формированию интенсивного загрязнения атмосферы жилых и рекреационных территорий. Вершинные поверхности из-за большей активности воздухообмена находятся под слабым воздействием факторов среды. Зона умеренного воздействия на склонах и выровненных территориях отражает локальные особенности подстилающей поверхности и типов застройки.

Ключевые слова: состояние атмосферного воздуха, микроклимат города, отклонения температуры воздуха в январе, типы подстилающей поверхности, зонирование городской среды

Внешняя ссылка

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-055-059

Оценка стабильности морфофункциональных свойств ризосферных штаммов Bacillus subtilis с помощью атомно-силовой микроскопии

М.Н. Артамонова, Н.И. Потатуркина-Нестерова, Б.Б. Костишко

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) обладает важным преимуществом – нетребовательностью к электропроводности исследуемых объектов, что позволяет изучать живые клетки без фиксации и с высоким разрешением. Предложено использовать высокоразрешающую АСМ для определения морфометрических и упруго-механических свойств маркерного вида Bacillus subtilis, выделенного из ризосферы сельскохозяйственной культуры Cucurbita pepo L. в динамике ее роста. Указанные свойства микроорганизма симбионта являются показателями их функциональной активности и устойчивости к действию биотических и абиотических факторов окружающей среды. Показана стабильность линейных параметров (длина, ширина и высота) бацилл, выделенных в различные фазы развития растения, модуля упругости и показателя среднеквадратичной шероховатости поверхности ризосферных штаммов бацилл. Так, в фазе всходов, бутонизации, цветения и плодоношения растения модуль упругости бацилл составил 5,9±0,2 Мпа; 5,8±0,1 Мпа; 6,0±0,3 МПа и 5,7±0,3 Мпа соответственно; показатель среднеквадратичной шероховатости поверхности – 37,5±0,6нм; 35,1±4,6нм; 31,8±2,8нм и 40,0±2,1нм соответственно (р>0,05). АСМ-идентирование поверхности клеток B. subtilis выявило изменение адгезивной активности изучаемых штаммов. В фазе всходов и бутонизации данный показатель составил 32,0±6,0 нН и 41,0±8,0 нН соответственно, в фазе цветения и плодоношения значения силы адгезии достоверно увеличивались по сравнению с первыми фазами (73,0±5,0 нН и 69,0±3,0 нН соответственно; р<0,05). Использование технологии атомно-силовой микроскопии показало ее эффективность при исследовании стабильности морфометрических и упруго-механических свойств B. subtilis, являющихся отражением их функциональной активности растения симбионта. Предложен подход к разработке методологии оценки и управления качеством компонентов экосистемы, основанный на использовании нового информационного метода изучения маркерных биологических объектов.

Ключевые слова: Bacillus subtilis, ризосферные бактерии, бактериально-растительный симбиоз, атомно-силовая микроскопия, морфо-функциональные свойства бактерий

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-038-043

Метод оценки продуктивности морских акваторий по интегральной интенсивности биолюминесценции сообщества планктонных организмов

Е.Б. Мельникова, А.Н. Серебренников, А.В. Мельников

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

Представлен метод сравнительной оценки продуктивности морских акваторий на основе анализа вертикального распределения интенсивности свечения (биолюминесценции) планктонных сообществ. В прибрежных водах Крыма выделено 5 районов, различающихся по общей биомассе и численности планктонных сообществ. Описана методика расчёта интегральной интенсивности свечения гидробионтов (ИИСГ), характеризующей биологическую продуктивность вод. Для выделенных районов проведён расчёт ИИСГ. Сравнительная оценка продуктивности вод выделенных районов показала, что наибольшая ИИСГ (составляющая 37830 пВт∙см–2л–1) наблюдалась на юго-западном шельфе Крыма. В Керченском предпроливном районе ИИСГ была в 1,24 раза меньше, а в западной глубоководной части Чёрного моря в 5—8 раз меньше, чем на высокопро-дуктивном юго-западном шельфе Крыма

Ключевые слова: биолюминесценция, фитопланктонное сообщество, вертикальное распределение, продуктивность акваторий

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-031-037

Зообентос дельты реки Северная Двина

М.А. Студёнова, И.И. Студёнов, Д.В. Чупов, А.С. Самодов

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

На 5 основных рукавах и протоках дельты р. Северная Двина с 2012 г. начаты комплексные исследования зообентоса. В 2012-2018 гг. в составе зообентоса было обнаружено 20 таксонов, относящихся к 6 типам и 11 классам беспозвоночных. Среднее значение индекса Шеннона по зообентосу дельты р. Северная Двина составило 1,21, изменяясь от 0,70 до 1,84. Численность беспозвоночных за годы наблюдений варьировала от 640 экз./м2 до 16573 экз./м2, составив в среднем 5704 экз./м2. Основу численности формировали малощетинковые черви, личинки комаров-звонцов. Биомасса беспозвоночных в дельте р. Северная Двина за годы наблюдений варьировала от 0,29 г/м2 до 25,3 г/м2, составив в среднем по всем станциям за все годы наблюдений 6,21 г/м2. Основу биомассы формировали малощетинковые черви, их доля в формировании общей биомассы достигала 94,6 %. Определён средний олигохетный индекс, который по всем районам за период наблюдений составил 57,8 %. По значениям олигохетного индекса дельта р. Северная Двина классифицируется, как умеренно загрязнённая.

Ключевые слова: Северная Двина, зообентос, таксономический состав, численность, биомасса

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-060-065

Влияние ризосферных бактерий-нефтедеструкторов на биологическое состояние почвы, загрязнённой нефтью

М.С. Третьякова, Л.А. Беловежец, Л.Г. Соколова, С.Ю. Зорина, Ю.А. Маркова

Раздел: Ремедиация и рекультивация

Нефть является опасным химическим загрязнителем почвы. В результате нефтеразливов происходит угнетение роста и развития растений, микроорганизмов и почвенных животных. В настоящее время широко применяют биологический метод, основанный на использовании эффективных микроорганизмов, в частности выделенных из ризосферы растений, для восстановления загрязнённых территорий. В статье представлены результаты модельных экспериментов по влиянию ризосферных микроорганизмов-нефтедеструкторов на биологические свойства нефтезагрязнённой почвы и их использования для целей биоремедиации. Показано, что в присутствии штаммов, относящихся к р. Rhodococcus, Acinetobacter и их консорциума, происходило повышение эффективности разложения углеводородов нефти в загрязнённой почве. Убыль нефти в загрязненной почве за 60 суток эксперимента при внесении исследованных штаммов увеличивалась на 19–24% относительно контроля и составила 62–68% от исходного ее содержания. Наблюдалось увеличение активности каталазы, пероксидазы, и полифенолоксидазы, происходило повышение эмиссии углекислого газа. Штаммы микроорганизмов в основном способствовали снижению фитотоксичности почвы. На протяжении всего эксперимента наименьшей фитотоксичностью обладала почва, инокулированная Rhodococcus erythropolis штамм 108. Выделенные ризосферные штаммы депонированы во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина РАН, ФГБУН «ФИЦ «Пущинский научный центр биологических исследований РАН» и являются перспективными для использования в качестве биоремедиантов нефтезагрязнённых территорий Сибирского региона.

Ключевые слова: ризосферные микроорганизмы-нефтедеструкторы, нефтезагрязненная почва, биологические свойства почвы, биодеструкция нефти.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-156-162

Особенности трансформации старого нефтяного загрязнения в почвах Арктической зоны Якутии

Ю.С. Глязнецова

Раздел: Химия природных сред и объектов

Проведены эколого-аналитические исследования по изучению особенностей химического состава нефтезагрязнённых почв нефтебазы, расположенной в арктической зоне Якутии. Для характеристики состава нефтяного загрязнения и оценки особенностей процессов его биодеградации в мерзлотных почвах использован ряд информативных показателей на основе применения комплекса аналитических методов. Выявлены особенности химического состава нефтезагрязнения в почвенных пробах с давним сроком загрязнения, которые учитывались при разработке способов очистки почв от старых нефтезагрязнений. Проведен эксперимент по биологической очистке почв с применением биопрепарата на основе аборигенных углеводородокисляющих микроорганизмов, выделенных из мерзлотных почв. Исходное содержание нефти в почве составило 34594 мг/кг. Установлено, что за 3 месяца инкубации биопрепарата наряду с уменьшением остаточного содержания нефти изменился и состав загрязнения в сторону увеличения содержания смолисто-асфальтеновых компонентов и уменьшения углеводородов. В химической структуре спирто-бензольных смол значительно возросла доля кислородсодержащих групп и связей. В составе алкановых углеводородов установлено перераспределение как внутри гомологических рядов, так и между различными рядами гомологов. Степень деструкции нефтезагрязнения составила 56,6%.

Ключевые слова: трансформация, старое нефтезагрязнение, биодеградация, мерзлотные почвы, асфальтово-смолистые компоненты

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-089-094

Особенности выделения высоких природоохранных ценностей типа «Редкие экосистемы и местообитания» для сертификации лесов Кировской области

Н.П. Савиных, С.В. Шабалкина, О.Н. Пересторонина

Раздел: Социальная экология

Одним из современных требований лесопользования является сохранение биоразнообразия путём выделения высоких природоохранных ценностей (ВПЦ), особенно редких экосистем и местообитаний (тип ВПЦ 3). На основании системного и регионального подходов усовершенствована методология определения подтипов ВПЦ 3 и создана система их в Кировской области с распределением на классы и уровни. Класс Пихтово-еловые леса включает два уровня, Сосновые леса и Леса с участием широколиственных пород – по три. Классы Лиственничные и Черноольховые леса, Старовозрастные осинники на уровни не подразделены. У каждого ВПЦ 3 описаны состав древостоя, возраст преобладающей породы, особенности видового состава травяно-кустарничкового яруса, природоохранная ценность и рекомендуемые режимы охраны и лесопользования; определены необходимые критерии для оценки лесоуправления, мониторинга и соответствия лесохозяйственной деятельности международным стандартам. Использование предлагаемых материалов обеспечит сохранение биоразнообразия эксплуатационных лесов, соблюдение требований Национального стандарта FSC для Российской Федерации при лесопользовании, позиционирование Кировской области как поставщика качественной древесины.

Ключевые слова: высокие природоохранные ценности, биоразнообразие, редкий вид, редкое сообщество, экосистема, режим лесопользования

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-229-234

Многощетинковые черви (Polychaeta) Печорского моря: биоразнообразие и распределение

С.Ю. Гагаев, С.Г. Денисенко, А.В. Сикорский, Н.А. Стрелкова, Е.А. Фролова

Раздел: Популяционная экология

Исследованы современный таксономический, биогеографический и трофический состав многощетинковых червей, одного из наиболее значимых компонентов донных экосистем Печорского моря и особенности их качественного и количественного распределения. Этот район Баренцева моря отличается своеобразием абиотических условий, высоким уровнем биологиче-ской продуктивности, разнообразием биотопов и многочисленными популяциями редких и охраняемых видов. По материалам прошлых и новейших экспедиций в Печорском море выявлено 198 так-сонов многощетинковых червей, из которых 165 определены до уровня видов, относящихся к 113 родам, 34 семействам и 14 отрядам. Повсеместно видовое разнообразие полихет и устойчивость их популяций к стрессу вы-сокое, за исключением небольших районов у выходов из Печорской и Хайбудырской губ с обильным речным стоком. Плотность поселений менялась в широких пределах: от 26 до 7144 инд./м2. Изменения численности наиболее сильны в юго-восточной мелководной части Печорского моря и слабее - в северо-западном районе. Пространственное распределение биомассы полихет также неоднородно, но в абсолютных величинах варьирует гораздо меньше: от 0,7 до 387 г/м2. Трофическая структура полихет представлена четырьмя основными группами; более половины суммарной биомассы создают собиратели, несколько менее трети - грунтоеды, фильтраторы - 2%, а хищники - "классические" 10%. Собирающие детритофаги и грунтоеды сосредоточены, в основном, в районах с глубинами более 25 м, на заиленных грунтах в цен-тральной и северо-западной части моря. Наибольшую долю биоресурсов полихет (80%) со-ставляют 6 видов, из которых наиболее значимы - Spiochaetopterus typicus и Maldane sarsi. Соотношение объёмов основных биогеографических групп (на основе имеющихся ко-личественных данных с середины ХХ века) остаётся стабильным, хотя таксономический спи-сок постоянно увеличивается. Благополучное состояние таксоцена многощетинковых червей, с учётом их заметной роли в сообществах, предполагает благополучное состояние донных био-ценозов Печорского моря.

Ключевые слова: многощетинковые черви, Печорское море, биоразнообразие, распределение, биогеография, трофика

Статья опубликована в № 2 за 2021 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2021-2-208-214

Страницы: предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 следующая