Архив

Актуальные выпуски:

Обзор краткого содержания статей

Выбор параметров просмотра

Влияние солевого стресса на экспрессию генов К+/Na+ -транспортеров HKT и ферментов SOD и Nfn у пшеницы

Л.И. Федореева

Раздел: Агроэкология

Проблема определения потенциала солеустойчивости пшеницы – одна из наиболее актуальных в селекционной практике для районов с первичным и вторичным засолением. Одним из способов, позволяющих преодолеть негативное воздействие фактора засоления, служит использование толерантных к засолению селекционных линий и сортов пшеницы. Экспрессия генов транспортеров HKT является важным для характеристики солеустойчивости пшеницы. В сортах твердой и мягкой пшеницы Оренбургская 10 и Оренбургская 22 при солевом стрессе наблюдается увеличение экспрессии генов K+/Na+ транспортеров семейств HKT1;4 и HKT2;1 в 3-4 раза. Уровень экспрессии SOD и Nfn увеличиваются в 2-4 раза, что указывает на высокие адаптивные свойства этих сортов пшеницы к солевому стрессу. Вероятно, экспрессия генов семейств HKT, SOD и Nfn взаимосвязана. Увеличение уровня экспрессии генов семейств НКТ, SOD и Nfn в корнях и в листьях в условиях солевого стресса связано с быстрым восстановлением ионного баланса K+/Na+ и удалением токсичных ионов Na+ и ROS , т.е. защитной функцией.

Ключевые слова: пшеница, солевой стресс, К+/Na+ транспортеры, окислительный стресс, экспрессия генов

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-123-129

Подходы для оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы с помощью методов нейросетевого моделирования

Ю.А. Тунакова, С.В. Новикова, А.Р. Шагидуллин, В.С. Валиев, А.Х. Мораис

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

Разработана методология оценки и управления качеством компонентов урбоэкосистемы, основанная на исполь- зовании новых информационных методов, обоснования маркерных биологических объектов и способов оценки их от- клика на антропогенное воздействие, путей свёртки массивов данных, используемых для оценки. В представленной методологии учтены процессы поступления, накопления и отклика биологических объектов на воздействие маркерных веществ. Представлен подход для одновременного учёта и анализа разнородных и разноразмерных данных, имеющих различную степень влияния на состояние исследуемых компонентов урбоэкосистемы с использованием метода кла- стерного анализа. Зонирование территории урбоэкосистемы осуществлялось с помощью нейронных самоорганизую- щихся сетей Кохонена, реализованных в авторской модели нейросетевой фильтрации. С использованием вероятност- ных подходов предложен способ определения вероятностей превышения пороговых значений концентраций маркер- ных веществ-металлов в исследуемых компонентах урбоэкосистемы. Оценивалась вероятность того, что на территории, к которой относится то или иное наблюдение, будет отмечаться превышение заданного порога хотя бы одним из иссле- дуемых показателей. В качестве порогов этих событий приняты медианы непрерывных рядов наблюдений концентра- ций металлов. В результате нами были рассчитаны вероятности превышения в каждой зоне половины исследуемых па- раметров заданных для них порогов. Факты превышения установленных таким образом порогов (события) регистри- ровались во всей совокупности наблюдений, выделенных в виде кластеров, сформированных с помощью нейросетевой классификации. При этом пространственное распределение выбранных наблюдений, имеющих конкретные адресные привязки, формирует соответствующие территориальные зоны. Даны рекомендации по использованию полученных результатов для оперативного и планового управления качеством компонентов урбоэкосистемы на локальном уровне.

Ключевые слова: урбоэкосистема, оценка риска, отклик организма человека, биосубстраты, нейросетевые технологии, металлы

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-031-036

Распределение микроскопических грибов в мерзлотной торфяной почве плоскобугристого болота лесотундры

Ю.А. Виноградова, Е.М. Лаптева, В.А. Ковалева, Е.М. Перминова

Раздел: Популяционная экология

Исследован комплекс микроскопических грибов в торфяной мерзлотной почве плоскобугристого болота (бассейн нижнего течения р. Печора, лесотундра). Таксономический список микромицетов представлен 42 видами, в т.ч. двумя формами стерильного мицелия. Отдел Zygomycota включает 8 видов (19%) из родов Mucor, Mortierellа, Umbelopsis. Отдел Ascomycota представлен 32 видами (76%), среди них по числу видов доминирует род Penicillium (17 видов). Остальные роды − Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Pseudogymnoascus, Chrysosporium, Fusarium, Talaromyces, Trichoderma − представлены единичными видами. Наибольшим видовым разнообразием грибов (38 видов) отличается верхняя часть сезонно-талого слоя (глубина 0-20 см). В нижней его части (20-55 см) и мерзлых слоях торфа (55-115 см) количество видов соответственно 11 и 9. Численность микромицетов в сезонно-талом слое 51-104 тыс. КОЕ/ г почвы, в мерзлой толще торфа - 0.2-3.7 тыс. КОЕ/ г почвы. Структура микромицетного комплекса представлена редкими видами – 60 %, на долю частых и доминирующих приходится всего 12-29%. Наиболее обильны в верхней части сезонно-талого слоя Penicillium simplicissimum (23.6%), Pseudogymnoascus pannorum (12.0%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (19.9%), в его нижней части – Penicillium simplicissimum (43.8%) и P. lanosum (47.7%), в многолетнемерзлых слоях торфа – Penicillium implicatum (32.3%), Penicillium simplicissimum (19.4%), Mycelia sterilia (светлоокрашенный) (17.7 %).

Ключевые слова: бугристые болота, торфяники, мерзлота, микробная биомасса микроскопические грибы, структура, разнообразие

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 4 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-4-110-115

Использование космических снимков для определения границ водоёмов и изучения процессов эвтрофикации

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

Раздел: Методы исследований. Модели и прогнозы

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.

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

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-028-033

Экотоксикологические характеристики нефтезагрязнённых грунтов (шламов) после их реагентной обработки

О.А. Куликова, В.А. Терехова, Е.А. Мазлова, Ю.А. Нишкевич, К.А. Кыдралиева

Раздел: Экотоксикология

Представлены результаты экспериментальной обработки нефтесодержащих отходов с территории Варьеганского месторождения (Ханты-Мансийский автономный округ – Югра, Тюменская область) поверхностно-активным реагентом с целью снижения их токсичности. Эффект обработки реагентом БОК-6 образцов грунтовых нефтешламов, содержащих 7,92–18,67 масс.% нефтепродуктов (при массовом соотношении нефтешлам : реагент = 1 : 10 в течение 30 мин при 60 ºС и перемешивании 120 об/мин), проанализированный в батарее биотест-систем, показал снижение токсических свойств нефтесодержащих отходов. Об этом свидетельствуют увеличение недействующих концентраций (No Observed Effect Concentration – NOEC) водных экстрактов из очищенных нефтешламов в биотестах на дафниях Daphnia magna и инфузориях Paramecium caudatum, а также уменьшение их отрицательного фитоэффекта. При аппликатном способе фитотестирования (при контакте семян с твердой массой образцов) наблюдалась большая чувствительность семян Raphanus sativus, Avena sativa, Sinapis alba к токсическому действию исследуемых образцов, чем при элюатном (взаимодействие с водным экстрактом). Проведённые исследования показывают, что применение физико-химических методов очистки растворами поверхностно-активных веществ способствует обезвреживанию нефтесодержащих отходов, снижая содержание нефтепродуктов.

Ключевые слова: ремедиация, почвогрунты, нефтешламы, нефтяное загрязнение, поверхностно-активные вещества, экотоксичность, биотестирование

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-120-126

Экологические аспекты в производстве майонеза

Э.И. Рахимова, А.С. Сироткин

Раздел: Экологизация производства

Сточные воды, образующиеся при производстве майонеза, представляют собой воды от промывки оборудования и содержат в качестве доминирующих примесей жиры и масла в концентрации в среднем от 0,8 до 3% (масс.).Отмечено, что в процессе утилизации сточные воды кислого и щелочного характера подвергаются процессу ультрафильтрации, и отделенные жиры подаются в соапсток, образующийся на стадии щелочной рафинации при переработке и производстве подсолнечного масла и содержащий воду, мыло, увлечённый нейтральный жир, избыточную щёлочь. Актуальным является дальнейшее использование соапстока в мыловарении с получением продукции натурального характера.Экспериментально показано, что при производстве майонеза проведение комплексной 3-х стадийной мойки технологического оборудования и трубопроводов, состоящей из щелочной, кислотной мойки и обработки дезинфицирующим раствором, с включением дополнительной обработки острым паром при температуре 110 о С и избыточном давлении 0,7 атм в течение 15 мин позволяет увеличить производственный цикл между мойками оборудования, уменьшить количество производственных сточных вод, а также снизить в 3–4 раза их загрязнённость жирами и маслами. Отмечено, что периодичность мойки с включением обработки оборудования и трубопроводов в собранном виде острым паром должна быть реализована 1 раз в 5 сут, что позволяет снизить количество образующихся сточных вод на 33% и обеспечить снижение затрат на указанные технологические операции.Кроме того, показано, что при производстве майонеза дополнительная обработка оборудования острым паром в процессе его комплексной мойки обеспечивает микробиологическую безопасность готового продукта на протяжении срока хранения.

Ключевые слова: безопасность, остaмикробиологическая безопасность, сточные воды, острый пар, майонез, молочнокислые бактерии, кислотностьрый пар, майонез, молочнокислые бактерии, кислотность, масло подсолнечное, перекисное число, анизидиновое число.

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-095-100

Экотоксикологические характеристики нефтезагрязнённых грунтов (шламов) после их реагентной обработки

О.А. Куликова, В.А. Терехова, Е.А. Мазлова, Ю.А. Нишкевич, К.А. Кыдралиева

Раздел: Экотоксикология

В статье представлены результаты исследований влияния реагентной обработки растворами поверхностно-активных веществ грунтовых нефтешламов при содержании нефтепродуктов 7,92–18,67 масс.% на их экотоксикологические характеристики. Эффективность применения разных реагентов при массовом соотношении нефтешлам: реагент = 1 : 10 (экспозиция 30 мин при 60оС и 120 об/мин) на разных нефтешламах различается. Изменение экотоксичности нефтешламов до и после обработки реагентом БОК-6 изучено методами биотестирования по реакциям ракообразных, инфузорий, люминесцентных бактерий и проростков семян растений. Показано что, как исходные, так и обработанные реагентом БОК-6 образцы нефтесодержащих отходов оставались токсичными по отношению ко всем тест-культурам, за исключением бактерий. При фитотестировании на проростках семян Raphanus sativus, Avena sativa, Sinapis alba, аппликатный способ оказался более чувствительным, чем элюатный. О незначительных сдвигах в сторону снижения экотоксичности после обработки реагентом можно судить лишь по повышению максимально недействующих концентраций (NOEC10) водных экстрактов нефтешламов в биотестах с дафниями и инфузориями, а также по некоторому снижению отрицательного фитоэффекта. Образцы нефтешламов во всех разведениях оставались безопасными для бактерий, что косвенно подтверждает возможность применения бактериальных препаратов для ремедиации. В целом, проведённые исследования показывают, что применение физико-химических методов очистки растворами поверхностно-активных веществ лишь в некоторой степени способствует обезвреживанию нефтесодержащих отходов, снижая содержание нефтепродуктов, однако, для перевода отходов в категорию нетоксичных требуются дополнительные процедуры очистки.

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-120-126

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

Раздел: Экотоксикология

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.

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

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-101-108

Тяжёлые металлы в системе почва–растение в биогеоценозах Большеземельской тундры

Г.Я. Елькина, С.В. Денева, Е.М. Лаптева

Раздел: Мониторинг природных и антропогенно нарушенных территорий

Содержание тяжёлых металлов (ТМ) во мхах, преобладающих в биоценозах Большеземельской тундры (Воркутинский район), представлено рядом Zn > Ni > Cu > Pb > Co > Cd, в лишайниках – Zn >Pb > Ni > Cu > Co > Cd. Доминирование мхов способствует замедленному кругообороту элементов и длительной их консервации в мортмассе. В большей степени ТМ аккумулируются в хорошо разложенных растительных остатках (в органогенных горизонтах тундровых почв). Аккумуляция Zn и Cd в споровых растениях определяется уровнем атмосферного загрязнения. Ранжирование ТМ в почве под разными растительными группировками в основном совпадает с их распределением в доминантных видах растений. Различия в распределении ТМ по профилю почвы связаны с физико-химическими особенностями элементов, со спецификой окислительно-восстановительного режима почв, обусловленного наличием мерзлоты и явлениями криотурбации, а также зависят от состава растительных сообществ. Валовые формы большинства ТМ аккумулируются в верхней части почвенного профиля. Приведено содержание ТМ в растениях, запасы их в растительном органическом веществе.

Ключевые слова: Тяжёлые металлы, биогеохимический круговорот, Большеземельская тундра, биогеоценоз, биомасса

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 3 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-3-041-047

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

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

Раздел: Методология и методы исследований. Модели и прогнозы

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%).

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

Посмотреть дополнительный файл

Статья опубликована в № 2 за 2019 год
DOI: 10.25750/1995-4301-2019-2-044-052

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 41 42 43 44 45 46 47 48 49 следующая