ВЛИЯНИЕ МЕТОДОВ БИОРЕМЕДИАЦИИ НА ДИНАМИКУ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ ЭКСТРЕМАЛЬНО ВЫСОКИХ ГОР
Ключевые слова:
аэробные бактерии, фитотоксичность, адаптация, биологическая активность почвы, токсичные соединения.Аннотация
В высокогорных районах загрязнение почвы имеет долгосрочные последствия, поскольку естественное самоочищение требует много времени из-за низких температур. Широко известно, что процесс разложения нефтепродуктов в естественных условиях имеет биогеохимическую природу, при этом ключевую роль играет деятельность комплекса специфических микроорганизмов, способствующих полной минерализации загрязняющих веществ. В связи с этим наиболее эффективными методами очистки окружающей среды от нефтяного загрязнения являются микробиологические подходы, которые, по сути, предполагают внедрение в экосистему активных штаммов организмов, разлагающих углеводороды. Целью данной статьи является изучение эффективности методов биоремедиации почв, загрязненных нефтепродуктами, с особым упором на тяжелые металлы. В данной статье рассматриваются изменения содержания тяжелых металлов в почве, загрязненной нефтепродуктами, как до, так и после обработки. На руднике Кумтор, расположенном на высоте 4000 метров над уровнем моря, почвы были исследованы на содержание As, Pb, Cu, Cr и Ni. Кроме того, в теплое время года загрязненная почва подвергалась биоаугментации. Был проведен сравнительный анализ содержания тяжелых металлов в высокогорных почвах до и после процессов биоремедиации. Практическая значимость полученных результатов заключается в их применимости при разработке эффективных методов очистки почв от тяжелых металлов, особенно в горной местности.
Библиографические ссылки
R. Souza, G. Maziviero, C. Christofoletti, T. Pinheiro, and C. Fontanetti, “Soil Contamination with Heavy Metals and Petroleum Derivates: Impact on Edaphic Fauna and Remediation Strategies,” 2013, pp. 175–203. doi: 10.5772/52868.
S. Zahermand, M. Vafaeian, and M. H. Bazyar, “Analysis of the physical and chemical proper-ties of soil contaminated with oil (Petroleum) hydrocarbons,” Earth Sci. Res. J., vol. 24, no. 2, pp. 161–166, 2020, doi: 10.15446/esrj.v24n2.76217.
S. Nortcliff, “Standardisation of soil quality attributes,” Agric. Ecosyst. Environ., vol. 88, pp. 161–168, Feb. 2002, doi: 10.1016/S0167-8809(01)00253-5.
C. Li et al., “A Review on Heavy Metals Contamination in Soil: Effects, Sources, and Reme-diation Techniques,” Soil Sediment Contam., vol. 28, no. 4, pp. 380–394, 2019, doi: 10.1080/15320383.2019.1592108.
Z. He, Shentu, X. Yang, Baligar, T. Zhang, and & Stoffella, “Heavy Metal Contamination of Soils: Sources, Indicators, and Assessment,” J. Environ. Indic., vol. 9, no. Table 2, pp. 17–18, 2015.
B. J. Alloway, “Sources of Heavy Metals and Metalloids in Soils BT - Heavy Metals in Soils: Trace Metals and Metalloids in Soils and their Bioavailability,” B. J. Alloway, Ed., Dordrecht: Springer Netherlands, 2013, pp. 11–50. doi: 10.1007/978-94-007-4470-7_2.
F. M. Adebiyi and D. A. Ayeni, “Chemical speciation, bioavailability and risk assessment of potentially toxic metals in soils around petroleum product marketing company as environmen-tal degradation indicators,” Pet. Res., vol. 7, no. 2, pp. 286–296, 2022, doi: 10.1016/j.ptlrs.2021.08.006.
G. P. Singh Sidhu, “Heavy Metal Toxicity in Soils: Sources, Remediation Technologies and Challenges,” Adv. Plants Agric. Res., vol. 5, no. 1, pp. 445–446, 2016, doi: 10.15406/apar.2016.05.00166.
M. Balali-Mood, K. Naseri, Z. Tahergorabi, M. R. Khazdair, and M. Sadeghi, “Toxic Mecha-nisms of Five Heavy Metals: Mercury, Lead, Chromium, Cadmium, and Arsenic,” Front. Pharmacol., vol. 12, no. April, pp. 1–19, 2021, doi: 10.3389/fphar.2021.643972.
[G. K. Kinuthia, V. Ngure, D. Beti, R. Lugalia, A. Wangila, and L. Kamau, “Levels of heavy metals in wastewater and soil samples from open drainage channels in Nairobi, Kenya: com-munity health implication,” Sci. Rep., vol. 10, no. 1, pp. 1–13, 2020, doi: 10.1038/s41598-020-65359-5.
H. Zhao, Y. Wu, X. Lan, Y. Yang, X. Wu, and L. Du, “Comprehensive assessment of harmful heavy metals in contaminated soil in order to score pollution level,” Sci. Rep., vol. 12, no. 1, pp. 1–13, 2022, doi: 10.1038/s41598-022-07602-9.
Y. G. Gu, Q. Lin, and Y. P. Gao, “Metals in exposed-lawn soils from 18 urban parks and its human health implications in southern China’s largest city, Guangzhou,” J. Clean. Prod., vol. 115, pp. 122–129, 2016, doi: 10.1016/j.jclepro.2015.12.031.
T. A. Kirpichtchikova, A. Manceau, L. Spadini, F. Panfili, M. A. Marcus, and T. Jacquet, “Speciation and solubility of heavy metals in contaminated soil using X-ray microfluorescence, EXAFS spectroscopy, chemical extraction, and thermodynamic modeling,” Geochim. Cosmo-chim. Acta, vol. 70, no. 9, pp. 2163–2190, 2006, doi: https://doi.org/10.1016/j.gca.2006.02.006.
H. Ali, E. Khan, and I. Ilahi, “Environmental Chemistry and Ecotoxicology of Hazardous Heavy Metals: Environmental Persistence, Toxicity, and Bioaccumulation,” J. Chem., vol. 2019, p. 6730305, 2019, doi: 10.1155/2019/6730305.
C. Streche, D. M. Cocârţă, I.-A. Istrate, and A. A. Badea, “Decontamination of Petroleum-Contaminated Soils Using The Electrochemical Technique: Remediation Degree and Energy Consumption,” Sci. Rep., vol. 8, no. 1, p. 3272, 2018, doi: 10.1038/s41598-018-21606-4.
S. Chen and M. Zhong, “Bioremediation of Petroleum-Contaminated Soil,” H. Saldarriaga-Noreña, M. A. Murillo-Tovar, R. Farooq, R. Dongre, and S. Riaz, Eds., Rijeka: IntechOpen, 2019, p. Ch. 9. doi: 10.5772/intechopen.90289.
A. Truskewycz et al., “Petroleum Hydrocarbon Contamination in Terrestrial Ecosystems-Fate and Microbial Responses.,” Molecules, vol. 24, no. 18, Sep. 2019, doi: 10.3390/molecules24183400.
D. M. Brown et al., “Comparison of landfarming amendments to improve bioremediation of petroleum hydrocarbons in Niger Delta soils,” Sci. Total Environ., vol. 596–597, pp. 284–292, 2017, doi: 10.1016/j.scitotenv.2017.04.072.
D. Hou et al., “Metal contamination and bioremediation of agricultural soils for food safety and sustainability,” Nat. Rev. Earth Environ., vol. 1, no. 7, pp. 366–381, 2020, doi: 10.1038/s43017-020-0061-y.
N. Totubaeva, Z. Tokpaeva, A. A. Uulu, and K. Kojobaev, “Microbiological diversity and bio-technological potential of the soil ecosystem of a high-mountainous landfill,” Polish J. Envi-ron. Stud., vol. 28, no. 6, pp. 4429–4435, 2019, doi: 10.15244/pjoes/99904.
X. Yuan, N. Xue, and Z. Han, “A meta-analysis of heavy metals pollution in farmland and ur-ban soils in China over the past 20 years,” J. Environ. Sci., vol. 101, pp. 217–226, Mar. 2021, doi: 10.1016/j.jes.2020.08.013.
Z. Xu, W. Mi, N. Mi, X. Fan, Y. Zhou, and Y. Tian, “Comprehensive evaluation of soil quality in a desert steppe influenced by industrial activities in northern China,” Sci. Rep., vol. 11, no. 1, p. 17493, 2021, doi: 10.1038/s41598-021-96948-7.
