Неизвестные ранее штаммы микробов, способные очищать почвы от тяжёлых металлов и нефтепродуктов в арктических условиях, обнаружили в Мурманской области учёные Кольского научного центра РАН в составе научного коллектива. Эти бактерии могут быть использованы для ускоренного восстановления грунта на заполярных территориях.
Загрязнение почв нефтепродуктами и тяжёлыми металлами — одна из острых экологических проблем Арктики. В условиях сурового климата, вечной мерзлоты и сложной логистики традиционные методы очистки (вывоз грунта, сжигание, промывка реагентами) часто оказываются неприменимыми или экономически нецелесообразными.
Неблагоприятные условия окружающей среды, короткий вегетационный период и низкая биологическая активность почв определяют стойкость антропогенного загрязнения и крайне низкие темпы самоочищения почвы в полярных регионах. Снижение температуры приводит к замедлению испарения низкомолекулярных токсичных углеводородов и полимеризации компонентов нефтепродуктов, что замедляет микробную деградацию углеводородов. В поисках новых методов очистки учёные всё чаще обращают внимание на естественный потенциал почвенных микроорганизмов, способных к биодеградации углеводородов и восстановлению металлов.
Учёные из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, РУДН и Института микробиологии им. С. Н. Виноградского Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН провели исследование почвенных микроорганизмов горы Каскама на северо-западе Мурманской области, где сформировалась зона длительного загрязнения нефтепродуктами и тяжёлыми металлами.
Анализ физико-химических параметров подтвердил высокий уровень загрязнения: содержание нефтепродуктов превышало фоновые значения в 20−160 раз, содержание меди, никеля и кадмия превышало нормативы ОДК в большинстве образцов.
Из почвенных образцов, взятых на четырёх участках склона горы с различной степенью загрязнения, были выделены аэробные органотрофные, олиготрофные, углеводородокисляющие, железоокисляющие и железовосстанавливающие бактерии. Для всех выделенных штаммов исследована способность расти при низких температурах, использовать углеводороды в качестве источника углерода и энергии для роста, а также проявлять устойчивость к ионам меди, никеля и свинца.
Десять наиболее активных штаммов продемонстрировали способность к росту при низкой (около +5 °C) температуре, толерантность к катионам меди, никеля и свинца, а также возможность использовать компоненты дизельного топлива и сырой нефти в качестве источника углерода.
Особый интерес представляли штаммы рода Pseudomonas, способные окислять двухвалентное железо, и рода Penibacillus, способные восстанавливать трёхвалентное железо с одновременным окислением углеводородов в анаэробных условиях, что способствует снижению уровня загрязнения на разных глубинах.
Авторы полагают, что выделенные штаммы, эффективно окисляющие углеводороды, могут быть использованы для биоремедиации северных почв с целью сокращения сроков восстановления. Это открывает перспективы для использования при очищении Арктики автохтонных, а не интродуцированных микроорганизмов.
Загрязнение почв нефтепродуктами и тяжёлыми металлами — одна из острых экологических проблем Арктики. В условиях сурового климата, вечной мерзлоты и сложной логистики традиционные методы очистки (вывоз грунта, сжигание, промывка реагентами) часто оказываются неприменимыми или экономически нецелесообразными.
Неблагоприятные условия окружающей среды, короткий вегетационный период и низкая биологическая активность почв определяют стойкость антропогенного загрязнения и крайне низкие темпы самоочищения почвы в полярных регионах. Снижение температуры приводит к замедлению испарения низкомолекулярных токсичных углеводородов и полимеризации компонентов нефтепродуктов, что замедляет микробную деградацию углеводородов. В поисках новых методов очистки учёные всё чаще обращают внимание на естественный потенциал почвенных микроорганизмов, способных к биодеградации углеводородов и восстановлению металлов.
Учёные из Института проблем промышленной экологии Севера Кольского научного центра РАН, РУДН и Института микробиологии им. С. Н. Виноградского Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН провели исследование почвенных микроорганизмов горы Каскама на северо-западе Мурманской области, где сформировалась зона длительного загрязнения нефтепродуктами и тяжёлыми металлами.
Анализ физико-химических параметров подтвердил высокий уровень загрязнения: содержание нефтепродуктов превышало фоновые значения в 20−160 раз, содержание меди, никеля и кадмия превышало нормативы ОДК в большинстве образцов.
Из почвенных образцов, взятых на четырёх участках склона горы с различной степенью загрязнения, были выделены аэробные органотрофные, олиготрофные, углеводородокисляющие, железоокисляющие и железовосстанавливающие бактерии. Для всех выделенных штаммов исследована способность расти при низких температурах, использовать углеводороды в качестве источника углерода и энергии для роста, а также проявлять устойчивость к ионам меди, никеля и свинца.
Десять наиболее активных штаммов продемонстрировали способность к росту при низкой (около +5 °C) температуре, толерантность к катионам меди, никеля и свинца, а также возможность использовать компоненты дизельного топлива и сырой нефти в качестве источника углерода.
Особый интерес представляли штаммы рода Pseudomonas, способные окислять двухвалентное железо, и рода Penibacillus, способные восстанавливать трёхвалентное железо с одновременным окислением углеводородов в анаэробных условиях, что способствует снижению уровня загрязнения на разных глубинах.
Авторы полагают, что выделенные штаммы, эффективно окисляющие углеводороды, могут быть использованы для биоремедиации северных почв с целью сокращения сроков восстановления. Это открывает перспективы для использования при очищении Арктики автохтонных, а не интродуцированных микроорганизмов.
