Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1 Уничтожение химического оружия как один из самых деструктивных типов техногенеза 11
1.2 Приоритетные загрязнители окружающей среды при хранении и промышленном уничтожении химического оружия 18
1.3 Почвенные актиномицеты в экологической оценке состояния наземных экосистем
1.3.1 Влияние загрязняющих веществ на почвенные микроорганизмы 24
1.3.2 Актиномицеты в экологическом мониторинге почв 28
1.4 Особенности естественных и антропогенных экосистем как объекта экологического мониторинга 37
Глава 2. Объекты и методы исследования 41
2.1 Почвенно-климатические условия и особенности района проведения исследований 41
2.2 Отбор и химический анализ почвенных образцов 43
2.3 Микробиологический анализ образцов почвы
2.3.1 Дифференцированный учёт представителей разных родов актиномицетов 49
2.3.2 Определение структуры комплекса почвенных актиномицетов 51
2.4 Изучение эколого-физиологических свойств представителей рода Streptomyces в модельных экспериментах 52
2.4.1 Определение биосинтетической активности природных изолятов стрептомицетов 54
2.4.2 Определение радиальной скорости роста колоний стрептомицетов з
2.4.3 Определение накопления биомассы стрептомицетов в жидких средах 55
2.4.4 Определение интенсивности прорастания спор стрептомицетов 56
2. 5 Определение сукцессионной динамики актиномицетов в почвенных микрокосмах под действием метилфосфоновой кислоты 57
Глава 3. Характеристика комплексов почвенных актиномицетов на территории СЗЗ и ЗЗМ ОХУХО «Марадыковский» 59
3.1 Численность и таксономический состав почвенных актиномицетных комплексов в начальный период работы ОХУХО 59
3.2 Характеристика структуры комплексов почвенных актиномицетов в начальный период работы ОХУХО 64
3.3 Количественные изменения в комплексах почвенных актиномицетов за период производственной деятельности ОХУХО 69
3.4 Изменения структуры комплексов почвенных актиномицетов за период производственной деятельности ОХУХО 73
3.5 Изменение численности и структуры почвенных комплексов стрептомицетов за период производственной деятельности ОХУХО 78
Глава 4. Выявление адаптационных реакций почвенных стрептомицетов на отдельные продукты деструкции химического оружия 85
4.1 Реакция актиномицетов на внесение в почву метилфосфоновой кислоты 85
4.2 Действие метилфосфоновой кислоты на прорастание спор стрептомицетов 89
4.3 Действие пирофосфата натрия на кинетику роста и физиологические свойства стрептомицетов 90
4.4 Реакция актиномицетов на мышьяк в почве 93
4.5 Реакция стрептомицетов на мышьяк в чистых культурах 95
4.6 Способность природных изолятов к синтезу биологически активных веществ 100 Заключение 106
Выводы 112
Сокращения и условные обозначения 115
Список литературы 116
- Почвенные актиномицеты в экологической оценке состояния наземных экосистем
- Изучение эколого-физиологических свойств представителей рода Streptomyces в модельных экспериментах
- Характеристика структуры комплексов почвенных актиномицетов в начальный период работы ОХУХО
- Действие пирофосфата натрия на кинетику роста и физиологические свойства стрептомицетов
Почвенные актиномицеты в экологической оценке состояния наземных экосистем
Военный техногенез, среди других деструктивных типов воздействия на окружающую среду, отличается большим разнообразием негативных факторов, связанных с химическим и ядерным оружием, особенно - с его уничтожением (Ильязов, 2008).
Процесс уничтожения химического оружия является многоплановой и важной задачей для государств, ратифицировавших Конвенцию о запрещении разработки (далее Конвенция), производства, накопления и применения химического оружия и о его уничтожении (Конвенция о запрещении ... , 1994). В настоящее время 188 из 195 государств ООН являются государствами -участниками Конвенции, включая Россию, которая ратифицировала Конвенцию 5 ноября 1997 года (Кочетков, 1997, 1998), а позднее - 5 декабря 1997 года стала членом Организации по запрещению химического оружия (ОЗХО), учрежденной для реализации предмета и целей Конвенции. В рамках процедур Конвенции государствами - участниками ОЗХО объявлено 230 объектов, связанных с химическим оружием, и 2 государства, в их числе Россия, на территории которых сосредоточены наибольшие запасы ХО (Александров, Емельянов, 1990; Krauze, Mallory, 1992; Проблемы запрещения ... , 1994; Горбовский, 1997; Калядин, 1997; SIPRI, 1997; Петров, 1999; Петрунин и др., 1999).
Перед Российской Федераций (РФ), с момента подписания Конвенции (1994), была поставлена сложнейшая задача: уничтожение на промышленной основе огромных запасов (40000 тонн) химического оружия в сжатые сроки (10 лет) (Krauze, Mallory, 1992; Ульянов, 1998; Ульянов, Шувалов, 1999; Жучков, Уткин, 2000; Клюкин, 2000; Радюшкин, 2000; Рас, 2001), с условием соблюдения принципов экологической безопасности (Калинина, 1997).
С целью минимизации риска, связанного с транспортировкой особо опасных грузов, согласно с Указом Президента РФ № 314 «О подготовке Российской Федерации к выполнению международных обязательств в области химического разоружения» (1995) заключили, что уничтожение ХО должно производиться в местах его хранения (Ульянов, 1998; Ульянов, Шувалов, 1999), на вновь созданных объектах уничтожения химического оружия (ОУХО). К 2014 году на территории РФ введены в эксплуатацию 7 таких объектов, на которых уничтожено свыше 31300 тонн боевых отравляющих веществ (ОВ), что составило 78,3 % от общих запасов ХО, сосредоточенных в Российской Федерации (Холстов, 2013).
ОХУХО «Марадыковский», расположенный на территории Оричевского района Кировской области был сформирован в ноябре 2004 года на базе объекта по хранению ХО и введен в эксплуатацию в сентябре 2006 года (Ашихмина и др., 2008). Однако его строительство продолжалось и после пуска Объекта. Поэтапно и параллельно с уничтожением ХО, под каждую технологическую линию уничтожения отравляющих веществ, возводили новую очередь Объекта (Новикова, Ашихмина, 2010). Такой подход, поэтапного строительства, позволил сократить перечень загрязняющих веществ и объемы их выбросов в окружающую среду и снизить риск ухудшения здоровья населения (Корольков и др., 1999; Корольков, Канзюба, 2001).
До начала уничтожения ХО на территории Кировской области с 1941 года на арсенале хранения ХО оружия были сосредоточены запасы авиационных химических боеприпасов в снаряжении фосфорорганическими отравляющими веществами (ФОВ) типа Vx, зарин, зоман и мышьяксодержащими органическими веществами - смесь иприта с люизитом в суммарном объеме 6929 тонн или 17,4 % от общего количества запасов ОВ в РФ (Шкодич и др., 2004; Новикова, Ашихмина, 2010). Значительная доля боеприпасов, предназначенных для уничтожения, имела истекший срок годности или взведенное состояние элементов взрывателей (Сурков и др., 2010).
Химическое оружие, подвергающееся уничтожению на Объекте, представляло источник химической опасности с катастрофическим потенциалом. В своем составе оно содержало ОВ, относящиеся к категории веществ высшей степени опасности (ГОСТ 12.1.007-76), и обладающее смертельным действием. В их число входили кожно-нарывные (смесь иприта с люизитом) и нервно-паралитические отравляющие вещества (зарин, зоман, вещество Vx), высокая токсичность которых, при различных путях поступления в организм человека, является их специфическим свойством (Сосюкин и др., 2004).
Опасность нервно-паралитических ОВ заключается в способности проникать в организм человека через органы дыхания и кожные покровы и избирательно действовать на центральную нервную систему (Holstege et al, 1997; Курляндский, Филатов, 2002), нарушая передачу нервных импульсов (Baker, Sedgewick, 1996). Смертельной дозой для человека является доза зарина (6,0-9,0) 10 3 кгхс/м3 (Шкодич и др., 2004), зомана 2,0 10 5 кг/м3 при пяти минутной экспозиции (Каспаров, Мусийчук, 1998), для Vx - самого опасного ОВ среди ФОВ - (2,0-3,0) хЮ"6 кг/м3 (Шкодич и др., 2004). Опасность отравляющих веществ кожно-нарывного действия, заключается в способности проникать в организм человека через неповрежденные кожные покровы и слизистые, вызывая местные воспалительно-некротические изменения в тканях (Smith et al., 1995; Жуков и др., 2002).
Особые физические свойства: жидкое агрегатное состояние, высокие температуры кипения (от 151,5 до 306,0 С), скорость испарения и абсорбции, липотропность этих отравляющих веществ, в случае попадания в окружающую среду, позволяет им удерживаться на загрязненных объектах и формировать зоны стойкого химического заражения (Marrs et al, 1996; Сосюкин и др., 2004).
Ввиду высокой опасности сырья, для его уничтожения была разработана при непосредственном участии специалистов Государственного научно-исследовательского института органической химии и технологии, и позднее, успешно прошедшая российско-американскую оценку, в рамках двухстороннего Соглашения о безопасном, надежном и экологически чистом уничтожении химического оружия, двухстадийная технология (Шкодич и др., 2004; Кондратьев, Петрунин, 2007; Холстов и др., 2007). Технологический процесс уничтожения боеприпасов на основе зарина, зомана и вещества Vx основывался на вскрытии боеприпаса, извлечении ОВ, дегазации корпуса, который затем отправлялся на обжиг. Первая стадия уничтожения заключалась в детоксикации зарина и жидкого зомана 80 % водным раствором моноэтаноламина, a Vx - рецептурой РД-4М на основе изобутилата калия, в результате которой происходило образование реакционных масс III класса опасности. Затем реакционная масса поступала на вторую стадию уничтожения - термическую деструкцию или стадию битумирования (Шкодич и др., 2004; Марадыково на Вятке, 2005; Сурков и др., 2010). Детоксикация двойной смеси иприта с люизитом заключалась во взаимодействии этих смесей ОВ с моноэтаноламином при температуре 65 С в течение 1,5-2,0 часов. Из реактора детоксикации, после завершения дозревания, малотоксичные реакционные массы отправлялись в складские емкости временного хранения.
Уничтожение ХО метом двухстадийной технологии позволяло в специально созданных условиях осуществить деструкцию ОВ до менее токсичных веществ, не пригодных для использования в военных целях (Шкодич и др., 2004), но превышающих по массе уничтожаемые отравляющие вещества в 6-7 раз (Марадыково на Вятке, 2005). Согласно литературным данным к декабрю 2013 года на ОХУХО «Марадыковский» было уничтожено более 99,0 % запасов химического оружия Кировской области (Холстов, 2013).
Согласно Конвенции, первоочередным и важным условием процесса уничтожения ХО, является обеспечение безопасности людей и защиты окружающей среды (Конвенция о запрещении ... , 1994). Приоритетным направлением обеспечения данного условия является « ... создание высокоэффективных и надежных систем мониторинга окружающей среды ... » (ФЗРФ№76, 1997).
В общей системе обеспечения безопасности функционирования ОХУХО «Марадыковский» ключевым элементом является многоуровневая система производственного экологического мониторинга (Ашихмина, 2002; Ашихмина и др., 2007 а; Капашин, 2008; Чупис, 2010; Новайдарский и др., 2011). Цель мониторинга - максимально достоверная оценка степени безопасности осуществляемого процесса уничтожения ХО (ФЗ РФ № 116, 1997), основанная на аттестованных в системе Гостехрегулирования методиках выполнения измерений, с помощью систем и приборов контроля (Капашин, 2008).
Комплекс обеспечения безопасности на Объекте охватывал два направления: блок естественного рассеяния выбросов вредных веществ до безопасных концентраций в обозначенной зоне и информационно-измерительный блок, заключающийся в проведении контроля, мониторинга, сбора и обобщения полученной измерительной информации (Новойдарский и др., 2011).
Изучение эколого-физиологических свойств представителей рода Streptomyces в модельных экспериментах
Отбор образцов производился из верхних горизонтов почвы, включая толщу подстилки или дернины, в сентябре 2007, 2008, 2011-2013 гг. С каждой реперной площадки по диагонали отбирали для анализа средний почвенный образец, который составляли тчательным смещиванием трех индивидуальных проб (Методы почвенной ... , 1991). Для этого из толстого слоя почвы, вынутого лопатой, при помощи почвенного ножа отбирали индивидуальную пробу массой 100-150 грамм, освобождали ее от корней растений и посторонних включений, помещали в полиэтиленовые пакеты, которые доставляли в лабораторию в течение тех же суток. Доставленные в лабораторию, почвенные образцы высушивали при комнатной температуре, размалывали и просеивали через сито с диаметром отверстий 1,0 мм. Хранение сухих образцов осуществляли в стерильных пергаментных пакетах.
Реакцию почвенной вытяжки (кислотность почвы) определяли в соответствии с ГОСТом 26483-85 потенциометрическим методом. Для этого 30 г воздушно-сухой почвы помещали в конические колбы и заливали Ш раствором хлорида калия объемом 75 см . Почву с раствором перемешивали в течение одной минуты. Затем измеряли значение рН с помощью рН-метра «Metrohm 702 SM Titrino» (Швейцария). Показания прибора считывали не ранее, чем через одну минуту после погружения электродов в суспензию.
Предварительную подготовку проб почвы для микробиологического анализа осуществляли следующим образом. Из каждого воздушно-сухого смешанного почвенного образца отбирали по пять навесок почвы массой один грамм и прогревали их при 70 С в течение четырех часов, для ограничения роста клеточных бактерий. Затем каждую навеску почвы увлажняли в фарфоровой ступке стерильной водой, растирали пестиком в течение пяти минут до пастообразного состояния и переносили, используя оставшуюся воду, в стерильные колбы, производя все манипуляции с соблюдением правил асептики. Готовили серию 10-кратных разведений почвенной суспензии, с последующим высеванием их в трехкратной повторности на плотные питательные среды. Родовую структуру актиномицетных комплексов характеризовали на среде с пропионатом натрия, общую численность прокариот, включая актиномицеты, и видовую структуру рода Streptomyces - на казеин-глицериновом агаре (таблица 2). Для селективного ограничения роста микроскопических грибов в обе среды дополнительно вводили нистатин (50 мкг/см ), а в среду с пропионатом натрия -налидиксовую кислоту (1 мкг/см ) для ограничения роста стелющихся бактерий (Зенова, 2000). Чашки с посевами инкубировали в термостате при 27 С в течение 10-12 суток, далее при комнатной температуре до трех недель. Всего проанализировано более 160 проб почв.
На среде с пропионатом натрия проводили дифференцированный подсчет колоний актиномицетов, выделяя по морфологическим признакам четыре морфотипа, соответствующих родам Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium и группе олигоспоровых актиномицетов (Приложение С).
К роду Streptomyces предварительно относили представителей, имеющих цепочки спор на воздушном мицелии и нефрагментирующийся мицелий. Культуры, имеющие одиночные споры на субстратном мицелии, отсутствие или слабое развитие стерильного воздушного мицелия, нефрагментирующийся мицелий предварительно относили к роду Micromonospora. Культуры, принадлежащие к роду Streptosporangium, определяли по наличию ветвящегося, не фрагментированного субстратного мицелия, не несущего споры, и воздушных гиф с цепочками спор и спорангиями. В группу олигоспоровых актиномицетов объединяли представителей, образующих одиночные споры на воздушном мицелии, либо короткие цепочки более крупных по размеру спор на ветках воздушного мицелия (Определитель ... , 1997). Таблица 2 - Состав питательных сред, (г/л)
Предварительную видовую идентификацию представителей рода Streptomyces проводили в соответствии с определителем Гаузе (Гаузе и др., 1983) с использованием культуральных и морфологических признаков, учитываемых на диагностических средах: минеральный, овсяный, глицерин-нитратный, органический 2, пептоно-дрожжевой агар с железом (таблица 2). Для определения видов стрептомицетов использовали диагностические признаки: а) морфологические - 1) форма цепочек; б) культуральные - 1) окраска воздушного мицелия; 2) окраска субстратного мицелия; 3) наличие растворимых пигментов; 4) наличие меланоидных пигментов.
Характеристику структуры комплексов почвенных актиномицетов проводили на основании синэкологических показателей (частота встречаемости, долевое участие видов и родов в комплексе), используемых при проведении сравнительных почвенно-экологических исследований (Звягинцев, Зенова, 2001).
За частоту встречаемости (ЧВ) принимали отношение числа образцов, в которых таксон встречается, к общему числу проанализированных образцов. В зависимости от частоты встречаемости комплекс дифференцировали на группы видов: доминирующие ( 85 %), типичные частые ( 60 %), типичные редкие ( 40 %) и случайные ( 40%).
Относительное обилие (долевое участие) видов и родов актиномицетов определяли как процентное содержание колоний одного вида и рода по отношению к общему числу колоний, вырастающих при посевах почвенных суспензий на плотные питательные среды. Достоверность различий оценивали методом средних арифметических двух независимых совокупностей, имеющих разные дисперсии (Дмитриев, 1972).
Для характеристики видового и родового разнообразия актиномицетов использовали индекс Шеннона (Н), расчет которого осуществляли по формуле (2) (Мэггеран,1992), считая, что чем выше величина индекса разнообразия, тем более стабильна система (Зенова, Кураков, 1988). H = ZjN-\og(ni/N)
Характеристика структуры комплексов почвенных актиномицетов в начальный период работы ОХУХО
В среднем доля актиномицетов от общего количества прокариот в почвах луговых (36,3 %) фитоценозов, имеющих значения рНС0Л 5,4-6,8, была выше, чем в более кислых (рНС0Л 3,4-4,5) почвах лесных (21,8 %) фитоценозов. Однако доля актиномицетов в исследованных биотопах, несомненно, может определяться и другими факторами (особенностями фитоценоза, физико-химическими свойствами почв и прочее).
Среда с пропионатом натрия, на которой учитывают родовое разнообразие актиномицетов, позволила выделить из почв исследуемой территории представителей родов Streptomyces, Micromonospora, Streptosporangium и олигоспоровые формы актиномицетов. Регистрируемая на этой среде общая численность актиномицетов, в почвах лесных фитоценозов (от 1,3±0,1 до 10,5±4,9)хЮ4 КОЕ/г уступала в среднем на порядок численности, регистрируемой в почвах луговых фитоценозов (от 4,71±0,55 до 23,21±3,24)хЮ5 КОЕ/г (рисунок 3). низкие значения общей численности актиномицетов - (4,70±0,54)хЮ5 и (6,02±0,71)хЮ5 КОЕ/г - были отмечены в дерново-слабоподзолистых почвах, характеризующихся по гранулометрическому составу как супесчаные, тогда как в большинстве исследованных суглинистых почв показатель численности актиномицетов был существенно выше.
Наряду с почвенной кислотностью, обусловленной в значительной степени типом фитоценоза, в числе причин, определяющих количественные различия между комплексами почвенных актиномицетов, может выступать тип почвы и её гранулометрический состав. Так, почвы луговых фитоценозов, представленные преимущественно дерново-слабоподзолистыми суглинистыми почвами, имели в среднем на порядок более высокую численность актиномицетов, чем среднеподзолистые и дерново-подзолистые почвы лесных фитоценозов с более лёгким гранулометрическим составом.
Поскольку почвенный покров района размещения ОХУХО «Марадыковский» неоднороден, процесс сопоставления получаемой информации не всегда дает возможность выявить те биологические эффекты, которые вызваны именно техногенным воздействием. Варьирование уровня численности актиномицетов в ряду прилегающих к Объекту почв может быть вызвано как природными, так и техногенными причинами, связанными с его производственной деятельностью. Для более корректной интерпретации полученных результатов необходимо было разграничить изменчивость почвенного микробного комплекса, обусловленную естественными и техногенными причинами. В связи с этим была проведена, с помощью трёхфакторного дисперсионного анализа, оценка влияния на варьирование численности актиномицетных комплексов следующих факторов: тип фитоценоза - фактор А (градации фактора: лесной и луговой фитоценоз), разновидность почвы - фактор В (градации фактора: легкий (супесчаные, песчаные) и тяжелый (легкосуглинистые, среднесуглинистые почвы) гранулометрический состав) и удалённость от Объекта - фактор С (градации фактора: 5 км и 5 км). Последний фактор рассматривали как обратную величину техногенному воздействию. Результаты дисперсионного анализа представлены в таблице 5.
В результате анализа было установлено, что наибольшее влияние на общую численность актиномицетов в ряду исследованных почв луговых и лесных фитоценозов в районе проведения исследований оказал тип фитоценоза (F=120,86; /? 0,0000). Влияние фактора удалённости от ОХУХО «Марадыковский» на общую численность актиномицетов также оценивалось как достоверное (F=24,99; /? 0,0000) и превосходило влияние почвенной разновидности (F=10,58;/? 0,0014).
По отношению к отдельным родам актиномицетов фактор удалённости от Объекта, достоверно определял варьирование численности стрептомицетов, микромоноспор и олигоспоровых актиномицетов. При этом, если для микромоноспор (F=l 16,52; /? 0,0000) и олигоспоровых актиномицетов (F=36,05; /? 0,0000) вклад этого фактора в общее варьирование численности уступал фактору «тип фитоценоза» (F=145,09; /? 0,0000 и F=53,62; /? 0,0000 соответственно), то для стрептомицетов (F=23,87; /? 0,0000), напротив, превосходил его. В отношении численности стрептоспорангиумов ни один из рассматриваемых факторов не оказал существенного влияния. Данные по численности представителей различных родов актиномицетов в почвах лесных и Таблица 5 - Оценка варьирования общей численности и численности
Таким образом, варьирование общей численности актиномицетов и численности отдельных родов актиномицетов в ряду исследованных подзолистых и дерново-подзолистых почв лесных и луговых фитоценозов, расположенных на территории СЗЗ и ЗЗМ объекта хранения и уничтожения химического оружия «Марадыковский», в начальный период исследований было обусловлено как естественными условиями формирования - кислотностью и гранулометрическим составом почвы, характером растительности, так и удаленностью от Объекта, определяющей степень техногенного воздействия на почву.
Определение частоты встречаемости и относительного обилия представителей отдельных родов и видов актиномицетов в почвах района проведения исследований в 2007-2008 годах позволило охарактеризовать имеющиеся отличия в структуре их комплексов. Так в почвенных комплексах актиномицетов лесных фитоценозов по частоте встречаемости доминировали микромоноспоры (таблица 6).
Действие пирофосфата натрия на кинетику роста и физиологические свойства стрептомицетов
Оценка состояния актиномицетных комплексов почв на территории СЗЗ и ЗЗМ ОХУХО «Марадыковский» в начальный период наблюдений (2007-2008 гг.), выявила их количественные и качественные различия, обусловленные как естественными условиями формирования микробных сообществ: типом фитоценоза, кислотностью и гранулометрическим составом почвы, так и удалённостью участков исследования от Объекта.
В общей выборке проанализированных факторов, наибольшее влияние на общую численность актиномицетов и численность микромоноспор в почве оказал тип фитоценоза. Отмечали более высокую на порядок численность актиномицетов в почве луговых фитоценозов, по сравнению с лесными, что согласовалась с ранее установленными данными в отношении этого показателя (Звягинцев и др., 1987). Значимое влияние на общую численность актиномицетов и численность стрептомицетов в почвах оказал фактор разновидности почв и определил их более низкое в среднем содержание в почвах легкого гранулометрического состава.
Фактор удалённости от Объекта оказал достоверное влияние на варьирование в почве численности микромоноспор, олигоспоровых форм, общей численности актиномицетов и в наибольшей степени определил численность стрептомицетов. Установлено, что с увеличением удаленности участков исследования от Объекта, численность стрептомицетов в них возрастала. При этом численность представителей рода Streptosporangium в исследованных почвах достоверно не зависела от рассмотренных факторов.
В начальный период наблюдений (2007-2008 гг.), комплексы актиномицетов в почвах, находящихся за пределами 8 км от ОХУХО «Марадыковский», имели структуру, характерную для зональных подзолистых и дерново-подзолистых почв, в которой доминировали стрептомицеты (по частоте встречаемости и относительному обилию) и микромоноспоры (по частоте встречаемости). Однако в структуре актиномицетных комплексов почв, более приближенных к Объекту (до 8 км), выявлены отклонения от ранее описанных в литературе почвенных комплексов мицелиальных прокариот (Зенова, Звягинцев, 2001). Особое внимание обратили на себя структуры актиномицетных комплексов, в которых за счет сокращения долевого участия стрептомицетов, сопряженного с их высокой частой встречаемостью, либо с ее уменьшением, возросло относительное обилие и частота встречаемости представителей рода Micromonospora, Streptosporangium, олигоспоровых форм, а также комплексы, в которых с одинаково высокой частотой встречались все представители выделяемых родов актиномицетов.
В ходе сравнительного анализа исследованных актиномицетных комплексов почв территории СЗЗ и ЗЗМ ОХУХО «Марадыковский» установлено, что за период с 2007 по 2012 г. произошло возрастание в них относительного обилия представителей рода Streptomyces, благодаря чему актиномицетные комплексы почв в 2011-2012 гг. приобрели структуру более характерную для почв таежной зоны (Звягинцев, Зенова, 2001), чем ранее - в 2007-2008 гг.
Анализ показателей численности и структуры актиномицетных комплексов почв за исследуемый период времени позволил выявить изменения, которые имели более выраженный характер в почвах под лесами, возможно в силу того, что они, в отличие от почв луговых фитоценозов, примыкают непосредственно к Объекту, а также обладают большей уязвимостью к техногенному воздействию ОХУХО по сравнению с другими компонентами природной подсистемы (Новикова, 2011). Однако не зависимо от типа фитоценоза наблюдали наибольшие изменения в численности и структуре актиномицетных комплексов в почвах, расположенных вблизи ОХУХО «Марадыковский». Регистрировали увеличение численности мицелиальных прокариот, кратность которой возрастала с уменьшением расстояния участка исследований до Объекта, а также увеличение доли актиномицетов в прокариотных комплексах исследованных почв.
Выявленное на прилегающих к ОХУХО «Марадыковский» территориях 108 увеличение численности и доли актиномицетов в прокариотном комплексе почв в 2011, 2012 гг. могут свидетельствовать о наличии техногенного загрязнения этой территории (Благодатская, 2008), что подтверждается и другими методами биологической диагностики почв (Домрачева и др., 2012). Кроме этого, результаты последних исследований показали наличие тенденции к накоплению загрязняющих веществ в прилегающих к Объекту почвах и увеличению ареалов химического загрязнения в результате его работы (Новикова, 2011; Менялин и др., 2013).
При исследовании численности стрептомицетов в почвах территории СЗЗ и ЗЗМ ОХУХО «Марадыковский» за период с 2007 по 2012, 2013 гг. установлено ее увеличение, которое отчетливее прослеживается в тех почвах, удаленность которых не превышает 2,7 км от Объекта. Отмеченная в 2013 году в почвах структура стрептомицетных комплексов была более приближена к описанным ранее в литературе комплексам мицелиальных прокариот. По сравнению с 2007 г наблюдений, в 2012, 2013 гг. отмечали увеличение разнообразия стрептомицетов, расширение спектра доминантных видов и частоты встречаемости представителей отдельных видов стрептомицетов в почвах, что согласовалось с установленным увеличением относительного обилия представителей рода Streptomyces в актиномицетных комплексах почв в 2012 году. За исследуемый период наблюдения в почвах территории СЗЗ и ЗЗМ ОХУХО «Марадыковский», изменилось соотношение пигментированных и непигментированных видов стрептомицетов, в сторону элиминации из комплекса лишенных окраски видов стрептомицетов. Отмечали увеличение в стрептомицетных комплексах доли темноокрашенных видов и видов способных образовывать меланоидные пигменты, выполняющих роль протекторов (Аверьянов и др., 1986). По литературным данным известно, что среди мицелиальных эукариот - меланизированные формы грибов более устойчивы по сравнению с неокрашенными формами к ряду экстремальных воздействий.
В целом в качестве наиболее информативных синэкологических показателей структуры актиномицетного комплекса для целей биоиндикации 109 можно рекомендовать долевое участие и частоту встречаемости стрептомицетов и микромоноспор в актиномицетном комплексе, долю актиномицетов в прокариотном комплексе почвы, а также общую численность актиномицетов. Выявленное увеличение общей численности актиномицетов и относительного обилия в актиномицетных комплексах представителей рода Streptomyces на фоне снижения общего родового разнообразия в загрязнённых мышьяком почвах указывает на более высокую, чем у других прокариот, устойчивость полиспоровых актиномицетов к мышьяку. В пользу такого заключения говорит отмеченный ранее в литературе факт обнаружения плазмидной устойчивости у половины из 26 тестированных на устойчивость к арсениту (5 тМ) и арсенату (100 mM) природных изолятов из рода Streptomyces (Hanel et al., 1989). Среди метаболизирующих мышьяк микроорганизмов, изолированных из наскальных биопленок и As-содержащих донных отложений золотого прииска Zloty Stok (Польша) также были выявлены представители актинобактерий (Arthrobacter, Rhodococcus, Streptomyces) (Drewniak et al., 2008, 2009).
