Registration Number
0824U002490, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
29-08-2024
popup.evolution
o
Title
The assessment of cellulose-degrading activity of microbiota on sod-podzolic soils contaminated with radionuclides
Author
Ivan V. Volkohon,
popup.head Ihor M. Hudkov
popup.opponent Tetiana I. Tugay
popup.opponent Oleksandr M. Mikhieiev
popup.review Mykola V. Patyka
popup.review Olena V. Pikovska
popup.rada
National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine
Description
У дисертаційній роботі наведено результати досліджень радіобіологічних, агрохімічних, мікробіологічних та біохімічних показників дерново-підзолистих ґрунтів та характеристики трансформації рослинних решток за різних рівнів радіоактивного забруднення. У ході радіологічних досліджень обґрунтовано вибір двох полігонів, які характеризуються як значними відмінностями між собою за рівнем радіоактивного забруднення, так і значними його градієнтами в межах кожного полігону за наближених агрохімічних показників та рель’єфу. Полігон № 1 розташований на межі з зоною відчуження ЧАЕС (Народицький район Житомирської області – зона безумовного (обов’язкового) відселення). У межах полігону № 1 виділено три точки закладання рослинного матеріалу та відбору зразків ґрунту, які відрізняються між собою ступенем радіоактивного забруднення (відповідно, Народичі-1, Народичі-2, Народичі-3). Полігон № 2 обрали у зоні відчуження ЧАЕС (має чотири точки закладання рослинного субстрату та відбору ґрунтових зразків для дослідження – ЧЗВ-1, ЧЗВ-2, ЧЗВ-3 і ЧЗВ-4 відповідно). Полігон № 2 розташований у зоні відчуження ЧАЕС безпосередньо біля «Рудого лісу» і характеризується значно вищим рівнем забруднення радіонуклідами, як порівняти з полігоном № 1. Однорідність кліматичних умов для окремих полігонів забезпечується географічною близькістю розташування дослідних точок (максимально до кількох сотень метрів між окремими точками). Питома активність радіонуклідів у вибраних для досліджень точках відрізняється у рази і, відповідно, доза опромінення ґрунтової мікробіоти також відрізняється у рази. Сумарна потужність поглиненої дози (за рахунок опромінення від 137Cs та 90Sr),
яку отримують мікроорганізми в точках Народичі-1 та ЧЗВ-4, складає 0,2 мкГр/год та 84 мкГр/год відповідно, що відрізняється більш ніж у 420 разів. Такий градієнт у радіологічних характеристиках ґрунтів дозволяє оцінити результати впливу саме рівнів іонізуючого випромінювання на процеси деструкції рослинної мортмаси мікроорганізмами та стан ґрунтової мікробіоти.
У ході досліджень встановлено, що інтенсивність розкладання рослинних решток була найвищою у точці Народичі-3 з найбільшим для полігону № 1 рівнем забруднення радіонуклідами. У той же час, за високих доз радіаційного ураження (полігон № 2) досліджувані показники є суттєво нижчими, як порівняти з даними, отриманими на полігоні № 1. За цих умов зменшується як інтенсивність розкладання рослинної мортмаси, так і стабілізація органічної речовини de novo. Висновки щодо впливу радіоактивного забруднення на інтенсивність мікробіологічної трансформації рослинних решток значною мірою підтверджуються результатами дослідження загальної біологічної активності ґрунтів за визначення мікробної біомаси. Так, невисокі рівні забруднення сприяли активізації розвитку мікроорганізмів. У межах полігону № 1 накопичення мікробної біомаси було найменшим за слабкого забруднення (0,20 мкГр/год у точці Народичі-1) і найбільшим – за підвищеного (1,57 мкГр/год у точці Народичі-3). У той же час, проведення аналізів у ґрунті полігону № 2 свідчить про невисокі показники, особливо у точці з найвищим забрудненням. Так, в окремі строки проведення аналізів мікробна біомаса у точці ЧЗВ-4 полігону № 2, де сумарна потужність дози сягала 84,0 мкГр/год, була меншою за відповідні показники полігону № 1 у 2–10 разів. Інтенсивність накопичення мікробної біомаси значною мірою пояснює різницю в активності трансформації рослинних решток на обох полігонах, оскільки рушійною силою в цих процесах є розвиток угруповань мікроорганізмів, їхні склад та активність.
Встановлено, що розвиток інших еколого-трофічних груп ґрунтової мікробіоти (азотфіксатори, іммобілізатори мінерального азоту, денітрифікатори, фосфатмобілізатори) також залежить від рівня радіаційного забруднення. Так, зокрема, чисельність азотфіксувальних бактерій у ґрунті полігону № 1 складала від 0,5 до 1,1 тис./г ґрунту у точці Народичі-1 до 12,7 тис./г ґрунту у точці Народичі-3; кількість іммобілізаторів мінерального азоту від 1733 тис. КУО/г ґрунту до 23003 тис. КУО/г ґрунту; денітрифікувальних мікроорганізмів – від 988 тис./г ґрунту до 10735 тис./г ґрунту. Чисельність фосфатмобілізувальних мікроорганізмів знаходилась у діапазоні 7700–11450 тис. КУО/г ґрунту залежно від рівня радіоактивного забруднення полігону № 1. У ґрунті полігону № 2 чисельність представників зазначених екологотрофічних груп мікроорганізмів була суттєво нижчою.
Registration Date
2024-07-11
popup.nrat_date
2024-07-11 / 2026-07-01
