Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Индикация загрязнения почвы стойкими органическими загрязнителями по функциональной реакции микробного сообщества

ВАК РФ 03.00.07, Микробиология

Автореферат диссертации по теме "Индикация загрязнения почвы стойкими органическими загрязнителями по функциональной реакции микробного сообщества"

На правах рукописи

МАРЧЕНКО СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ

ИНДИКАЦИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ПОЧВЫ СТОЙКИМИ ОРГАНИЧЕСКИМИ ЗАГРЯЗНИТЕЛЯМИ ПО ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ РЕАКЦИИ МИКРОБНОГО СООБЩЕСТВА

Специальность 03 00 07 - микробиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва-2008

003446892

Работа выполнена на кафедре биологии почв факультета почвоведения Московского государственного университета им М В Ломоносова

Научный руководитель:

Доктор биологических наук П А Кожевин

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук В А Терехова

Кандидат биологических наук ЛП Воронина

Ведущее учреждение: Институт физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН

Защита диссертации состоится октября 2008 г в мин в

аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501 002 13 при МГУ имени MB Ломоносова по адресу 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ им M В Ломоносова факультет почвоведения С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ

Автореферат разослан « сентября 2008 г

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу. 119991, Москва, ГСП-1, Ленинские горы, МГУ им. M В Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного

совета, Г M Зенова

доктор биологических наук, '■'/'•'А' -

профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы Реализация обществом концепции устойчивого развития - это обеспечение его здоровья, благополучия, продовольственной и экологической безопасности Концепция предполагает необходимость гармонизации взаимоотношений человека с природой, поддержание здоровья среды и почвы - главного и незаменимого компонента агросферы и земной биосферы Антропогенная деградация почвенного покрова может привести его в состояние, непригодное для получения биопродукции

Значительная роль в функционировании почвы принадлежит микробному комплексу почвы, который выполняет основную работу по поддержанию биосферных процессов (Виноградский, 1952, Звягинцев, 1987, Заварзин, 2003, Кожевин 2005) Он является основным компонентом почвенной биоты и выполняет многообразные функции в круговороте веществ, включая самоочищение от ксенобиотиков и природных поллютантов Микробное сообщество - важнейший объект агроэкологического мониторинга и объективный экологический индикатор состояния почвенного биоценоза, в том числе отклика на его загрязнение различными поллютантами (Умаров, 1986, Гузев и Левин, 1991, Круглов, 1991, Марфенина, 1999, Добровольская, 2002, Терехова, 2004)

В настоящее время многие почвы загрязнены стойкими органическими загрязнителями (СОЗ) Это органические соединения природного или антропогенного происхождения, которые трудно подвергаются фотолитическому, химическому или биологическому разложению СОЗ - особо опасные токсиканты (канцерогены, мутагены, разрушители эндокринной системы) Ликвидация опасности, вызванной загрязнением почвы полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и полихлорированными бифенилами (ПХБ) - этими двумя специфическими группами СОЗ является важной и актуальной экологической проблемой современности, обесаечивающей безопасность жизни настоящего и будущих поколений

В числе фактологических и функциональных критериев состояния почвенной микробной системы антропогенно нарушенных почв традиционно используются микробная биомасса, базальное дыхание, микробный метаболический коэффициент (Полянская, 1996, Ананьева, 2003; Благодатский и др , 2008) В последние годы разрабатываются новые подходы, основанные на оценке функционального разнообразия микробных сообществ почвы (Горленко, Кожевин, 2005), индуцированной загрязнителем толерантности (PICT-эффект - pollution f induced community tolerance). Данные о применении указанных Г показателей для оценки здоровья и качества почвы, загрязненной двумя 1 г,

специфическими группами СОЗ - полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и полихлорированными бифенилами (ПХБ), в литературе отсутствуют

Цель настоящей работы заключалась в выявлении особенностей функциональной реакции микробных сообществ почв, длительно загрязненных ПАУ и ПХБ, для индикации их экологического состояния методом мультиреспирометрического тестирования (МРТ).

Задачи исследований:

1 Разработать мультиреспирометрическую тест-систему для функциональной оценки микробного комплекса почвы

2 Выявить закономерности изменения функциональных характеристик микробного сообщества в градиенте загрязнения почвы СОЗ

3 Оценить возможность применения метода МРТ для мониторинга, экотоксикологического анализа и оценки эффективности биоремедиации почвы, загрязненной ПАУ, ПХБ.

Научная новизна Для эколого-токсикологической оценки микробных сообществ почвы, загрязненной СОЗ, разработана и применена мультиреспирометрическая тест-система. С использованием МРТ метода для микробных сообществ почв, загрязненных ПАУ и ПХБ, установлен PICT-эффект Созданы и обучены искусственные трехслойные нейронные сети для индикации и прогнозирования загрязнения, а также процесса биоремедиации ПАУ и ПХБ в исследованных глеево-подзолистой и дерново-подзолистой почвах.

Практическая значимость. Показана эффективность применения метода МРТ для оценки экологического состояния почвы, загрязненной СОЗ На устройство для проведения метода МРТ получен патент на полезную модель № RU 74 479 U1 Показана возможность применения адаптированного БК отдельно, а также совместно с микробными биосурфактантами для биоремедиации почвы, загрязненной ПАУ На биосурфактантобразующие штаммы-деструкторы Pseudomonas alcahgenes MEV, Pseudomonas putida BS получены патенты на изобретение RU № 2228952, RU 2 292 391 Результаты исследований использовались в курсе преподавания экологии почвенных микроорганизмов

Выделенный из загрязненной ПАУ почвы адаптированный бактериальный комплекс (БК) толерантен к поллютанту и может быть использован для микробной ремедиации как самостоятельно, так и в сочетании с микробными биосурфактантами Полученные результаты могут быть использованы в интересах агроэкологического мониторинга для экспресс-оценки состояния «почвенного здоровья», при бонитировке почв сельскохозяйственных, селитебных и рекреационных территорий

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на международном симпозиуме «Биохимические взаимодействия

микроорганизмов и растений с техногенными загрязнителями окружающей среды» (Саратов, 2003); IX конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2004), 3-м и 4-м Московских международных конгрессах «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2005, 2007); 1-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям» (Москва, 2008), 10th International conference ConSoil 2008, Italy (Milan, 2008) и на заседаниях и научных семинарах кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 12 работ, из них 4 экспериментальные статьи в рецензируемых журналах («Вестник МГУ, Серия Почвоведения», «Arpo XXI»), 5 тезисов на международных и российских конференциях, 2 патента на изобретение и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на Шстраниц^ , содержит /£. таблиц n«g¿ рисункй"-, состоит из введения, литературного обзора, описания объектов и методов исследований, J? глав экспериментальных результатов, заключения, выводов, списка литературы (.¿^источников, из которых '^англоязычных).

Выражаю искреннюю благодарность за помощь и постоянную поддержку дбн.. ПА. Кожевину, а также заведующему кафедрой биологии почв проф. Д.Г. Звягинцеву, сотрудникам, аспирантам н студентам кафедры биологии почв МГУ им. М В Ломоносова.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектами исследования служили глеево-подзолистая почва Электроугльской техногенной углеводородной геохимической аномалии Подмосковной Мещеры, загрязненная полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и дерново-подзолистая почва на территории г, Серпухова (Московская обл), контаминированная полихлорированными бифенилами (ПХБ).

Электроугльская техногенная углеводородная аномалия расположена в междуречье рек Москва и Клязьма и приурочена к промышленному узлу (г. «Электроугли), где несколько промышленных предприятий ежегодно выбрасывают в атмосферу около 10 т ПАУ Южная часть г. Серпухова, где располагается завод «Конденсатор», является зоной экологического риска. В течение 30 лет при производстве трансформаторов здесь

использовали препараты на основе ПХБ' Трихлордифенил, Совол и Совтол (Россия), Арохлор (США), Канехлор (Япония), Пирален и Фенохлор (Франция), Клофен (Германия) В жилом районе вблизи завода, по данным Центра ГосСанЭпидНадзора (ЦГСЭН), отмечены повышенная онкозаболеваемость, отставание в росте и развитии у детей, а также аллергические заболевания

Образцы почвы отбирали из верхнего горизонта (0-20 см) не менее, чем в 5 точках. Почву высушивали на воздухе в отсутствие солнечного света, усредняли, измельчали, просеивали через сито размером 2 мм и хранили в аэрируемых бумажных пакетах при 8°С до использования в экспериментах По данным агрохимических анализов исследуемые почвы бедны доступными растениям биофильными элементами

Концентрацию ПАУ и ПХБ в образцах почвы определяли газо-хроматографически. Содержание Сорг , рН80Д, досгупных Р и К, сумму обменных оснований определяли в соответствии с руководством (Воробьева Л.А, 2006)

Индуцированную загрязнителем толерантность микробного сообщества почвы оценивали методом МРТ по ингибированию дыхательной активности незагрязненной (контроль) и загрязненной почвы в градиенте концентраций поллютанта Эксперименты проводили в 24-луночных планшетах В каждую ячейку (лунку планшета) добавляли стандартный углеводный субстрат (источник углерода) в концентрации 1% от массы (1,5 г) почвы, В ячейки вводили также последовательно увеличивающиеся количества эталонного поллютанта (фенантрен для ПАУ, арохлор 1242 для ПХБ) для создания концентрационного градиента СОЗ. Интенсивность эмиссии С02 количественно оценивали фотометрией г елевой индикаторной тест-системы Для этого крышку планшета заливали агаровым гелем, содержащим бромкрезоловый пурпуровый в фосфатном буферном растворе После увлажнения почвы до 60% от полной влагоемкости (ПВ) ячейки планшета герметично закрывали крышкой и инкубировали при 22°С в течение 8 час Эксперименты ставили не менее, чем в 4 повторностях Эффективные дозы загрязняющего вещества (ЭД50) для микробного комплекса чистой и загрязненной почвы рассчитывали методом линейного регрессионного анализа Индуцированную толерантность микробного сообщества (PICT-эффект) определяли как отношение полуэффективных концентраций эталонного поллютанта для загрязненной и изначально чистой почвы ЭК,о ЭЛГ п / ЭКег>пк п .

Микробную биомассу почвы определяли путем пересчета скорости субстрат-индуцированного дыхания по формуле (I)-

См„к, мкг/г почвы = (С02, мкл / г почвы • ч) • 40,04 + 0,37 (1)

Субстрат-индуцированное дыхание в образцах почвы определяли после обогащения ее дополнительным источником углерода и энергии -глюкозой Базальное дыхание (БД, мкг Ссог /г'ч) рассчитывали по скорости эмиссии С02 почвой за 10 ч ее инкубации при 22°С и 60% от ПВ Микробный метаболический коэффициент (ММК) рассчитывали как отношение скорости базапьного дыхания к микробной биомассе (Ананьева, 2003)

ММК = БД/СМИК, мкг С coz / ч • СМИК) мг (2)

Функциональное разнообразие микробных сообществ определяли методом МРТ по спектрам потребления источников углерода Индекс Шеннона (Н) рассчитывали по формуле [3]

п

(3),

где р, - отношение оптической плотности геля над каждой лункой к сумме оптических плотностей геля над всеми лунками, п - общее число источников углерода (Меггаран Э , 1992)

Статистическую обработку экспериментальных данных проводили с использованием компьютерных программ Excel 7 0, Matlab 6 0

Метод мультиреспнрометрического тестирования

При проведении мультиреспнрометрического тестирования использовали специально разработанный двадцатичетырехлуночиыи планшет (Рис 1) Устройство состоит из основания с лунками в виде чередующихся рядов и крышки Ячейки выполнены в виде колец соответственно лункам основания. Каждая лунка окружена канавкой для заполнения кольца ячейки специальным раствором Измерительные камеры для сбора эмиссируемого углекислого газа выполнены с жидкостными затворами (20% - ный раствор NaCl или глицерин) Все конструктивные элементы планшета изготавлены из полистирола или органического стекла Использование планшета позволило повысить точность измерения почвенного дыхания На разработанное устройство получен патент на полезную модель.

В каждую ячейку планшета объемом 2,2 см° добавляли субстрат 1,5 г почвы и исследуемый субстрат в концентрации 1% В зависимости от целей исследования в опытах использовали or 8 до 31 субстратов

Интенсивность выделяющегося углекислого газа оценивали колориметрически с помощью гелевой индикаторной тест-системы Для этого в каждую ячейку крышки планшета заливали по 0,3 мл ]%-ного агарозного геля, содержащего индикатор бромкрезоловый пурпуровый, разведенный в фосфатном буферном растворе (20 мкг/мл), хлористого калия - 9,4 мг/мл, бикарбоната натрия - 0,34 мг/мл После увлажнения

почвы до 60% от полной влагоемкости, ячейки планшета герметично закрывали крышкой с индикаторным гелем. Кольцо крышки с агарозным гелем и лункой основания планшета образуют измерительную камеру.

А

Рис, 1. 24-луночный планшет для микрореспирометрии: А-общий вид;, Б - разрез сечения (А-А) планшета в сборе; 1-основание планшета, крышка планшета, 3-лунка основания, 4- канавка для затворной жидкости, - кольца ячейки крышки, 6- затворная жидкость, 7- образец почвы, 8- индикаторный гель

Выход углекислого газа из камеры ограничен жидкостным затвором В качестве жидкостного раствора использовали 20 % - ный водныи раствор NaCI либо глицерин. Преимущество разработанного 24-луночного микрореспирометрического планшета по сравнению со стандартным иммунологическим планшетом заключается в минимизации потерь углекислого газа из измерительной камеры планшета за счет использования жидкостного затвора Планшеты инкубировали при 28°С в течение 18-20 час Эксперименты ставили не мене, чем в 4 повторностях В зависимости от количества накопившегося в ячейках углекислого газа изменялась оптическая плотность индикаторного геля Интенсивность окраски геля оценивали с помощью планшетного фотометра Model 680 Microplate reader фирмы Bio-Rad и/или фото слайд сканера при длине волны >.=490 нм.

Сканограммы индикаторного гелевого материала над ячейками планшета анализировали количественно с помощью компьютерной программы Photoshop 8 0 Эффективные концентрации (ЭК50) для микробного комплекса исследуемой и контрольной почвы рассчитывали с использованием линейного регрессионного анализа Калибровочную кривую для определения концентрации С02 получали экспериментально с использованием последовательного ряда концентраций стандартной газовой смеси. Для 10 испытаний спектра субстратов коэффициенты вариации не превышают 13%, относительная ошибка среднего - 12%

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Применение метода мультиреспнрометрического тестирования для функциональной оценки сообществ почвенных микроорганизмов в градиенте загрязнения СОЗ

В качестве показателей экологического состояния микробных сообществ почв использовали микробную биомассу (Смик), базальное дыхание (БД) и микробный метаболический коэффициент (qC02).

Как оказалось, (табл 1), длительное загрязнение почвы СОЗ во всех случаях достоверно снижает ее микробную биомассу. Так, при максимально исследованных уровнях загрязнения почвы ПАУ - 3248 мг/кг и ПХБ - 501 мг/кг микробная биомасса в сравнении с контролем снизилась соответственно в 1,9 и 1,7 раза.

Показатель Смик/Сорг (те доля микробной биомассы, ДМБ) также снизился в вариантах с повышенным содержанием ксенобиотиков. Известно, что в относительно сбалансированных экосистемах ДМБ составляет ~ 2% Отклонение ДМБ от базового значения может указывать

на стрессовое состояние экосистемы по содержанию доступного микроорганизмам органического вещества В наиболее загрязненной СОЗ почве ДМБ снизилась в 2,0 раза

Противоположная тенденция наблюдалась для базального дыхания (БД) и микробного метаболического коэффициента (qC02) Поскольку БД и qC02 взаимосвязаны и наблюдаемые для них тенденции подобны, рассмотрим варьирование qC02. Именно этот показатель характеризует основной обмен (энергию поддержания) микробного сообщества почвы В стрессовой ситуации под действием СОЗ энергия поддержания почвенного микробного комплекса возрастает и значения qC02 увеличиваются с 1,72-1,82 в контроле до 5,60 - 6,19 мкг С сог / ч Смик, мг в почве наиболее загрязненных участков

Оценка функционального разнообразия микробного сообщества почвы методом МРТ в гелевой индикаторной системе позволила на основании полученных спектров потребления субстратов рассчитать индекс Шеннона (табл 3).

В целом, значение индекса разнообразия Шеннона обеспечивает значение индексов разнообразия и наоборот По мере увеличения степени загрязнения почвы как ПАУ, так и ПХБ снижается количество потребляемых микробами субстратов с 23-24 в чистой почве до 9-11 в наиболее контаминированных образцах Уменьшение разнообразия спектра потребляемых субстратов при длительном загрязнении почвы ведет к изменениям в круговороте веществ, составляющих пул доступного микроорганизмам углерода и характеризующих степень минерализации органического вещества педоценоза При этом меняется не только структура микробного сообщества, но и в целом возрастает устойчивость к загрязнителю консорбентов микробопедоценоза, то есть вектор его отклика на стрессор направлен к состоянию «резистентность» Действительно, в длительно загрязненных ПАУ и ПХБ почвах с увеличением концентрации поллютантов соответственно возрастала и толерантность микробных сообществ (табл 2)- соотноше ЭД50 мгр точна/ ЭДзочист ппочва увеличивалось в градиенте концентраций загрязнителя от 1 (в чистой почве) до 4,34 и 4,20 в вариантах, максимально загрязненных ПАУ и ПХБ соответственно.

Индуцированную толерантность (PICT-эффект) в загрязненных СОЗ почвах определяли с использованием субстратов, при которых эмиссия диоксида углерода была наибольшей глюкоза, арабиноза, гистидин, манит, ацетат натрия В длительно загрязненных ПАУ и ПХБ почвах с увеличением концентрации поллютантов соответственно возрастала и толерантность микробных сообществ (рис 3-4) соотношение ЭК50 загр почва/ ЭК50чист почва увеличивалось в градиенте концентраций загрязненных ПАУ и ПХБ почв в 3,3 и 3,8 раза соответственно

Таблица 1. Влияние СОЗ на микробный комплекс почв, загрязненных ПАУ и ПХБ

Вариант опыта,

концентрация Смик , Смик / Сорг, БД, чсо2,

загрязнителя, мкг С г"1 почвы % мкг С02-С г"' почвы час'1 (мкг С02-С мг"1 С мик час"1)

мг/кг почвы

Загрязненная ПАУ почва

н/о (Контроль) 362±38 2,1±0,3 0,66±0,05 1,82±0,16

67±12 338Ы1 1,9±0,2 0,б9±0,12 2,10±0,17

146±21 323±29 1,7±0,2 0,78±0,10 2,40±0,21

866±102 287±2б 1,7±0,2 1,06±0,08 3,70±0,29

3248±288 192±21 1,0±0,2 1,07±0,12 5,60±0,37

Загрязненная ПХБ почва

н/о 368±41 2,3±0,3 0,бЗ±0,04 1,72±0,14

32±6 340±29 2,2±0,02 0,65±0,05 1,84±0,12

51±8 309±32 1,9±0,3 0,78±0,05 2,51±0,17

120±14 263±28 1,9±0,2 1,13±0,09 4,30±0,32

501±53 209±223 1,2±0,2 1,30±0,11 6,19±0,43

Примечание доверительный интервал рассчитан с вероятностью 95%, н/о - не обнаружено

67 146 866 3248 ПАУ, м г/кг

f: 3,98 * 3,69 1 —__ 3,4? 20 —1\ * 3,26 151 3,08 1;. г-

О 32 51 120 501

П ХБ, мг/кг

CZ3 Индекс Шеннона

-ф-N, количество потребленных субстратов из 31

Рис. 2. Индекс Шеннона (Н') и изменение количества потребленных микробным сообществом субстратов в почвах, загрязненных ПАУ (А) и ПХБ (Б)

О (контроль) 67 мг/кг 146 мг/кг 866 мг/кг 3248 мг/кг

Коим^нтрацмя ПАУ в почв«, мг/кг ¡И Глюкоза □Арабиноза 8Гистидин И Ацетат натрия □Маннит;

Рис. 3. Индуцированная ПАУ толерантность микробных сообществ глеево-подзолистой почвы Электроугольской техногенной геохимической аномалии

О (Контроль) 32 50 120 501

Концентрация ПХБ в почве, мг/кг ИГлююза ЕПАрабиноза ОГистидин ИАцетат натрия ОМаннит

Рис. 4. Индуцированная ПХБ толерантность микробных собществ дерново-подзолистой почвы, г. Серпухов

Корреляционный анализ содержания ПАУ, ПХБ и микробиологических показателей (табл. 2) продемонстрировал наличие тесной связи между загрязнением почвы обоими поллютантами и активностью ее микробных сообществ. С

вероятностью в 95% были значимы частные коэффициенты детерминации (Я2) между концентрацией поллютантов и микробными характеристиками почвы как традиционными (микробная биомасса, Смик/Сорг, чС02), так и вновь используемыми -показатели индекса Шеннона и Р1СТ-эффект

Таблица 2 Частные коэффициенты детерминации (Я2) между микробиологическими индексами почвы и концентрацией СОЗ

Поллютант Смик и §■ У м я £ и и <4 О и с Индекс Шеннона Доля потребленных субстратов Р1СТ-эффект

ПАУ 0,957" 0,881" 0,623" 0,966" 0,818" 0,917" 0,879"

ПХБ 0,807а 0,920" 0,753ь 0,877" 0,857" 0,800" 0,779"

а Уровень достоверности р<0,05, ь Уровень достоверности р<0,1

Итак, с учетом как традиционных, так и предлагаемых критериев пороговым уровнем загрязнения глеево-подзолистой почвы в случае ПАУ является интервал концентраций 67-148 мг/кг, для дерново-подзолистой в случае ПХБ - 32-50 мг/кг, что существенно ниже Наиболее чувствительным показателем оценки действия обсуждаемых стрессоров является индекс разнообразия Шеннона, согласно которому достоверное значение пороговых концентраций составляет для указанных поллютантов 67 и 32 мг/кг почвы соответственно Показатель Р1СТ-эффекта свидетельствует о присутствии в микробном пуле загрязненной почвы микроорганизмов-деструкторов поллютантов. Таким образом, критерии оценки здоровья и качества почвы должны базироваться не только на использовании традиционно применяемых характеристиках микробного комплекса почвы, но и оцененных нами

2. Влияние интродукции изолированного бактериального комплекса на интенсивность самоочищения почвы от ПАУ

В настоящее время для ремедиации почв от загрязнения различными углеводородами используют механические, физико-химические и биологические методы Биологические методы

экономичны и удовлетворяют современным жестким требованиям экологической безопасности. В настоящей работе мы изучали возможность интенсификации самоочищающей способности почвы загрязненной ПАУ почвы при помощи адаптрованного бактериального комплекса (БК), выделенного из почвы и толерантного к поллютанту (PICT-эффект). В работе использовали выделенный из загрязненной креозотом дерново-подзолистой почвы толерантный БК (ЭК50 загрязн. почвы / ЭК50 чистой почвы составил 3,2 и 3,4 по фенантрену при определении МРТ методом и с использованем тимидиновой метки соответственно). Как показали результаты исследований, интродукция естественных почвенных микробных сообществ в загрязненную ПАУ почву способствует активизации процессов самоочищения.

В течение 28 дней эксперимента, в варианте с адаптированным БК содержание ПАУ уменьшилось на 32,7%, с неадаптированным -на 11,0%, с инактивированным - на 4,8%. Во всех изученных вариантах количество ПАУ с 2-4 бензольными кольцами уменьшилось в большей степени, чем с 5-6 кольцами (рис. 5). Период полураспада суммы 16 ПАУ в варианте с внесением адаптированного БК (табл.3) в 2,0 раза меньше, чем в варианте без такового.

Рис 5. Концентрация ПАУ (мг/кг), содержащих 2, 3, 4 и 5-6 бензольных колец, в вариантах опыта по биоремедиации дерново-подзолистой почвы

Таблица 3. Период полуисчезновения (Т50, дней) ПАУ в ходе биоремедиации почвы адаптированным бактериальным комплексом

ПАУ, число бензольных колец Т50, дней Отношение Т50,1 ! Т 50, и

Почва без БК (I) Почва с БК (И)

Нафталин (2) 58 23 2.5

Аценафтилен(3) 67 24 28

Аценафтен (3) 61 14 4.4

Флуорен (3) 34 28 1 2

Антрацен (3) 73 29 25

Фенантрен (3) 39 29 1.3

Флуорантен(4) 63 32 2.0

Пирен (4) 60 28 2.1

Бенз[а1антрацен (4) 79 26 30

Хризен (4) 615 305 20

Бензо[Ь]флуорантен (5) + Бензо [к] флуорантен (5) 154 42 3 7

Бензо[а]пирен (5) 82 35 23

Индено[1,2,3-с,с1]пирен (6) 72 39 1 8

Дибенз(а,Ь)антрацен (5) 102 50 20

Бензо[в,Ь,1]перилен (6) 133 50 2 7

Сумма 16 ПАУ 57 29 2.0

Биоремедиационный потенциал адаптированного БК может быть увеличен за счет применения биосурфактантов ПАУ являются гидрофобными веществами, плохо растворимы в воде, хорошо адсорбируется на минералах глины и гуминовых веществах почвы и очень медленно переходит в водную фазу, где метаболизируются микроорганизмами-деструкторами почвы. Интенсификация процесса биодеструкции ПАУ достигается после внесения в почву поверхностно-активных веществ Применение синтетических сурфактантов создает дополнительную экологическую проблему Биологические поверхностно активные вещества (биосурфактанты) нетоксичны и легко подвергаются биодеструкции в почве В связи с этим, представляется перспективным использование микробных биосурфактантов.

Таблица 4 Ингибирование флуоресценции хлорофилла водорослей Scenedesmus quadricauda, длины проростков Lactuca sativa водными экстрактами почвы, а также показатели PICT - эффекта микробного сообщества в опыте по биоремедиации почвы, загрязненной ПАУ

Вариант опыта Ингибирование флуоресценции, % Длина проростков, mm PICT-эффект, ЭК50 загр почва'' ЭК504ИСТ почваа

ПАУ 52,3 ±5,3 15,6±3,1 4,09±0,19

ПАУ+БКадапт 19,7 ±6,2 30,9±4,3 3,07±0,16

ПАУ+БКнеадапт. 38,3±5,7 18,0±4,2 3,78±0,18

ПАУ+БКинакт. 42,3±3,7 19,3±4,0 4,01±0,18

ПАУ+БКадапт + биосурф 6,1±4,2 40,3±4,4 1,67±0,16

ПАУ, 0 дней 86,7±8,6 7,8±3,9 4,20±0,21

Примечание, доверительный интервал рассчитан с вероятностью 95%

Биосурфактанты, которые увеличивают растворимость многих органических гидрофобных соединений, повышают их биодоступность, способны ускорить разложение поллютанта. Результаты исследований показали, что комбинированное применение адаптированного БК с микробным биосурфактантом (получен из культуральной жидкости штамма Pseudomonas alcahgenes MEV) более эффективно для очистки загрязненной ПАУ дерново-подзолистой почвы по сравнению с обработкой почвы только одним БК. В вариантах опыта с внесением биосурфактанта время полураспада ПАУ уменьшилось в 1,2-2,2 раза Для оценки эффективности биоремедиации почвы, загрязненной ПАУ, с

помощью адаптированного бактериального комплекса и биосурфактантов, наряду с химическим анализом, использовали методы биотестирования Определение токсичности водных экстрактов почв, загрязненных ПАУ, продемонстрировало, что уменьшение концентрации ПАУ в процессе биоремедиации при использовании адаптированного БК и микробных биосурфактантов сопровождалось снижением токсичности водорастворимой (биодоступной) фракции поллютанта, фитотоксичности и толерантности микробного сообщества почвы (PICT-эффект)

Таким образом, эффективность очистки почвы, загрязненной ПАУ, под влиянием адаптированного БК отдельно и совместно с биосурфактантами, подтверждена тестами (табл 4), показывающими снижение ее токсичности, фитотоксичности, уменьшением толерантности микробного комплекса почвы (PICT-эффект)

3. Искусственные нейронные сети для мониторинга загрязнения

почвы СОЗ

В предварительных исследованиях по влиянию ПАУ на микробное сообщество дерново-подзолистой почвы было установлено, что зависимость реакции почвенного микробного комплекса от содержания в почве креозота носило нелинейный характер В связи с этим, для контроля указанных процессов были использованы нейронные сети После проверки нескольких вариантов была выбрана трехслойная нейронная сеть с одним скрытым слоем и механизмом обучения по методу обратного распространения ошибки

Базой данных для создания и обучения искусственной нейронной сети явились результаты изучения влияния различных концентраций ПАУ на микробное сообщество дерново-подзолистой почвы, определяемое методом МРТ с помощью нейросетевого анализа На основе базы данных, состоящей из результатов 88 экспериментов, была создана и обучена искусственная нейронная сеть Эффективность работы сети 84-87% созданная нейронная сеть (рис 6) позволяет прогнозировать содержание ПАУ (сумма 16 ПАУ) в диапазоне 0-2500 мг/кг с разбивкой на 5 градаций 0-500, 500-1000, 1000-1500, 1500-2000, 2000-2500 мг/кг ПАУ. Эффективность нейронной сети подтверждена в контрольном эксперименте. На испытания был представлен образец почвы опыта по биоремедиации дерново-подзолистой почвы, загрязненной креозотом

Согласно прогнозу, полученному с помощью нейронной сети в образце почвы, представленнном на исследования, содержалось от 500 до 1000 мг/кг ПАУ. Газохроматографическое определение обнаружило наличие 780 мг ПАУ на 1кг почвы Для мониторинга загрязнения

почвы ПХБ (по арохлору 1242) была создана и обучена трехслойная нейронная сеть в диапазоне концентраций 0-501 мг/кг

Концентрация ПАУ,

mi'm почвы

Рис б. Схема искусственной трехслойной нейронной сети для мониторинга загрязнения почвы ПАУ

Эффективность работы сети была подтверждена в лабораторных и полевых экспериментах с точностью 68-73 %.

Таким оборазом, в условиях лабораторного и полевых экспериментов показана принципиальная возможность индикации загрязнения почв ПАУ, а также процесса ее биоремедиации на основе анализа данных метода МРТ и искусственных нейронных сетей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почве принадлежит ведущая роль в формировании биосферы Загрязнение окружающей среды ПАУ и ПХБ приводит к дестабилизации природных и агроэкосистем, ведет к нарушению экологических функций и деградации почв. В качестве оценочных критериев состояния природной среды нами выбрана реакция микробного сообщества почвы Микробные сообщества чувствительны к антропогенному вмешательству и поэтому могут быть достаточно объективными индикаторами состояния почвы.

С использованием метода МРТ оценивали экологическое состояние длительно техногенно загрязненной глеево-подзолистой и дерново-подзолистой почвы на территории двух районов Подмосковья. Опытные участки содержали стойкие органические загрязнители (СОЗ) - ПАУ (67-S-3248 мг/кг) и ПХБ (32+500 мг/кг). Методом МРТ определяли микробное дыхание почвы и связанные с ним показатели - микробную биомассу, микробным метаболический коэффициент, индексы функционального разнообразия, индуцированную толерантность микробного сообщества и др Установлено, что в качестве критериев оценки здоровья почвы, наряду с традиционными показателями состояния ее микробного сообщества, целесообразно использовать

индекс разнообразия Шеннона и показатель индуцированной толерантности в отношении поллютанта (PICT-эффект). Эти экологические индикаторы объективно свидетельствуют о действии СОЗ на функциональное микробное разнообразие почвы и об активности микроорганизмов-деструкторов органических поллютантов. Предложенные критерии могут найти применение в системе агроэкологического мониторинга, разработки оценочных шкал экотоксичности, при бонитировке почв агроугодий, селитебных и рекреационных территорий.

ВЫВОДЫ

1. Разработана мультиреспирометрическая тест-система, предназначенная для оценки функционального состояния микробного комплекса почвы и экотоксикологической характеристики степени загрязнения ПАУ и ПХБ глеево-подзолистой и дерново-подзолистой почвы

2. Доказана эффективность метода мультиреспирометрического тестирования (МРТ) для решения задач индикации и мониторинга загрязнения почвы ПАУ и ПХБ по показателям микробной биомассы, базального дыхания, микробного метаболического коэффициента, соотношения Смик/Сорг, функционального разнообразия (индекс Шеннона).

3. Метод МРТ обеспечивает достоверную регистрация PICT-эффекта, что позволяет ранжировать степень загрязнения почвы по значениям эффективных концентраций (ЭК5о) загрязняющих веществ.

4. Показана эффективность применения адаптированного БК отдельно и совместно с микробными биосурфактантами для биоремедиации загрязненной ПАУ дерново-подзолистой почвы в условиях почвенных микрокосмов В процессе биоремедиации снижение концентрации ПАУ сопровождалось уменьшением токсичности и фитотоксичности почвы.

5. Создана и обучена искусственная трёхслойная нейронная сеть которая позволяет прогнозировать содержание ПАУ (сумма 16 ПАУ) в глеево-подзолистой почве в диапазоне 0-2500 мг/кг с точностью 82%. Для мониторинга дерново-подзолистой почвы, загрязненной ПХБ, создана и обучена нейронная сеть, эффективно работающая в диапазоне концентраций 0 - 500 мг/кг с точностью 68 %

6. Продемонстрирована принципиальная возможность применения концепции PICT для мониторинга, экотоксикологического анализа и оценки эффективности биоремедиации почвы, загрязненной СОЗ.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

А) В реферируемых журналах

1 Горленко М В , Терехов А С , Марченко С А , Марченко А И , Воробьев А В., Кожевин П А Индикация загрязнения почвы полициклическими ароматическими углеводородами по функциональной реакции почвенного микробного комплекса // Вестник Московского Университета, Сер 17 Почвоведение, 2003, № 1, С 46-49

2 Марченко С А , Панкратов Т А , Горленко М В , Кожевин П А Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ в почве // Вестник Московскою Университета, Сер 17 Почвоведение, 2005, № 2, С 44-46

3 Марченко С А , Якушев А Н, Боровик Р В , Кожевин П А Использование адаптированного почвенного микробного комплекса для биоремедиации при загрязнении почв полициклическими ароматическими углеводородами И Вестник Московского Университета, Сер 17 Почвоведение, 2006, № 4, С 39-45

4 Марченко С А , Кожевин П А Соколов М С Функциональная реакция микробного сообщества почвы как индикатор загрязнения стойкими органическими загрязнителями // Агро XXI, 2008, № 7-9, с 24-27

Б) Патенты

1 Марченко А И, Воробьев А В , Дядищев Н Р , Рыбалкнн С П , Блохин В А, Марченко С А Штамм бактерий Pseudomonas alcahgenes MEV, используемый для очистки почв, грунтовых и поверхностных вод от нефти и продуктов ее переработки // Описание изобретения к патенту RU 2228953 С2, 20 05 2004, Б юл № 14

2 Воробьев А. В, Руднева О А , Марченко С А , Ермоленко 3 М , Боровик Р В Штамм бактерий Pseudomonas putida BS, используемый для очистки почв, грунтовых и поверхностных вод от тринитротолуола // Описание изобретения к патенту RU 2 292 391 С2, Бюл № 14 от 20.05 2004

3 Марченко С А , Кожевин П А , Варфоломеев А Н , Марченко А И 24-луночный планшет для микрореспирометрии // Описание полезной модели к патенту № RU 74 479 U1 Опубликовано 27 06 2008, Бюл № 1S

В) Тезисы докладов на конференциях

1. Руднева О А , Воробьев А В , Марченко С.А , Дядищев Н Р. Штамм Pseudomonas sp. VRM23 и токсикологическая оценка биосурфактанта // Тез докл Международного симпозиума «Биохимические взаимодействия микроорганизмов и растений с техногенными загрязнителями окружающей среды»», 28-30 июля 2003, Саратов: Изд-во Саратовского Университета, 2003, с 36 2 Марченко С А., Якушев А В. Природный бактериальный комплекс для очистки почвы от загрязнения полициклическими ароматическими углеводородами // Тез докл XI Междунар конф студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов -2004», М- МГУ, 2004, с.100-101 3. Похиленко В.Д, Марченко С.А , Волков В Я, Кожевин П А Нейросетевой прогноз синтеза биосурфактантов // Тез. докл Третьего Московского международного конгресса «Биотехнологии состояние и перспективы развития», Москва, 2005, Часть вторая С.35-36

4 Марченко С.А Индикация загрязнения почвы полициклическими ароматическими углеводородами по микробиологическим показателям // Тез докл Четвертого Московского международного конгресса. «Биотехнологии состояние и перспективы развития», Москва, 2007, Часть вторая, С 37 5. Марченко С.А. Индикация загрязнения почвы стойкими органическими загрязнителями по функциональной реакции микробного сообщества // Тез. докл I Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям», М: МГУ, 2008, с 230-231.

Отпечатано в ГУП МО «Серпуховская типография» 142200, Московская обл , г Серпухов, пр Мишина, д 2/7 Тел 72-16-61, 72-07-01, факс (4967) 72-79-43 Заказ 1703 Подписано в печать 25 08 2008 г Объем 1,25 п л , форма! 60 х 84 '/ тираж 100 экз

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Марченко, Сергей Анатольевич

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Роль микроорганизмов в функциях почвы.

2.2. Основные концепции строения комплекса почвенных микроорганизмов.

2.3. Микробные индикаторы экологического состояния почвы.

2. 4. Стойкие органические загрязнители.

2.4.1. Поли циклические ароматические углеводороды.

2.4.2. Полихлорированные бифенилы.

3. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4. МЕТОД МУЛЬТИРЕСПИРОМЕТРИЧЕСКОГО ТЕСТИРОВАНИЯ.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

5.1. Применение метода мультиреспирометрического тестирования для функционального описания сообществ почвенных микроорганизмов в градиенте загрязнения СОЗ

5.2. Влияние интродукции изолированного бактериального комплекса на нтенсивность самоочищение почвы от ПАУ

5.2.1. Биоремедиация дерново-подзолистой почвы, загрязненной креозотом, с помощью адаптированного БК.

5.2.2. Применение микробных биосурфактантов для интенсификации биоремедиационного потенциала адаптированного БК.

5.3. Искусственные нейронные сети для мониторинга загрязнения почвы СОЗ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Индикация загрязнения почвы стойкими органическими загрязнителями по функциональной реакции микробного сообщества"

Актуальность проблемы. Реализация обществом концепции устойчивого развития — это обеспечение его здоровья, благополучия, продовольственной и экологической безопасности. Концепция предполагает необходимость гармонизации взаимоотношений человека с природой, поддержание здоровья среды и почвы — главного и незаменимого компонента агросферы и земной биосферы. Антропогенная деградация почвенного покрова может привести его в состояние, непригодное для получения биопродукции.

Значительная роль в формировании «здоровья почвы» принадлежит микробному сообществу, которое выполняет основную работу по поддержанию биосферных процессов (Виноградский, 1952; Звягинцев, 1987; Заварзин, 2003; Кожевин, 2006). Оно является основным компонентом почвенной биоты и выполняют многообразные функции в круговороте веществ, включая самоочищение от ксенобиотиков и природных поллютантов. Микробное сообщество -важнейший объект агроэкологического мониторинга и объективный экологический индикатор состояния почвенного биоценоза, в том числе отклика на его загрязнение различными поллютантами (Умаров, 1986; Гузев, Левин, 1991; Круглов, 1991; Марфенина, 1994; Добровольская, 2002; Терехова, 2006).

В настоящее время многие почвы загрязнены стойкими органическими загрязнителями (СОЗ). Это органические соединения природного или антропогенного происхождения, которые трудно подвергаются фотолитическому, химическому или биологическому разложению. СОЗ — особо опасные токсиканты (канцерогены, мутагены, разрушители эндокринной системы). Ликвидация опасности, вызванной загрязнением почвы полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ) и полихлорированными бифенилами (ПХБ) является важной и актуальной экологической проблемой современности, обеспечивающей безопасность жизни настоящего и будущих поколений.

В числе фактологических и функциональных критериев состояния почвенного микробного комплекса антропогенно загрязненных почв традиционно используются: микробная биомасса, базальное дыхание, микробный метаболический коэффициент (Полянская, 1996; Ананьева 2003; Горленко, Кожевин, 2005; Благодатский и др., 2008). В последние годы разрабатываются новые подходы, основанные на оценке функционального разнообразия микробных сообществ почвы, индуцированной загрязнителем толерантности (PICT-эффект — pollution induced community tolerance). Данные о применении указанных показателей для оценки экологического состояния почвы, загрязненной { двумя специфическими группами СОЗ — ПАУ и ПХБ, в литературе отсутствуют.

Научная новизна. Для эколого-токсикологической оценки микробных сообществ почвы, загрязненной СОЗ, разработана и применена мультиреспирометрическая тест-система. С использованием разработанной тест-системы установлен PICT-эффект для микробных сообществ почв, загрязненных ПАУ и ПХБ, созданы и обучены искусственные трехслойные нейронные сети для индикации и прогнозирования загрязнения ПАУ и ПХБ в исследованных дерново-подзолистой почвах.

Практическая значимость. На устройство для выполнения метода мультиреспирометрического тестирования (МРТ) получен патент на полезную модель (RU 74479 U1). Показана эффективность применения тест-системы для MPT и оценки экологического состояния почвы, загрязненной СОЗ. На биосурфактантобразующие штаммы-деструкторы Pseudomonas alcaligenes MEV, Pseudomonas putida BS получены патенты на изобретение RU № 2228952, RU 2 292 391. Штаммы-деструкторы депонированы во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов ГосНИИГенетика. Результаты исследований используются в курсе преподавания экологии почвенных микроорганизмов на кафедре биологии почв.

Установлено, что выделенный из загрязненной ПАУ почвы адаптированный бактериальный комплекс (БК) может быть использован для микробной ремедиации как самостоятельно, так и в сочетании с микробными биосурфактантами. Полученные результаты могут быть использованы в интересах агроэкологического мониторинга для экспресс—оценки состояния «почвенного здоровья», при бонитировке почв сельскохозяйственных, селитебных и рекреационных территорий.

Апробация работы. Результаты исследований были представлены на международном симпозиуме «Биохимические взаимодействия микроорганизмов и растений с техногенными загрязнителями окружающей среды» (Саратов, 2003); IX конференции студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов» (Москва, 2004), 3-м и 4-м Московских международных конгрессах «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (Москва, 2005, 2007); 1-й Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Фундаментальные достижения в почвоведении, экологии, сельском хозяйстве на пути к инновациям»- (Москва, 2008), 10th International conference ConSoil 2008, Italy (Milan, 2008), на заседаниях и научных семинарах кафедры биологии почв факультета почвоведения МГУ.

Выражаю искреннюю благодарность за помощь и постоянную поддержку в работе над диссертацией д.б.н. П.А. Кожевину, а также проф. Д.Г. Звягинцеву, сотрудникам, аспирантам и студентам кафедры биологии почв МГУ им. М.В.Ломоносова.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение Диссертация по теме "Микробиология", Марченко, Сергей Анатольевич

7. ВЫВОДЫ

1. Разработана мультиреспирометрическая тест-система, предназначенная для оценки функционального состояния микробного комплекса почвы и экотоксикологической характеристики степени загрязнения ПАУ и ПХБ дерново-подзолистой почвы.

2. Доказана эффективность метода мультиреспирометрического тестирования (МРТ) для решения задач индикации и мониторинга загрязнения почвы ПАУ и ПХБ, а также определения показателей «почвенного здоровья» (микробной биомассы, базального дыхания, микробного метаболического коэффициента, соотношения Смик/Сорг., функционального разнообразия по Шеннону).

3. Метод МРТ обеспечивает достоверную регистрация PICT-эффекта, что позволяет ранжировать степень загрязнения почвы по значениям эффективных концентраций (ЭК50) загрязняющих вешеств.

4. Показана эффективность применения адаптированного бактериального комплекса (БК) отдельно и совместно с микробными биосурфактантами для биоремедиации загрязненной ПАУ дерново-подзолистой почвы в условиях почвенных микрокосмов. В процессе биоремедиации снижение концентрации ПАУ сопровождалось уменьшением токсичности и фитотоксичности почвы.

5. Создана и обучена искусственная трёхслойная нейронная сеть, которая позволяет прогнозировать содержание ПАУ (сумма 16 ПАУ) в дерново-подзолистой почве в диапазоне 0-2500 мг/кг с точностью 82%. Для мониторинга почвы, загрязненной ПХБ, создана и обучена нейронная сеть, эффективно работающая в диапазоне концентраций О - 500 мг/кг с точностью 68 %.

6. Продемонстрирована принципиальная возможность применения концепции PICT для мониторинга, экотоксикологического анализа и оценки эффективности биоремедиации почвы, загрязненной СОЗ.

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Почве принадлежит ведущая роль в формировании и функционировании биосферы. Загрязнение окружающей среды ПАУ и ПХБ приводит к дестабилизации природных и агроэкосистем, ведет к нарушению экологических функций и деградации почв. В качестве оценочных критериев состояния природной среды нами выбрана реакция микробного сообщества почвы. Микробные сообщества достаточно чувствительны к антропогенному вмешательству и поэтому вполне могут быть достаточно объективными индикаторами состояния качества почвы.

Разработанным нами МРТ методом оценивали качество «почвенного здоровья» техногенно загрязненной подзолистой и дерново-подзолистой почвы на территории двух районов Подмосковья. Опытные участки содержали стойкие органические загрязнители (СОЗ) — ПАУ (67ч-3248 мг/кг) и ПХБ (32н-500 мг/кг). МРТ методом определяли микробное дыхание почвы и связанные с ним показатели - микробную биомассу, микробный метаболический коэффициент, индексы функционального разнообразия, индуцированную толерантность микробного сообщества и другие параметры

Установлено, что в качестве критериев оценки здоровья почвы, наряду с традиционными показателями состояния ее микробного сообщества, целесообразно использовать индекс разнообразия Шеннона и показатель индуцированной толерантности в отношении поллютанта (PICT-эффект). Эти экологические индикаторы объективно свидетельствуют о действии СОЗ на функциональное микробное разнообразие почвы и об активности микроорганизмов-деструкторов органических поллютантов. Предложенные критерии могут найти применение в системе агроэкологического мониторинга, разработки оценочных шкал экотоксичности, при бонитировке почв агроугодий, селитебных и рекреационных территорий, а также при выделении микроорганизмов-деструкторов СОЗ с целью получения на их основе микробных препаратов для биоремедиации загрязненных почв.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Марченко, Сергей Анатольевич, Москва

1. АгапкинаГ.И., ЧиковП.А., Шелепчиков А.А., Бродский Е.С. , Фешин Д.Б., Буханько Н.Г., Балашова СП. Полициклические ароматические углеводороды в почвах Москвы // Вести. Моск. ун-та. Сер. 17: Почвоведение. 2007. № 3. С. 38-47.

2. Ананьева Н.Д., Благодатская Е.В., Орлинский Д.Б., Мякшина Т.Н. Методические аспекты определения скорости субстрат-индуцированного дыхания почвенных микроорганизмов // Почвоведение. 1993. № 11. С. 72-77.

3. Ананьева Н.Д., Благодатская Е.В., Демкина Т.С. Пространственное и временное варьирование микробного метаболического коэффициента в почвах//Почвоведение . 2002. N 10. С. 1233-1241.

4. Ананьева Н.Д. Микробиологические аспекты самоочищения и устойчивости почв / Н.Д. Ананьева; Отв. ред. Д.Г. Звягинцев. — М.: Наука, 2003.-323 с.

5. Ананьева Н. Д., Сусьян Е. А., Чернова О. В., Чернов И. Ю., Макарова О. Л. Соотношение грибов и бактерий в биомассе разных типов почв, определяемое селективным ингибированием// Микробиология. 2006. №6. С. 807-813

6. Аристовская Т.В. О роли микроорганизмов в подзолообразовании // Микробиология подзолистых почв, М.-Л.: «Наука», 1965. 186 с.

7. Афанасьев М.И., Вулых Н.К., Загрязина А.Н. Фоновое содержание хлорорганических пестицидов и полихлорированных пестицидов природных средах (по мировым данным) // Мониторинг фонового загрязнения природных сред. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. Вып. 5. С.31-59.

8. Благодатская Е.В., Ананьева Н.Д., Мякшина Т.Н. Ха рактеристика состояния микробного сообщества почв по величине метаболического коэффициента//Почвоведение. 1995. № 2. С. 205-210.

9. Благодатская Е.В., Богомолова И.Н., Благодатский С.А. Изменение экологической стратегии микробного сообщества почвы, инициированное внесением глюкозы//Почвоведение. 2001. № 5. С. 600-608

10. Благодатский С.А., Богомолова И.Н., Благодатская Е.В. Микробная биомасса и кинетика роста микроорганизмов в черноземах при различном сельскохозяйственном использовании // Микробиология. 2008. том 77. № 1. С. 99-106.

11. Боровиков В. П. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Методология и технологии современного анализа данных М.: "Горячая линия-Телеком", 2008.- 392 с.

12. Былинктна В.Н. Микроорганизмы, минерализующие гумусовые вещества почв. // В кн.: В кн.: Труды ВНИИ с.х. микробиологии за 1941-1945 гг, вып. 1.М., 1949с. 59-69.

13. Васильева Г. К., Стрижакова Е. Р. Биоремедиация почв и седиментов, загрязненных полихлорированными бифенилами // Микробиология. 2007. т. 76, № 6, С. 725-741.

14. Виноградский С.Н. Микробиология почвы.// М.: Изд-во АН СССР, 1952.-792 с.

15. Воробьева JI. А. Теория и практика химического анализа почв // Москва: ГЕОС, 2006. 400 с.

16. Галиулин Р. В., Галиулина Р. А. Эколого-геохимическая оценка "отпечатков" стойких хлорорганических пестицидов в системе почва-поверхностная вода// Агрохимия. 2008. № 1. С. 52-56.

17. Геннадиев А.Н., Шуру бор Е.И., Козин И. С. Биогенные и техногенные полициклические ароматические углеводороды в почвах охраняемых территорий дельты Волги. // Биологические науки. 1992. № 1.С. 133-143.

18. Геннадиев А.Н., Пиковский Ю.М., Флоровская В.Н., Алексеева Т.А., Козин И.С., Оглоблина А.И., Раменская М.Е., Теплицкая Т.А., Шурубор Е.И. Геохимия полициклических ароматических углеводородов в горных породах и почвах., М.: Изд-во МГУ, 1996. -196 с.

19. Геннадиев А.Н., Козин И.С., Пиковский Ю.М. Педохимия полициклических ароматических углеводородов // Почвоведение. 1997.№ 3. С. 290-300.

20. Глазовская М.А. Проблемы и методы оценки эколого-геохимической устойчивости почв и почвенного покрова к техногенным воздействиям//Почвоведение. 1999. № I.e. 114-124.

21. Голлербах М.М., Штина Э.А. Почвенные водоросли. // Л.: «Наука», 1969. -288с.

22. Горленко М.В., Кожевин П.А. Дифференциация почвенных микробных сообществ с помощью мультисубстратного тестирования // Микробиология. 1994. том 63. № 2. с. 289-293.

23. Горленко М.В., Кожевин П. А. Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ Москва: МАКС Пресс, 2005. - 88 с

24. Гузев B.C., Левин С.В. Перспективы эколого-микробиологической экспертизы состояния почв при антропогенных воздействиях // Почвоведение. 1991. № 1. С. 134-139.

25. Добровольская Т.Г. Структура бактериальных сообществ почв. М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - 282 с.

26. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Функции почв в биосфере и экосистемах. М.: Наука, 1990. 251 с.

27. Добровольский Г.В., Никитин Е.Д. Сохранение почв как незаменимого компонента биосферы: Функционально-экологический подход. М.: Наука, 2000. 185 с.

28. Заварзин Г.А. К понятию микрофлоры рассеяния в круговороте углерода // Журнал общей биологии . 1970. т.31. № 4. С. 386-393.

29. Заварзин Г.А. Экстенсивная микробиология // Известия AIT СССР, серия биологическая. 1976. № 1. С. 121-134.

30. Заварзин Г.А., Колотилова Н.А. Введение в природоведческую микробиологию: Учебное пособие. — М.: Книжный дом «Университет», 2001. — 256 с.

31. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии / Г.А. Заварзин; Отв.ред. Н.Н.Колотилова; Ин-т микробиологии. М.: Наука, 2003. - 348 с.

32. Заварзин Г.А. Лекции по природоведческой микробиологии. -М. :Наука, 2004.-348с.

33. Заварзин Г. А., Кудеяров В.Н. Почва как главный источник углекислоты и резервуар органического углерода на территории России // Вестник Российской Академии Наук. 2006. Т. 76. №. 1. С. 14-29.

34. Звягинцев Д.Г. Некоторые концепции строения и функционирования комплекса почвенных, микроорганизмов // Вестн. МГУ. Сер. 17: Почвоведение. 1978. № 4. С. 48-56.

35. Звягинцев Д.Г. Почва и микроорганизмы. М.: Изд-во МГУ, 1987.-. 256 с.

36. Звягинцев Д.Г., Асеева И.В., Бабьева И.П., Мирчинк Т.Г. Методы > почвенной микробиологии и биохимии. М.: Изд-во Моск. Ун-та, 1980.-224 с.

37. Звягинцев Д.Г., Бабьева И.П., Зенова Г.М. Биология почвы: учебник // М.: Изд-во МГУ, 2005. 445 с.

38. Какарека С. В., Кухарчик Т. И. Источники выделения полихлорированных бифенилов в окружающую среду на территории Белоруссии // Природные ресурсы. 2003. № 3. С. 55-61.

39. Какарека С. В., Кухарчик Т. И., Курман П. В. Полихлорированные бифенилы в почвах и выбросах в атмосферу // Докл. НАН Белоруссии. 2003. Т. 47. № 6. С. 91-93.

40. Квасников Е.И., Нестеренко О.А. Молочнокислые бактерии и их использование в народном хозяйстве. М.: «Наука», 1975. - 384 с.

41. Клар Э. Полициклические ароматические углеводороды. М.: Химия, 1971. т. 1.-225 с.

42. Ковда В. А. Патология почв и охрана биосферы планеты // Пространственно-временная организация и функционирование почв. Пущино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1990. - С. 8-43.

43. Кожевин П.А. Микробные популяции в природе М.: Изд-во Моск.ун-та, 1989. - 175 с.

44. Кожевин П. А. Динамика микробных популяций в почве // Вестн. Моск. ун-та. Сер. Почвоведение. 1992. № 2. 39-56.

45. Кожевин П.А., Корчмару С.С. На пути к теории применения микробных удобрений. //Вестн.Моск.Ун-та. Сер17, Почвоведение. 1995. №2. С. 52-61.

46. Кожевин П.А., 2000. Популяционная экология почвенных микроорганизмов. Автореф. дис. . докт. биол. наук. // М., 2000. 55с.

47. Кожевин П.А. Биотический компонент качества почвы и проблема устойчивости // Вестник Московского университета. Серия 17: Почвоведение. 2001. № 4. с. 45-47.

48. Кожевин П.А. Экологи почвенных микроорганизмов // Экология микроорганизмов (учебник для вузов под ред. А.И.Нетрусова) М.: Изд-во Academia, 2004. - 272 с.

49. Кожевин П.А., Горленко М.В., Мультисубстратное тестирование природных микробных сообществ: Учебное пособие.- М.: МАКС Пресс, 2005. 88 с.

50. Кожевин П.А. О задачах почвенной биотехнологии. Вестник МГУ, Серия 17, почвоведение. 2006.№ 4. С. 45-49.

51. Коноплев А. В. Оценка загрязнения окружающей природной среды полихлорированными бифенилами (ПХБ) и связанного с ним риска для населения (на примере г. Серпухова). 2001. www.tech-db.ru/ istc/db/projects.nsf/webr

52. Красильников Н.А., 1958. Микроорганизмы почвы и высшие растения // М.: Наука. 464 с.

53. Круглов Ю.В. Микрофлора почвы и пестициды. М.: Агропромиздат, 1991.-129 с.

54. Кудеяров В.Н. Вклад почвы в баланс С02 атмосферы на территории России // Докл. Рос. АН. . 2000. Т.375. N 2. С.275-277.

55. Кухарчик Т.И. Полихлорированные бифенилы в Беларуси. Минск: Минсктиппроект, 2006. 264 с.

56. Кухарчик Т. И., Какарека С. В., Хомич, В. С. КурманП. В., Воропай Е. Н. Полихлорированные бифенилы в почвах Белоруссии: источники, уровни загрязнения, проблемы изучения // Почвоведение. 2007. № 5. С. 532-540.

57. Лазарев Н.М. Экологическая микробиология и изучение почвенного плодородия. // В кн.: Труды ВНИИ с.х. микробиологии за 1941-1945 гг, вып. 1. М., 1949, с.5-22.

58. Майстренко В.Н., Хамитов Р.З., Будников Г.К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. М.: Химия, 1996. 319 с.

59. Майстренко В.Н., Круглов Э.А., Амирова З.К., Хамитов Р.З. Полихлорированные диоксины и дибензофураны в окружающей среде и пищевых продуктах Республики Башкортостан // Диоксины. Супертоксиканты XXI века. № 3. М.: ВИНИТИ, 1998. С. 102-113.

60. Марченко С.А., Кожевин П.А., Соколов М.С. Функциональная реакция микробного сообщества почвы как индикатор загрязнения стойкими органическими загрязнителями // Агро XXI. 2008. № 7-9. С. 24-27.

61. Марфенина О.Е. Микологический мониторинг почв: возможности иперспективы // Почвоведение. 1994. №1. С. 75-80.

62. Мегарран Э. Экологическое разнообразие и его измерению — М.: Мир, 1992. -181 с.

63. Методика определения токсичности вод, водных вытяжек из почв, осадков сточных вод и отходов по изменению уровня флуоресценции хлорофилла и численности клеток водорослей. Федеральный реестр (ФР) Ф.Р. 1.39.2001.00284 // Москва «»Акварос», 2001 45 с.

64. Митюшова Н.М. О микрофлоре навоза, минерализующей гумусовые вещества почвы // Уч.зап. ЛГУ, сер. биол. наук, 1950, вып.23, с. 82-85.

65. Мишустин Е.Н. Ассоциации почвенных микроорганизмов // М.: Наука, 1975. 108 с.

66. Мишустин Е.Н., Перцовская М.И., Горбов В.А. Санитарная микробиология почвы // М.: Наука, 1979. 304 с.

67. Никитин Д.И., Васильева Л.В., Лохмачева Р.А. // Новые и редкие форсы почвенных микроорганизмов // М.: Наука, 1966. 71 с.

68. Никитин Д.И., Макарьева Е.Д. // Применение электронной микроскопии для количественнолго учета микроорганизмов в суспензиях почв //Почвоведение. 1970. № 10, с. 51-56.

69. Никитин Д.И., Никитина Э.С. Процессы самоочищения окружающей среды и паразиты бактерий (род Bdellovibrio) // М.: Наука, 1978. 205 с.

70. Николюк В.Ф., Гецлер Ю.Г. Почвенные простейшие СССР. // Ташкент: ФАН, 1972.-312с.

71. Новогрудский Д.М. Почвенная микробиология // Алма-Ата: Изд-во АН КазССР, 1956.- 402с.

72. Одинцова Е.Н. Микробиологические методы определения витаминов,- М.: Изд-во АН СССР, 1959. 400 с.

73. Одум Ю. Экология // М.: Мир, 1986. Т.2. 328 с.

74. Паников Н.С. Кинетика роста микроорганизмов: общие ономерности и экологические приложения. М.: Наука, 1992. 311 с.

75. Перечень ПДК и ОДК химических веществ в почве № 6229-91. М., 1991.

76. Полянская JI.M., Головченко А.В., Звягинцев Д.Г. Микробная биомасса в почвах//Доклады АН. 1995. Т. 344. № 6. С. 846-848.

77. Полянская JI.M. Микробная сукцессия в почве: Автореф. дис. . д-ра биол. наук. М., 1996. 96 с.

78. Попова А. Ю., Бобовникова Ц. И., Плескачевская Г. А., Шаланда А. В., Танаева JL Г. Ранжирование территории города Серпухова по степени загрязнения почвы хлорированными бифенилами // Гигиена и санитария. 2000. № 4. С. 38-45.

79. Ревич Б.А. Последствия воздействия стойких органических-загрязнеий на здоровье населения.- М., 2000. 48с.

80. Ровинский Ф.Я., Теплицкая Т.А., Алексеева Т.А. Фоновый мониторинг полициклических ароматических углеводородов. JL: Гидрометеоиздат, 1988. 224 с.

81. Рубенчик Л.И. Микроорганизмы биологические индикаторы. -Киев: Наукова думка, 1972. - 164 с.

82. Рыбкина Д.О., Плотникова Е.Г., Дорофеева Л.В., Мироненко Ю.Л., Демаков В.А. Новый аэробный грамположительный микроорганизм с уникальными свойствами деструкции орто- и пара-хлорированных бифенилов//Микробиология. 2003. Т. 72. С. 759-765.

83. Теппер З.Е., Шильникова В.К., Переверзева Г.И. Практикум по микробиологии. 2004., Москва: Дрофа. — 256 с.

84. Терехова В.А. Микромицеты в экологической оценке водных иназемных экосистем. — М.: Наука, 2007.- 215 с.

85. Умаров М.М. Ассоциативная азотфиксация. М.: Изд-во МГУ, 1986. -132 с.

86. Фомин Г.С. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам. Справочник // Москва, 2001. — 300 с.

87. Хазиев Ф.Х. Почвенные ферменты. М.: Знание, 1972. 32 с.

88. Хайкин С. Нейронные сети. Полный курс. М.: Изд-во «Вильяме», 2006.- 1104 с.

89. Хакимов Ф. И., Деева Н. Ф., Ильина А. А. Загрязнение полихлорированными бифенилами почв города Серпухова // Почвоведение. 2003. № 4. С. 493-498.

90. Холодный Н.Г. Как наблюдать жизнь микроорганизмов почвы // В кн.: Среди природы и в лаборатории, вып. I. М., 1949, с. 101 121.

91. Штина Э.А., Голлербах М.М. Экология почвенных водорослей. // М: -Наука, 1976.- 143с.

92. Adam G., Duncan Н. Development of a sensitive and rapid method for the measurement of total microbial activity using fluorescein diacetate (FDA) in a range of soils // Soil biology & biochemistry. 2001. Vol. 33. P. 943951.

93. Alarcon-Gutuerres, E., Floch, C., Ruaudel, F. and Criquet, S. Non-enzymatic hydrolysis of fluorescein diacetate (FDA) in a Mediterraneanoak (Quercus ilex L.) litter // European Journal of Soil Science. 2007. Vol. 59, N2. P. 139- 146.

94. Alef, K. Soil respiration // Methods in Applied Soil Microbiology and Biochemistry / Alef, K. and Nannipieri, P. (eds.). Academic Press, 1995. P. 214-218.

95. Alexander M. Biodegradation and bioremediation. 2nd edition. CA, USA: Academic Press, 1999. 453 p.

96. Allison, S., D., Hanson, C., A., Treseder, К., K. Nitrogen fertilization reduces diversity and alters community structure of active fungi in boreal ecosystems // Soil Biology and Biochemistry. 2007.Vol. 39. N 8. P. 18781887.

97. Ananyeva N., Susyan E., Chernova O., Chernov I., Makarova O. The ratio of fungi and bacteria in the biomass of different types of soil determined by selective inhibition // Microbiology. 2006. № 6. P. 702-707.

98. Ananyeva N.D., Susyan E.A., Chernova O.V., Wirth S. Microbial respiration activities of soil from different climatic regions of European Russia // Soil Biology and Biochemistry. 2008. № 2. P. 147-157.

99. Ananyeva, N., D., Susyan, E., A., Chernova, О., V., Wirth, S. Microbial respiration activities of soils from different climatic regions of European Russia // European Journal of Soil Biology. 2008. Vol. 44. N 2. P. 147157.

100. Anderson, J.P.E, Domsch, KH. A physiological method for the quantitative measurement of microbial biomass in soils // Soil Biology & Biochemistry. 1978. Vol. 10. N 3. P. 215-221.

101. Anderson, M., Michelsen, A., Jensen,M., Kj0ller, A. Tropical savannah woodland: effects of experimental fire on soil microorganisms and soil emissions of carbon dioxide // Soil Biology and Biochemistry. 2004. Vol.36. N5. P. 849-858.

102. Avarre', J., de Lajudie, P. and Bena, G. Hybridization of genomic DNA to microarrays: A challenge for the analysis of environmental samples // Journal of Microbiological Methods. 2007. Vol. 69. N 2. P. 242-248.

103. Baath, E., Anderson, T.-H. Comparison of soil fungal/bacterial ratios in a pH gradient using physiological and PLFA-based techniques. Soil Biology and Biochemistry. 2003. Vol. 35, N 3. P. 955-963.

104. Bailey, V.L., Smith, J.L., Bolton Jr., H. 2002. Fungal-to-bacterial ratios in soils investigated for enhanced С sequestration // Soil Biology and Biochemistry. 2002. Vol. 34. N 7. P. 997-1007.

105. Barajas-Aceves, M.Comparison of different microbial biomass and activity measurement methods in metal-contaminated soils // Bioresource Technology. 2005. Vol. 96. N 12. P. 1405-1414.

106. Bardgett, R. D. and McAlister, E. The measurement of soil fungal : bacterial biomass ratios as an indicator of ecosystem self-regulationin temperate meadow grasslands // Biology and Fertility of Soils. 1999. Vol. 29. N3. P. 282-290.

107. Biological degradation and bioremediation of toxic chemicals /Edited by G.Rasul Chaudhry/. Dioscorides Press, 1994, Portland, Oregon. — 515 p.

108. Blagodatsky S.A., Heinemeyer O., Richter J. Estimating the active and total soil microbial biomass by kinetic respiration analysis//Biol. Fertil. Soils. 2000. Vol. 32, N 1. P. 73-81.

109. Bloem J, Breure AM. Microbial indicators // Bioindicators & biomonitors. Principles, assessment, concepts / Breure AM, Markert B, Zechmeister HG (eds). Elsevier, Amsterdam, 2003. P. 259-282.

110. Bloem, J., Bolhius P., R. Thimidin and Leucine incorporation to assess bacterial growth rate // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 142-149.

111. Bollmann, A. Nitrification in soil // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality /Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 136-141.

112. Bolter, M.; Bloem, J.; Meiners, K.; Moller, R. Enumeration and biovolume determination of microbial cells // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 93 113.

113. Borja J., Taleon DM., Auresenia J., Gallardo S. Poly-chlorinated biphenyls and their biodegradation // Process Biochemistry. 2005. V. 40.N 5. P. 1999-2013.

114. Broos K., Macdonald L.M., Warne M. St. J., Heemsbergen D.A., Barnes M.B., Bell M., McLaughlin M.J. Limitations of soil microbial biomasscarbon as an indicator of soil pollution in the field // Soil Biology & Biochemistry. 2007. № 10. P. 2693-2695.

115. Campbell, J., I., A., Albrechstein M., Sorensen, J. Large Pseudomonas phages isolated from barley rhozisphere. FEMS // Microbiology Ecology. 1995. Vol. 18. N. P. 63-74.

116. Campbell, C.,D., Crayston, S.,J., Hirst, D. Use the rhizosphere sole carbon resources utilization to discriminate soil microbial communities// Journal of Microbial methods. 1997. V. 30. N 1. p. 33-41.

117. Canali, S., Benedetti, A. Soil nitrogen Mineralization // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 127-135.

118. Cerniglia C.E. Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons // Biodegradation, 1992, N 3, P. 351-368.

119. Cerniglia C.E., Sutherland J.B., Crow S.A. Fungal metabolism of aromatic hydrocarbons. // In: Microbial degradation of natural products., Winkelmann G. (ed), Weinheim, Germany: VCH Verlagsgeselschift, 1992. P. 226-232.

120. Chang, S., Т., Lee, H., Joo., Gu, M., B. Sensors and Actuators В: Chemical//Biosensors and Bioelectronics. 2004. Vol. 97. N2-3. P. 272276.

121. Chew, I., Obbard, J., P., Stanforth R., R. Microbial cellulosedecomposition in soils from a rifle range contaminated with heavy metals // Environmental Pollution. 2001.Vol. 111. N 3. P. 367-375.

122. Costa, A., L., Paixao, S., M., Ca?ador, I., and Carolino, M. CLPP and EEA profiles of microbial communities in salt marsh sediments // Journal of Soils and Sediments. 2007. Vol. 7, N 6. P. 418-425.

123. Demoling L. A., Baath E. The use of leucine incorporation to determine the toxicity of phenols to bacterial communities extracted from soil // Applied Soil Ecology. 2008. № 1. P. 34-41.

124. Diaz-Ravina M. and Baath E. Development of Metal Tolerance in Soil Bacterial Communities Exposed to Experimentally Increased Metal Levels // Applied and Environmental Microbiology. 1996. Vol. 62. N 8. P. 29702977.

125. Dilly, 0. Estimating soil microbial activity // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 114-116.

126. Doran J.W., Sarrantonio M., Liebig M., 1996. Soil health and sustainability. In: Sparks, D.L. (Ed.), Advances in Agronomy, Vol. 56, Academic Press, San Diego, CA, USA, pp. 1-54.

127. Dronen, A. K., Torsvik, V., Goksoyr, J., and Top, E. M. Effect of mercury addition on plasmid incidence and gene mobilizing capacity in bulk soil. FEMS Microbiology Ecology. 1998. Vol. 27. N. P. 381-394.

128. Eickhorst, Т. and Tippkotter, R. Improved detection of soil microorganisms using fluorescence in situ hybridization (FISH) and catalyzed reporter deposition (CARD-FISH) // Soil Biology and Biochemistry. 2008. Vol. 40. N 7. P. 1883-1891.

129. Fliessbach, A. and Widmer, F. Estimating soil microbial biomass // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 73-76.

130. Gaspar, M.L., Cabello M. N., Pollero R., Aon, M. A. Fluorescein Diacetate Hydrolysis as a Measure of Fungal Biomass in Soil // Current Microbiology. 2001. Vol. 42. P. 123-131.

131. Glimm, E., Heuer, H., Engelen, В., Smalla, K., Backhaus, H. Statistical comparisons of community catabolic profiles // Journal of Microbiological Methods. 1997. Vol. 30. N. P. 71-80.

132. Gong P., Siciliano S.D., Srivastava S., Greer C. W., Sunahara G. I. Assessment of Pollution-Induced Microbial Community Tolerance to

133. Heavy Metals in Soil Using Ammonia-Oxidizing Bacteria and Biolog Assay //Human and Ecological Risk Assessment. 2002. № 5. P. 10671081.

134. Gu, M.,B., Chang, S.,T. Soil biosensor for the detection of PAH toxicity using an immobilized recombinant bacterium and a biosurfactant // Biosensors and Bioelectronics. 2001. Vol.16. N 9-12. P. 667-674.

135. Handbook for the 1979 convention on long-range transboundary air pollution and its protocols. UNITED NATIONS, New York and Geneva, 2004.-355 p.

136. Hoper, H. Substrate induced respiration // Microbiological Methods for

137. Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 84-92.

138. Ikeda, S., ML., D., Kazuo, N., R., Watanabe, N., Y. Microbial community analyses using a simple, rapid detection method for DNA fingerprints with a fluorescence scanner // Journal of Bioscience and Bioengineering. 2004. Vol. 98. N6. P. 500-503.

139. ISO (International Organization for Standardization), 1997. Soil quality: Determination of Soil Microbial Biomass. Part 1: Substrate Induced Respiration Method. ISO 14240-1.

140. Jenkinson, D. S., Brookes, P. C., Powlson, D. S. Measuring soil microbial biomass // Soil Biology and Biochemistry. 2004. Vol. 36, N 1, P. 5-7.

141. Jenkinson, D.S., Powlson, D.S. The effects of biocidal treatments on metabolism in soil. A method for measuring soil biomass // Soil Biology & Biochemistry. 1976. Vol. 8. N 3. P. 209-213.

142. Jones K.C. Contaminant trends in soils and crops // Environmental. Pollution., 1991, v. 69, 311-325.

143. Jones, C.M., Thies, J.E. Soil microbial community analysis using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis of the bacterial ribosomal internal transcribed spacer regions // Journal of Microbiological Methods, 2007.Vol. 69, N 2, P. 256-267.

144. Kandeler, E., Tscherko, D., and Spiegel, H. Long-term monitoring of microbial biomass, N mineralisation and enzyme activities of a Chernozem under different tillage management. Biology and Fertility of Soils. 1999. Vol. 28. N 4. P. 343-351.

145. Karl en D.L., Ditzler C.A., Andrews S.S. Soil quality: why and how? // Geoderma.2003. № 114. P. 145-156.

146. Kennedy, N., Clipson, N. Fingerprinting the fungal community //

147. Mycologist. 2003. Vol. 17. N 4. P. 158-164.

148. Kipopoulou A.M., Manoli E., Samara C. Bioconcentration of polycyclic aromatic hydrocarbons in vegetables in an industrial area. // Environ. Pollut., 1999, v. 106, N 1. P. 369-380.

149. Kurakov, A.V., Zvyagintsev, D.G., Umarov, M.M., Zdenek, F., Evaluation of an international based approach to assess soil quality by biological methods: Russian experiences // Proc. 16th World Congress Soil Sci., Montpellier, France. 1998. P. 1-7.

150. Ladd, J. N., Amato, M., van Veen, H. A. Soil microbial biomass: its assay and role in turnover of organic matter С and N // Soil Biology and Biochemistry. 2004.Vol. 36. N 9. P. 1369-1372.

151. Langer U., Bohme L., Bohme F. Classification of soil microorganisms based on growth properties: a critical view of some commonly used terms. Journal of Plant Nutrition and Soil Science // 2004. Vol.167. N 3. P. 267 -269.

152. Liao, J.D., Boutton, T.W. Soil microbial biomass response to woody plant invasion of grassland // Soil Biology and Biochemistry, 2008. Vol. 40, N 5, P. 1207-1216.

153. Liu, В., Jia, G., Chen, J., Wang G, G. A Review of Methods for Studying Microbial Diversity in Soils // Pedosphere. 2006. Vol. 16. N 1. P. 18-24.

154. Mackova M., Barriault D., Francova K., Sylvestre M., Moder M.,Vrchotova В., Lovecka P., Najmanova J., Demnerova K., Novakova M., Rezek J., Macek T. Phytoremediation of polychlorinated biphenyls //

155. Phytoremediation and rhizoremediation / Eds. Mackova M. et al. Springer, 2006. P. 143-167.

156. Mamilov A. Sh., Byzov B. A., Zvyagintsev D. G., Dilly О. M. Predation on fungal and bacterial biomass in a soddy-podzolic soil amended with starch, wheat straw and alfalfa meal. Applied Soil Ecology. 2001. Vol. 16, N. P. 131-139.

157. Mille-Lindblom, C., von Wachenfeldt, E,. Tranvik LJ. Ergosterol as a measure of living fungal biomass: persistence in environmental samples after fungal death Journal of Microbiological methods. 2004. Vol. 59, N 2. P. 253-262.

158. Mungai, N., W., Motavalli, P., P., Kremer R., J. and Nelson,

159. K., A. Spatial variation of soil enzyme activities and microbial functional diversity in temperate alley cropping systems // Biology and Fertility of Soils. 2005. Vol. 42. N2. P. 129-136.

160. Murage, E. W., Voroney, P. R. Modification of the original chloroform• • 13fumigation extraction technique to allow measurement of S С of soil microbial biomass carbon // Soil Biology and Biochemistry. 2007. Vol. 39. N7. P. 1724-1729.

161. Murphy В., Brown J. Environmental Forensics Aspects of PAHs from Wood Treatment with Creosote Compounds // Environmental Forensics. 2005. Vol. 6. N2. P. 151-159.

162. Nachimuthu, G., King, K., Kristiansen, P., Lockwood, P., Guppy, C. Comparison of methods for measuring soil microbial activity using cotton strips and a respirometer //Journal of Microbiological Methods. 2007.1. Vol. 69. № 2. P. 322-329.

163. Nakatsu, С., H. Soil Microbial Community Analysis Using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis // Soil Science Society of America Journal. 2007. Vol. 71. N2. P. 562- 571.

164. Nielsen, M., N., Winding, A. Microorganisms as indicators of soil health. NERI Technical Report No. 388 Ministry of the Environment. 2002. National Environmental Research Institute. 84 P.

165. Niklinska M., Chodak M., Laskowski R. Pollution-induced community tolerance of microorganisms from forest soil organic layers polluted with Zn or Cu // Applied Soil Ecology. 2006. № 3. P. 265-272.

166. Nusslein, K., Tiedje, J.M. Soil bacterial community shift correlated with change from forest to pasture vegetation in a tropical soil. Applied and Environmental Microbiology. 1999. Vol. 65, P. 3622-3626.

167. Ohtsubo Y., Kudo Т., Tsuda M., Nagata Y. Strategies for bioremediation of polychlorinated biphenyls // Applied Microbiol. Biotechnol. 2004. V. 65. N3. P. 250-258.

168. Pell, M., Stenstrum, J. and Grandhall, U. Soil respiration // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 117-126.

169. Pieper D.H. Aerobic degradation of polychlorinated biphenyls // Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005. V. 67. N 2. P. 170 191.

170. Poindexter, L.S. Olygotrophy. Fast and famine existence // Advances in Microbial Ecology. 1981. Vol. 5,N l.P. 63-89.

171. Prosser J.I. Molecular and functional diversity in soil micro-organisms // Plant and Soil. 2002. Vol 244, N 1-2. P. 9-17.

172. Ramdahl T. Chemical and biological characterization of emissions from small stoves burning wood and coal. // Chemosphere, 1982, v. 11, P. 601

173. Ramsey, P., W., Rillig, M., C., Feris, K., P., Holben, W., E. and Gannon, J., E. Choice of methods for soil microbial community analysis: PLFA maximizes power compared to CLPP and PCR-based approaches // Pedobiologia. 2006. Vol. 80. N 3; P. 275-280.

174. Ross, D.J. Soil microbial biomass estimated by the fumigation-incubation procedure: Seasonal fluctuations and influence of soil moisture content // Soil Biology and Biochemistry. 1987. Vol. 19. N 4. P. 397-404.

175. Rousk, J., Demoling, L.,A., Bahr, A., Baath, E. Examining the fungal and bacterial niche overlap using selective inhibitors in soil // FEMS Microbiol Ecol. 2008. Vol. 63. N 3. P. 350-358.

176. S., J., Campbell, C., D. and Artz, R., R., E. Assessing CLPPs using MicroResp™ A comparison with Biolog and multi-SIR // Journal of Soils and Sediments. 2007. Vol. 7, N 6. P. 406-410.

177. Schmitt H., Haapakangas H., van Beelen P. Effects of antibiotics on soil microorganisms: time and nutrients influence pollution-induced community tolerance // Soil Biology and Biochemistry. 2005. N 10. P. 1882-1892.

178. Schniirer, J., Rosswall, T. Fluorescein Diacetate Hydrolysis as a Measure of Total Microbial Activity in Soil and Litter //Applied and Environmental Microbiology. 1982. Vol. 43. N 6. P. 1256-1261.

179. Sehy, U., Schloter, M., Bothe, H. and Munch, J.C. N20 emission and denitrification from soil // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins, D. and Benedetti, A., Eds. CAB International, 2005. P. 150-157.

180. Shaw, L., J. and Bums R.G. Enzyme activity profiles and soil quality // Microbiological Methods for Assessing Soil Quality / Bloem, J., Hopkins,

181. D. and Benedetti, A., (Eds.). CAB International, 2005. P. 158-182.

182. Smalla K.A., Wachtendorf U., Heuer H., Liu W.-T., Forney L. Analysis of Biolog GN substrate utilization patterns by microbial communities. Applied and Environmental Microbiology, 1998. 64. N 4. P. 1220-1225.

183. Small, J, Call, D.,R., Brockman, F.,J., Straub, T.,M., Chandler, D., P. Direct detection of 16S rRNA in soil extracts by using oligonucleotide microarrays // Applied and Environmental Microbiology. 2001. Vol.67. N 10. P. 4708-4716.

184. Song, D., Katayama, A. Monitoring microbial community in a subsurface soil contaminated with hydrocarbons by quinone profile. 2005. Chemosphere, Vol. 59. N 3. P. 305-314.

185. Stark, C., Condron, L.,M., Stewart, A., Di, PI.,J. and O'Callaghan, M. Influence of organic and mineral amendments on microbial soil properties and processes // Applied Soil Ecology. 2007. Vol. 35. N 1. P. 79-93.

186. Stenberg, B. Monitoring soil quality of arable land: Microbiological indicators 11 Acta Agriculturae Scandinavia. 1999. Vol.49. N 1. P. 1-24.

187. Stenstrom, J., Stenberg, В., Johansson, M. Kinetics of substrate induced respiration (SIR): theory // Biology and Fertility of Soil. 1998. Vol 27, P. 35-39.

188. Stringfellow W.T., Aitken M.D. Comparative physiology of phenanthrene degradation by two dissimilar pseudomonads from a creosote-contaminated soil. // Canadian Journal of Microbiology. 1994.1. Vol. 40, N2. P. 432-438.

189. Suess M.J. The environmental load and cycle polycyclic aromatic hydrocarbons. // Science of the Total Environment, 1976, v. 6, N 1. P. 239-250.

190. Tiedje, J.M., Asuming-Brempong, S., Nusslein, K., Marsh, T.L., Flynn, S.J. Opening the black box of soil microbial diversity // Applied Soil Ecology. 1999. Vol. 13. N. P. 109- 122.

191. Torsvik, V., 0vreas, L. Microbial diversity and function in soil: from genes to ecosystems // Current Opinion in Microbiology. 2002. Vol 5. N 3. P. 240-245.

192. Torsvik, V., Ovreas, L. Microbial diversity and function in soil: from genes to ecosystems // Current Opinion in Microbiology. 2002. Vol 5. N 3. P. 240-245.

193. Travis E. R., Bruce N. C., Rosser S. J. Short term exposure to elevated trinitrotoluene concentrations induced structural and functional changes in the soil bacterial community // Environmental Pollution. 2008. № 2. P. 432-439.

194. Tscherko, D., Rustemeier, J., Richter, A., Wanek, W., Kandeler, E. Functional diversity of the soil microflora in primary succession across two glacier forelands in the Central Alps // European Journal of Soil Science. 2003.Vol. 54. N 4. P. 685-696.

195. Vance, E.D., Brookes, P.C., Jenkinson, D.S. An extraction method formeasuring soil microbial biomass-C // Soil Biology & Biochemistry. 1987. Vol. 19. N6. P. 703-707.

196. Wagner, M., Horn, M, Daims, H. Fluorescence in situ hybridisation for the identification and characterisation of prokaryotes // Current Opinion in Microbiology. 2003. Vol. 6. N 3. P. 302-309.

197. Wakeham S.G., Schaffner C., Giger W. Polycyclic aromatic hydrocarbons in recent lake sediments: I. Compounds having anthropogenic origins. // Geochim. Et Cosmochim. Acta. 1980. Vol. 44. N 3.P. 403-413.

198. Wania F., Mackay D. Tracking the distribution of persistent organic pollutants // Environment Science and Technology. 1996. V. 30. № 9. P. 390-396.

199. Wellington E., MH., Berry, A. and Krsek, M. Resolving functional diversity in relation to microbial community structure in soil exploiting genomics and stable isotope probing // Current Opinion in Microbiology. 2003. Vol.6. N. P. 295-301.

200. Winding, A. and Hendriksen, N., B. Comparison of CLPP and enzyme activity assay for functional characterization of bacterial soil communities // Journal of Soils and Sediments. 2007. Vol. 7, N 6. P. 411-417.

201. Wu, J., Joergensen, R.G., Pommerening, В., Chaussod, R. and Brookes, P.C. Measurement of soil microbial biomass С by fumigation-extraction -an automated procedure // Soil Biology and Biochemistry. 1990. Vol. 22. N8, P. 1167-1169.

202. Zelles, L. Fatty acid patterns of phospholipids and lipopolysaccharides in the characterization of microbial communities in soil: A review. // Biology and Fertility of Soils. 1999. 29. N2. P. 111-129.

203. Zhao, Y., Li, W., Zhou, Zh., Wang, L., Pan, Y., Zhao L. Dynamics of microbial community structure and cellulolytic activity in agricultural soil amended with two biofertilizers // European Journal of Soil Biology. 2005. Vol. 41, N1-2, P. 21-29.