ИССЛЕДОВАНИЕ БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МИКРООРГАНИЗМОВ В ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ УСЛОВИЯХ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ CЕВЕРНОЙ ФЕННОСКАНДИИ (Заключительный отчет) Рег/номер: 01201374700

Определена общая численность микроорганизмов, и изучено видовое разнообразие бактерий, микроскопических грибов, микроводорослей и цианобактерий на основе культурально-морфологических и молекулярно-генетических методов анализа. Дана оценка функционального разнообразия микроорганизмов в чистых и загрязненных почвах исследуемого района. Дополнена коллекция культур почвенных микроорганизмов из природных и антропогенных экосистем Кольского полуострова. Получены новые и дополнены уже имеющиеся данные о химическом составе почв на загрязненных территориях. Проведена оценка интенсивности дыхания и ферментативной активности исследуемых почв. Из фоновых почв Кольского Севера выделены 97 видов микроскопических грибов, основная часть которых относилась к р. Penicillium, и определена структура их комплексов. Выявлено снижение численности, биомассы и видового разнообразия микроскопических грибов в почве под воздействием выбросов металлургических предприятий. Наиболее устойчивыми к выбросам алюминиевого предприятия компонентами микробного сообщества были актиномицеты, среди бактериальной биоты доминировали бактерии с олиготрофным типом питания. В воздухе вблизи медно-никелевых предприятий отмечалось снижение численности микроскопических грибов, вблизи алюминиевого завода - их увеличение. Доля грибов-аэробионтов составляла 60 - 77% от общего числа микроорганизмов. Отмечена высокая численность прокариот в зоне воздействия медно-никелевых комбинатов с доминированием Гр-бактерий из отдела Gracilicutes. На территориях, прилегающих к промышленным предприятиям, как в воздухе, так и почве отмечено увеличение доли условно-патогенных видов грибов. Штаммы грибов, выделенные из загрязненной почвы, в большей степени проявляют свойства патогенности по сравнению со штаммами, выделенными из чистой почвы. Определены штаммы микроскопических грибов, представляющие наибольшую опасность для здоровья человека: Aspergillus fumigatus st.1, A. niger, Trichoderma viride st.1, Penicillium aurantiogriseum и др. Цианобактериально-водорослевые ценозы в Al - Fe-гумусовых подзолах Мурманской области характеризуются низким видовым разнообразием и преобладанием представителей отдела Chlorophyta. Рост разнообразия за счет увеличения доли цианобактерий, желтозеленых и диатомовых водорослей наблюдается в почвах, имеющих менее кислую реакцию среды, а также нарушенный растительный покров. Самое высокое обилие видов отмечено в тундровых почвах гидроморфного ряда. Выделены новый вид нитчатой цианобактерии - Stenomitos edaphicum Shalygina, Redkina et Johansen, sp. nov. и устойчивый к загрязнению соединениями фтора новый вид Nostoc sp. Описано новое для науки монотипное семейство цианобактерий Cyanomargaritaceae, включающее два новых для науки криптических вида цианобактерий - Cyanomargarita melechinii Shalygin, Shalygina et Johansen и C. calcarea Shalygin, Shalygina et Bohunicka sp. nov. В рамках разработки методов биоремедиации природных сред Кольского Севера из нефтезагрязненных почв выделены активные штаммы углеводородокисляющих микроскопических грибов и бактерий. Предложена ассоциация, в состав которой входят три штамма бактерий р. Pseudomonas, один штамм р. Microbacterium и три штамма грибов р. Penicillium, которая может быть использована в качестве биопрепарата либо для иммобилизации на поверхности сорбента. Показано, что вермикулит является одним из наиболее перспективных сорбентов для очистки сред от разливов нефтепродуктов. Использование сорбентов с иммобилизованными на их поверхности клетками микроорганизмов более эффективно для очистки воды. Для очистки почв сорбенты рационально использовать только при наличии на ее поверхности нефти или нефтепродуктов с последующим удалением и регенерацией отработанного материала. Для восстановления территорий с застарелым загрязнением нефтепродуктами более перспективно использование метода биостимуляции. На участках, загрязненных более 15 лет назад, удалось добиться снижения концентрации углеводородов на 75 - 79% от исходного уровня. При этом произошло увеличение содержания органического углерода гумуса и подвижных фосфатов, численности почвенных микроорганизмов и биологической активности почвы в целом.