Влияние тяжелых металлов на ферментативную активность почв природно-рекреационной зоны г. Перми (модельный опыт)

Целью работы была оценка изменения ферментативной активности (каталазы, уреазы и инвертазы) в дерново-элювоземе и темногумусовой почве при смоделированном загрязнении Cd, Cu, Zn, Pb. Активность ферментов является одним из индикаторов токсичности металлов в почвах. Для создания необходимых уровней загрязнения в исследуемые почвы вносили растворы уксуснокислых солей Cd, Cu, Zn, Pb с концентрациями: 0 (контроль), 2.5, 5, 10, 25, 50, 100, 250, 500, 1000, 1500 мг/кг почвы. По генетическим свойствам темногумусовые почвы обладают более высокой устойчивостью к поллютантам в отличие от дерново-элювозема. Содержание органического вещества в темногумусовой почве в среднем составляет 7.0%, реакция среды близка к нейтральной. Гранулометрический состав изменяется в профиле от тяжелосуглинистого до среднеглинистого, а дерново-элювозем – легкосуглинистый, кислый и с меньшим содержанием гумуса. Определение критического уровня загрязненности, выраженного через активности каталазы, уреазы и инвертазы, подтвердило повышенную устойчивость темногумусовой почвы. Среди изученных показателей наиболее чувствительным к загрязнению обеих почв тяжелыми металлами оказалась активность уреазы: она снизилась в дерново-элювоземе при внесении Cd и Cu в количестве от 100 мг/кг и выше, в темногумусовой почве – при внесении Cd от 100 мг/кг и выше, а Cu – от 1000 мг/кг и выше. Негативное воздействие Pb проявилось только в темногумусовой почве, где активность уреазы понижалась при загрязнении от 250 мг/кг и выше. Активность фермента была устойчивой при загрязнении почв Zn, снижение показателя отметили лишь при максимальной дозе (1500 мг/кг). Особенность каталазной и инвертазной активности в обеих почвах проявилась в их усилении при повышенном загрязнении, что обусловлено, по-видимому, снижением активности микроорганизмов. При анализе сравнительной токсичности металлов установлено, что Cu, несмотря на свое биогенное значение, отличалась усиленным экотоксикологическим эффектом по сравнению с Zn и Cd; наименьшее воздействие на ферментативную активность оказало внесение Pb.