The object of research, development or design (in Russian) : Объектами исследования являются почвы подверженные техногенному воздействию и микробиом

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу объектілері – техногендік әсерге ұшыраған топырақтар мен микробиом

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является: oпределить экологическое состояние почв в зонах промышленного загрязнения Усть-Каменогорского металлургического комплекса (УМК) и Ульбинского металлургического завода (УМЗ) посредством определения поллютантов, качественного состава и биохимической активности микробиома.

Aim of work (in Kazakh) : Өскемен металлургия кешенінің (ӨМК) және Үлбі металлургия зауытының (ҮМЗ) өнеркәсіптік ластану аймақтарындағы топырақтың экологиялық жай-күйін микробиоманың поллютанттарын, сапалық құрамы мен биохимиялық белсенділігін бағалау арқылы айқындау болып табылады.

Методы исследования (на русском) : В рамках выполнения календарного плана были использованы следующие методы: 1. Методы ГИС (с использованием программы Qgis) для определения и обозначения точек отбора и территории исследования; 2. Отбор почвенных проб по методу конверта на глубине 5-10 см и 30-40 см; 3. Выделение ДНК для секвенирования с использованием Dneasy PowerSoil Total DNA Kit (Qiagen) по инструкции производителя; 4. Определение тяжелых металлов с использованием атомно-абсорбционной спектрометрии; 5. Определение каталазы титрованием пероксида водорода 0,02 М KMnO₄; 6. Секвенирование на Oxford Nanopore Promethion P2Solo.

Методы исследования (на казахском) : Күнтізбелік жоспарды орындау аясында келесі әдістер қолданылды: 1. Іріктеу нүктелері мен зерттеу аумағын анықтау және белгілеу үшін ГАЖ әдістері (Qgis бағдарламасын қолдана отырып) ; 2. Конверт әдісі бойынша топырақ сынамаларын 5-10 см және 30-40 см тереңдікте іріктеу; 3. Өндірушінің нұсқауларына сәйкес Dneasy Powersoil Total DNA Kit (Qiagen) көмегімен реттілік үшін ДНҚ оқшаулау; 4. Атомдық абсорбциялық спектрометрияны қолдану арқылы ауыр металдарды анықтау; 5. Сутегі асқын тотығын 0,02 м KMnO₄-мен титрлеу арқылы каталазаны анықтау; 6. Oxford Nanopore Promethion P2Solo-да секвенирлеу.

Obtained results and novelty (in Russian) : Были определены точки отбора почв и отобраны при проведении экспедиции. Всего было отобрано 17 образцов почвы за каждую экспедицию для химического и метагеномного анализов. Были определены загрязнители и их превышения. Самые высокие превышения характерны для кадмия – от 2 до 56 ПДК, далее цинку от 2 до 50 ПДК, превышения меди составляли 1,2 -25 ПДК. Была определена активность почвенной каталазы. Активность каталазы соответствовала степени загрязнения почвы. Таким образом для значительного загрязнения ферментная активность составляла 40%, для умеренного загрязнения 50–55%, и для низкого загрязнения 55%, самые высокая активность каталазы отмечена для контроля – 65%. За эталон был выбран контроль (blank) без почвы. . Были просеквенированы почвы участков с низким, умеренным, значительным и очень высоким экологическим риском. Были определены бактерии семейства Pseudomonadaceae рода Pseudomonas (Псевдомонады). Непосредственно Pseudomonas mendocina NK-01. Это аэробные бактерии, которые в сравнении со своими родственными родами не выказывают высоких патогенных характеристик. Также были обнаружены Поксвирусы. Это вирусы животных, которые могут быть патогенными для человека.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Топырақты іріктеу нүктелері анықталып, экспедиция кезінде алынды. Химиялық және метагеномдық талдаулар үшін әр экспедиция үшін барлығы 17 топырақ сынамасы алынды. Ластаушы заттар және олардың асып кетуі анықталды. Ең жоғары асып кету кадмийге тән 2-ден 56-ға дейін ШРК, содан кейін мырыш 2-ден 50-ге дейін ШРК, мыстан асып кету 1,2-25 ШРК болды. Топырақ каталазасының белсенділігі анықталды. Каталазаның белсенділігі топырақтың ластану дәрежесіне сәйкес келді. Осылайша, айтарлықтай ластану үшін ферменттік белсенділік 40%, орташа ластану үшін 50-55% және төмен ластану үшін 55% болды, бақылау үшін ең жоғары каталаза белсенділігі 65% болды. Эталон ретінде топырақсыз бақылау (blank) таңдалды. Экологиялық тәуекелі төмен, орташа, елеулі және өте жоғары учаскелердің топырақтары секвенирленген. Pseudomonadaceae тұқымдасының Pseudomonas (псевдомонас) бактериялары анықталды. Нақты mendocina NK-01. Бұл аэробты бактериялар, олар туыстарымен салыстырғанда жоғары патогендік сипаттамаларды көрсетпейді. Поксвирустар да табылды. Бұл адамдар үшін патогенді болуы мүмкін жануарлар вирустары.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : Социально-экономический, экологический и научно-технический эффекты заключается в оценке состояния опасной техногенных зон металлургических предприятий Усть-Каменогорска, оценке экологической обстановки и получении новых знаний в области экологии, генетики, микробиологии почв и охраны окружающей среды, что позволит принять решение по улучшению и стабилизации окружающей среды и здоровья населения в прилегающих территориях.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Әлеуметтік-экономикалық, экологиялық және ғылыми-техникалық әсерлер Өскемен металлургиялық кәсіпорындарының қауіпті техногендік аймақтарының жай-күйін бағалаудан, экологиялық жағдайды бағалаудан және экология, генетика, топырақ микробиологиясы және қоршаған ортаны қорғау саласында жаңа білім алудан тұрады, бұл қоршаған ортаны және іргелес аумақтардағы халықтың денсаулығын жақсарту және тұрақтандыру жөнінде шешім қабылдауға мүмкіндік береді.

Level of implementation (in Russian) : Не внедрено

Level of implementation (in Kazakh) : Енгізілмеген

Efficiency (in Russian) : Эффективность заключается в определении наиболее активного консорциума микроорганизмов при взаимодействии с тяжелыми металлами. Результаты могут быть применены для создания биопрепаратов в рамках микробиологической ремедиации почв от тяжелых металлов. Также они применимы в сфере микробиологии, биохимии, генетики, экологии и образовании.

Efficiency (in Kazakh) : Тиімділік-ауыр металдармен әрекеттесу кезінде микроорганизмдердің ең белсенді консорциумын анықтауда болып табылады. Нәтижелер ауыр металдардан топырақты микробиологиялық ремедиациялау шеңберінде биологиялық препараттарды жасау үшін қолданылуы мүмкін. Олар микробиология, биохимия, генетика, экология және білім беру салаларында да қолданылады.

Field of application (in Russian) : Ожидаемые результаты позволят специалистам в области охраны окружающей среды применять оценку экологического состояния почв в зонах техногенного загрязнения металлургических предприятий посредством изучения их ферментативной активности и состава микробиома.

Field of application (in Kazakh) : Күтілетін нәтижелер қоршаған ортаны қорғау саласындағы мамандарға металлургиялық кәсіпорындардың техногендік ластану аймақтарындағы топырақтың экологиялық жағдайын олардың ферментативтік белсенділігі мен микробиом құрамын зерттеу арқылы бағалауға мүмкіндік береді.