Фиторемедиационный потенциал цветковых растений по отношению к свинцу

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе описаны результаты изучения фиторемедиационного потенциала цветковых растений по отношению к ионам свинца в условиях лабораторного опыта. Тестовыми культурами выступали фацелия пижмолистная (Phacelia tanacetifolia Benth.), горчица белая (Sinapis alba L.), бархатцы мелкоцветные (Tagеtes patula L.) и смесь злаковых трав, состоящая из овсяницы красной 40% (Festuca rubra L.), райграса пастбищного 50% (Lolium perenne L.) и мятлика лугового 10% (Poa pratensis L.). В условиях эксперимента в почву, отобранную с территории земель сельскохозяйственного назначения (чернозем выщелоченный среднемощный тяжелосуглинистый с высоким содержанием гумуса, подвижного фосфора и обменного калия, низким содержанием нитратного азота, валовых и подвижных форм свинца) вносили ионы свинца в концентрациях 2 и 10 ПДК. Установлено, что все выбранные в качестве тестовых культур представители сорных, декоративных и сидеральных растений способны в той или иной степени к аккумуляции ионов свинца из почв и, следовательно, могут выполнять функции фиторемедиаторов сельскохозяйственных земель, предназначенных для органического земледелия. Способность к аккумуляции ионов свинца возрастает в ряду: фацелия – бархатцы – горчица – смесь злаковых трав. Максимальный эффект фиторемедиации почвы выявлен на варианте со злаковой смесью (содержание ионов свинца в почве при внесении 2 ПДК снижается на 32,8%, при внесении 10 ПДК – на 23,6%).

Об авторах

Светлана Николаевна Витязь

Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlana_vityaz@mail.ru

кандидат биологических наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры

Россия, Кемерово

Марина Михайловна Колосова

Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия

Email: komar.54@yandex.ru

Кандидат химических наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры

Россия, Кемерово

Мария Сергеевна Дрёмова

Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия

Email: dremova_maria@mail.ru

Кандидат сельскохозяйственных наук, доцент кафедры ландшафтной архитектуры

Россия, Кемерово

Мария Андреевна Казакова

Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия

Email: mariya_kazakova.com@mail.ru

Старший преподаватель кафедры ландшафтной архитектуры

Россия, Кемерово

Екатерина Борисовна Ротькина

Кузбасская государственная сельскохозяйственная академия

Email: k.rot@mail.ru

Старший преподаватель кафедры ландшафтной архитектуры

Россия, Кемерово

Список литературы

  1. Водяницкий Ю.Н. Об опасных тяжелых металлах/металлоидах в почвах // Бюллетень Почвенного института им. В.В. Докучаева. М.: 2011. Вып. 68. С. 56–81.
  2. ГОСТ 17.4.1.02–83 Охрана природы. Почвы. Классификация химических веществ для контроля загрязнения. М.: Стандартинформ, 2008. 4 с.
  3. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства. М.: ЦИНАО, 1989. 58 с.
  4. СанПиН 2.1.7.1287–03 Санитарно-эпидемиологические требования к качеству почвы: Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004. 16 с.
  5. ГН 2.1.7.2041–06 Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с.
  6. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.
  7. Гигиеническая оценка качества населенных мест: методические указания. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 1999. 38 с.
  8. Копцик Г.Н., Недбаев Н.П., Копцик С.В., Павлюк И.Н. Загрязнение почв лесных экосистем тяжелыми металлами в зоне влияния комбината «Печенганикель» // Почвоведение. 1998. № 8. С. 988–995.
  9. Шабаев В.П. Поступление свинца в растения из загрязненной тяжелым металлом почвы при инокуляции ростстимулирующими ризосферными бактериями // Известия РАН. Серия биологическая. 2014, № 4. С. 424–432.
  10. Сусликов В.Л. Геохимическая экология болезней. Т. 3. Атомовитозы. М.: Гелиос АРВ, 2002. 670 с.
  11. Артамонова В.Г., Плющ О.Г., Шевелева М.А. Некоторые аспекты профессионального воздействия соединений свинца на сердечно-сосудистую систему // Медицина труда и промышленная экология. 1998. № 12. С. 6–11.
  12. Гатагонова Т.М. Особенности липидного состава сыворотки крови у рабочих, занятых в производстве свинца // Медицина труда и промышленная экология. 1999. № 4. С. 9–14.
  13. Hong F., Wu C., Liu C. et al. Direct evidence for interaction between lead ions and kidney DNA from silver crucian carp // Chemosphere. 2007. Vol. 68. P. 1442–1446.
  14. Криницкая Н.А., Боярченко Е.К. О биологическом действии различных форм свинца в составе пищевого рациона крыс // Вопросы питания. 1983. № 5. С. 62–65.
  15. Иванов Г.М. Микроэлементы – биофилы в ландшафтах Забайкалья: монография. Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 2007. 239 с.
  16. Yang J.L., Yeh S.C., Chang C.Y. Lead acetate mutagenicity and mutational spectrum in the hypoxanthine guanine phosphoribosyltransferase gene of Chinese hamster ovary K1 cells // Molecular Carcinogenesis. 1996. Vol. 17. P. 181–191.
  17. Yang J.L., Wang L.C., Chang C.Y., Liu T.Y. Singlet oxygen is the major species participating in the induction of DNA strand breakage and 8 hydroxyguanosine adduct by lead acetate // Environmental and Molecular Mutagenesis. 1999. Vol. 33. P. 194–201.
  18. Nas F.S., Ali M. The effect of lead on plants in terms of growing and biochemical parameters: a review // MOJ Ecology & Environmental Sciences. 2018. Vol. 3 (4). P. 265–268.
  19. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях / пер. англ. М.: Мир, 1989. 439 с.
  20. Галиулин Р.В., Галиулина Р.А. Очистка почв от тяжелых металлов с помощью растений // Вестник Российской академии наук. 2008. Т. 78, № 3. С. 247–249.
  21. ГОСТ 12038–84 (межгосударственный). Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. https://docs.cntd.ru/document/1200023365.
  22. ГОСТ 17.4.4.02–2017 (межгосударственный). Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа. М.: Стандартинформ, 2018. 21 с.
  23. ГОСТ 26213–91. Почвы. Методы определения органического вещества [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. – https://docs.cntd.ru/document/gost-26213-91.
  24. ГОСТ 26107–84. Почвы. Методы определения общего азота [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. – https://docs.cntd.ru/document/gost-26107-84.
  25. ГОСТ 26951–86. Почвы. Определение нитратов ионометрическим методом [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. – https://docs.cntd.ru/document/gost-26951-86.
  26. ГОСТ 26483–85. Почвы. Приготовление солевой вытяжки и определение ее рН по методу ЦИНАО. – Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200023490.
  27. ГОСТ Р 54650–2011. Почвы. Определение подвижных соединений фосфора и калия по методу Кирсанова в модификации ЦИНАО [Электронный ресурс] // Электронный фонд правовых и нормативно-технических документов. – https://docs.cntd.ru/document/gost-r-54650-2011.
  28. ПНД Ф 16.1:2.3:3.11–98. Методика выполнения измерения содержания металлов в твердых объектах (почва, компосты, кеки, осадки сточных вод, пробы растительного происхождения) методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. М., 1998. 29 с.
  29. Линдиман А.В., Шведова Л.В., Тукумова Н.В., Невский А.В. Фиторемедиация почв, содержащих тяжелые металлы // Экология и промышленность России. 2008. № 9. С. 45–47.
  30. Селюкова С.В. Экологическая оценка содержания свинца, кадмия, ртути и мышьяка в агроэкосистемах юго-западной части Центрально-Черноземного района России: автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Белгород, 2019. 25 с.
  31. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 259 с.
  32. Побилат А.Е., Волошин Е.И. Особенности содержания свинца в почвах и растениях Средней Сибири // Микроэлементы в медицине. 2017. № 18 (4). С. 36–40.
  33. Еськов Е.К., Еськова М.Д., Серая Л.В. Накопление и локализация свинца в различных органах и тканях растений // Агрохимия. 2014. № 8. С. 88–91.
  34. Лебедева Л.А., Арзамазова А.В. Влияние агрохимических средств на поступление свинца в растения ячменя при загрязнении дерново-подзолистой почвы этим металлом // Проблемы агрохимии и экологии, 2010. № 2. С. 22–26.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рисунок 1 – Фиторемедиационный потенциал цветковых растений по отношению к свинцу в лабораторных условиях

Скачать (25KB)
3. Рисунок 2 – Эффективность фиторемедиации почвы по отношению к свинцу в лабораторных условиях

Скачать (30KB)

© Витязь С.Н., Колосова М.М., Дрёмова М.С., Казакова М.А., Ротькина Е.Б., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».