Научная статья на тему 'Анализ содержания тяжелых металлов в пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha), произрастающей в г. Ростов-на-Дону'

Анализ содержания тяжелых металлов в пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha), произрастающей в г. Ростов-на-Дону Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
394
110
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕТОД БИОИНДИКАЦИИ / ПИЛЕЗИЯ МНОГОЦВЕТКОВАЯ / ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ / ЗАГРЯЗНЕНИЕ / БРИОФИТЫ / BIOINDICATION METHOD / PYLAISIELLA MOSS / HEAVY METALS / POLLUTION / BRYOPHITES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Вардуни Татьяна Викторовна, Минкина Татьяна Михайловна, Горбов Сергей Николаевич, Манджиева Саглара Сергеевна, Омельченко Галина Валентиновна

Проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами важная проблема современного мира. Поиск способов биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами является актуальной за счет простоты и доступности метода. Для биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами в качестве тест-объектов широко используются листостебельные мхи, обладающие высокой чувствительностью к любому фактору техногенного воздействия. Одной из возможностей применения биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами является индикация загрязнения приземных слоев воздуха. Для биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами использовался эпифитный мох (пилезия многоцветковая), произрастающая в различных зонах города Ростова-на-Дону. Показано, что пилезия многоцветковая накапливает в наибольшем количестве следующие элементы группы тяжелых металлов: Zn, Сr, Pb, Sr, Ni, Cu. По величине Кк все аккумулируемые пилезией многоцветковой изученные элементы образуют ряд биологического поглощения Zn >Pb> Sr > Cr> V > Ni> Cu> Cо. В результате исследования установлено, что эпифитный мох (пилезия многоцветковая) может использоваться в качестве индикатора загрязнения тяжелыми металлами в различных загрязненных зонах урбоэкосистем

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Вардуни Татьяна Викторовна, Минкина Татьяна Михайловна, Горбов Сергей Николаевич, Манджиева Саглара Сергеевна, Омельченко Галина Валентиновна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ANALYSIS OF HEAVY METALS content IN PYLAISIELLA MOSS (PYLAISIA POLYANTHA) GROWING IN THE CITY OF ROSTOV-ON-DON

The problem of environmental contamination by heavy metals is significant problem of urbanization. The search of ways of indication heavy metals pollution becomes actual, because of their simplicity and affordability. A widely used test objects for heavy metals pollution indicators are leafy mosses used for bioindication, because they are highly sensitive to any stress factor. The research shows that bioindication with using leafy mosses as test objects is highly effective method definition of heavy metals pollution. Using of bioindication methods are promising techniques for the assessment of the contamination of ecosystems by heavy metals. Through the use of this method, it is possible indication of pollution of the surface layer of air with heavy metals. The epiphytic moss (Pylaisia polyantha) growing in different zones of the city of Rostov-on-Don, was used for the heavy metals pollution biomonitoring of urbosystems. The accumulation features of heavy metals in the epitaphic pylaisiella moss (Pylaisia polyantha) in the territory of the city of Rostov-on-Don have been considered. pylaisiella moss (P. polyantha) accumulates the largest amounts of the following heavy metals: Zn, Cr, Pb, Sr, Ni (Kc to 1.07), and Cu. According to the Kc values, all the studied elements accumulated by pylaisiella moss form the following series of biological uptake: Zn > Pb > Sr > Cr > V > Ni > Cu > Cо. The results of investigation showed that the epiphytic moss (Pylaisia polyantha) can be used as indicator of heavy metals pollution in different polluted zones

Текст научной работы на тему «Анализ содержания тяжелых металлов в пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha), произрастающей в г. Ростов-на-Дону»

УДК 539.16.04

03.00.00 Биологические науки

АНАЛИЗ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В ПИЛЕЗИИ МНОГОЦВЕТКОВОЙ (РУЬЛШЛ РОЬУЛтИЛ), ПРОИЗРАСТАЮЩЕЙ В Г. РОСТОВ-НА-ДОНУ

:Вардуни Татьяна Викторовна д.б.н., вед.н.с.

2Минкина Татьяна Михайловна д.б.н., профессор

2Горбов Сергей Николаевич к. б.н., с. н.с.

2Манджиева Саглара Сергеевна к.б. н., с.н. с.

3Омельченко Галина Валентиновна к.б.н., ст. преп.

2Шиманская Елена Игоревна к.б. н., с.н. с.

2Вьюхина Алена Александровна аспирант

2Тагивердиев Сулейман Самидинович м. н.с.

2Сушкова Светлана Николаевна н.с.

1Абрамова Тамара Ивановна преподаватель

2Колина Евгения Анатольевна н. с.

'Ботанический сад Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия 2Академия биологии и биотехнологии Южного федерального университета, Ростов-на-Дону, Россия

3Ростовский государственный медицинский университет, Ростов-на-Дону

Проблема загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами - важная проблема современного мира. Поиск способов биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами является актуальной за счет простоты и доступности метода. Для биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами в качестве тест-объектов широко используются листостебельные мхи, обладающие высокой чувствительностью к любому фактору техногенного воздействия. Одной

UDC 539.16.04

03.00.00 BIOLOGICAL SCIENCES

ANALYSIS OF HEAVY METALS CONTENT IN PYLAISIELLA MOSS (PYLAISIA POLYANTHA) GROWING IN THE CITY OF ROSTOV-ON-DON

:Varduni Tatiana Viktorovna Doctor of Biology, Leading Researcher

2Minkina Tatiana Mikhailovna Doctor of Biology, Professor

2Gorbov Sergei Nikolaevich Doctor of Biology, Head of Laboratory

2Mandzhieva Saglara Sergeevna Doctor of Biology, senior researcher

3Omelchenko Galina Valentinovna Doctor of Biology, Leading Lecturer

2Shimanskaya Elena Igorevna Doctor of Biology, Leading Scientist

2Vjuhina Alena Aleksandrovna Postgraduate student

2 Tagiverdiev Suleiman Samidinovich Junior Scientist

2Sushkova Svetlana Nikolaevna researcher

:Abramova Tamara Ivanovna lecturer

2Kolina Evgenia Anatolyevna researcher

'Botanical Garden Southern Federal University,

Rostov-on-Don, Russia

2Academy of Life Sciences Southern Federal

University, Rostov-on-Don, Russia

3Rostov State Medical University, Rostov-on-Don,

Russia

The problem of environmental contamination by heavy metals is significant problem of urbanization. The search of ways of indication heavy metals pollution becomes actual, because of their simplicity and affordability. A widely used test objects for heavy metals pollution indicators are leafy mosses used for bioindication, because they are highly sensitive to any stress factor. The research shows that bioindication with using leafy mosses as test objects is highly effective method definition of heavy metals pollution.

из возможностей применения биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами является индикация загрязнения приземных слоев воздуха. Для биоиндикации загрязнения тяжелыми металлами использовался эпифитный мох (пилезия многоцветковая), произрастающая в различных зонах города Ростова-на-Дону. Показано, что пилезия многоцветковая накапливает в наибольшем количестве следующие элементы группы тяжелых металлов: Zn, Сг, Pb, Sг, №, Од. По величине Кк все аккумулируемые пилезией многоцветковой изученные элементы образуют ряд биологического поглощения Zn

Sг > О V > №> Cо. В результате исследования установлено, что эпифитный мох (пилезия многоцветковая) может использоваться в качестве индикатора загрязнения тяжелыми металлами в различных загрязненных зонах урбоэкосистем

Ключевые слова: МЕТОД БИОИНДИКАЦИИ, ПИЛЕЗИЯ МНОГОЦВЕТКОВАЯ, ТЯЖЕЛЫЕ МЕТАЛЛЫ, ЗАГРЯЗНЕНИЕ, БРИОФИТЫ

Using of bioindication methods are promising techniques for the assessment of the contamination of ecosystems by heavy metals. Through the use of this method, it is possible indication of pollution of the surface layer of air with heavy metals. The epiphytic moss (Pylaisia polyantha) growing in different zones of the city of Rostov-on-Don, was used for the heavy metals pollution biomonitoring of urbosystems. The accumulation features of heavy metals in the epitaphic pylaisiella moss (Pylaisia polyantha) in the territory of the city of Rostov-on-Don have been considered. pylaisiella moss (P. polyantha) accumulates the largest amounts of the following heavy metals: Zn, Cr, Pb, Sr, Ni (Kc to 1.07), and Cu. According to the Kc values, all the studied elements accumulated by pylaisiella moss form the following series of biological uptake: Zn > Pb > Sr > Cr > V > Ni > Cu > The results of investigation showed that the epiphytic moss (Pylaisia polyantha) can be used as indicator of heavy metals pollution in different polluted zones

Keywords: BIOINDICATION METHOD, PYLAISIELLA MOSS, HEAVY METALS, POLLUTION, BRYOPHITES

Введение

Известно, что листостебельные мхи эффективно используются в качестве объектов биоиндикации, так как обладают высокой чувствительностью к любым стрессовым воздействиям [10, 12, 16, 19, 20, 22, 24]. Во многих работах [1, 2, 3, 5, 8, 9] показана перспективность использования методов биоиндикации в оценке загрязнения экосистем радионуклидами и тяжелыми металлами. При этом учитывается изменение биохимических и физиологических процессов, биоразнообразие, наличие или отсутствие видов, чувствительных к содержанию в атмосфере конкретных загрязняющих веществ. Способность мохообразных к первичному перехватыванию и аккумулированию различных химических элементов в связи с возрастом и ростом, экологией видов и особенностями распространения изучены довольно хорошо [5, 7, 10, 19, 20, 24].

Особый интерес представляет биофлора урбанизированных территорий, являющаяся важным элементом городской растительности и

часто использующаяся для выявления атмосферного загрязнения, биоиндикационного картирования территорий города [14]. Удобство мхов в качестве объекта мониторинговых исследований состоит в том, что они успешно произрастают в условиях сильного атмосферного загрязнения, кроме того аккумуляция элементов у мхов в меньшей степени зависит от климатических условий, чем у лишайников [7, 10].

Ряд исследований [19, 20] посвящены оценке способности отдельных видов мхов накапливать тяжелые металлы, а также установлению различий в сорбции отдельных металлов у различных видов мхов. Известно, что содержание ТМ во мхах определяется рядом факторов: естественным фоном (гомеостаз растений), трансграничным переносом, количеством осадков, влиянием локальных источников загрязнения. У мхов лесного ландшафта накопление ТМ связано как с особенностями антропогенного воздействия, так и с природными факторами (растительностью, типом почв, климатическими характеристиками) [10]. Существуют корреляционные модели, позволяющие осуществлять переход от содержания ТМ в двух видах мха (Hylocomium splendens и Pleurozium schreberi) к абсолютным величинам их содержания в воздухе [20].

Химический состав мхов является информативным показателем для оценки содержания ТМ и других химических элементов в атмосферном воздухе на исследуемых территориях. Мхи, накапливающие токсиканты в побегах, широко распространены и имеют достаточно продолжительный жизненный цикл [10, 12, 16, 23] и часто используются для биоиндикации химического загрязнения атмосферного воздуха [18, 20].

С использованием лесных мхов Pleurosium schrcberi, Hilocomium splendens, Scleropodium purum, Rhitidiadel-phussp. il была осуществлена

биоиндикация атмосферных выпадений ТМ в Калининградской области [9]. Выявлены лучшие индикаторы загрязнения воздушной среды ТМ (Р1виго8шт зеНгвЬвп и ИНоеотшт splendens), установлена сезонная и межгодовая изменчивость их содержания, биогеохимические особенности накопления атмосферных выпадений ТМ в Калининградской области.

Однако биоиндикация с использованием лесных наземных мхов имеет ряд ограничений: невозможность использования указанных представителей бриофлоры для биоиндикации урбанизированных территорий, затруднительность установления источника загрязнения, различия в аккумуляционных способностях мхов.

Большинство работ [10, 17, 18] по выявлению химического загрязнения атмосферного воздуха выполнено с использованием эпифитных мхов, которые встречаются не только в природных, но и в урбанизированных экосистемах, имеют высокую аккумуляционную способность. Произрастая на коре многолетних деревьев, они практически не соприкасаются с почвой, химические вещества вместе с влагой поглощают только из атмосферного воздуха и являются удобным тест-объектом для биоиндикации и биомониторинга.

Изучение особенностей различных видов мхов (лесных, болотных и эпифитных видов), используемых при мониторинге загрязнения атмосферы показало различия их аккумулятивных свойств. Эпифитные мхи обладают большей аккумулятивной способностью по сравнению с наземными, а наиболее оптимальными тест-объектом для биоиндикации атмосферного воздуха урбанизированных территорий является вид Ру1ш81а ро1уаМка [17]. Эпифитные мхи были использованы для оценки состояния атмосферного воздуха лесных экосистем территорий объекта по хранению

и уничтожению химического оружия (на примере Почепского района Брянской области) [20]. В качестве биоиндикатора успешно использовали эпифитный мох Pylaisia polyantha, произрастающий на коре деревьев (чаще всего, тополей) для оценки загрязнения атмосферного воздуха методом нейтронно-активационного анализа [4]. Гидрофит Fontinalis antipyretica и эпифит Pylaisia polyantha используются для определения уровня содержания Al, Ti, Fe, Cr, Cu, Zn, As, Se, Cd, Pb и редкоземельных элементов (РЗЭ) масс-спектрометрическим методом. При оценке распределения тяжелых металлов в бассейнах малых и средних рек (Вологодская и Костромская области) было показано, что водные мхи хорошие индикаторы наличия редкоземельных элементов, наземные -таких загрязняющих веществ, как Cu, Zn, Se, Pb. В проведенном исследовании по содержанию макроэлементов (Al, Ti, Fe) эпифитные и гидрофитные мхи не различались [6].

Объекты и методы исследований В настоящем исследовании было осуществлено определение валового содержания тяжелых металлов в пробах пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha), произрастающей на растениях тополя (Populus deltoides) на 10 площадках г. Ростова-на-Дону, отнесенных к автотранспортной зоне, зоне, сочетающей промышленную и автотранспортную нагрузки и парковой зоне (рис. 1). Фоновая площадка располагалась в относительно чистой зоне Каменского района Ростовской области, с природно-климатическими условиями, одинаковыми с исследуемой в ходе биомониторинга территорией, и удаленной на расстояние более 100 км от промышленных центров.

Рисунок 1 - Картосхема расположения площадок биомониторинга

Автотранспортная зона: (пл. 9 - Змиевский проезд, пл. 10 - пр. Шолохова); Промышленная зона: (пл. 2-ТЭЦ; пл. 3 - ТЭЦ 2, ОАО ГПЗ - 10); Зоны, сочетающие промышленную и автотранспортную нагрузки (пл. 4 -улПортовая, пл. 5 ул. Сиверса; пл. 6 - пр. Буденовский, пер. Доломановский/ул. Текучева и Мечникова; пл. 7 - ул. Вавилова; пл. 8 - ул. Таганрогское шоссе); Парково-рекреационная зона ( пл. 1 -Ботанический сад)

На каждой площадке образцы мха собирали с 10 деревьев Populus deltoides, расположенных не дальше 10 м друг от друга. Пробы пилезии многоцветковая (Pylaisia polyantha) (Hedw.) B.S.G., были отобраны с коры тополей на высоте 1,5-2,0 метра на исследуемых площадках города Ростова-на-Дону, что соответствует слою воздуха, которым дышит взрослый человек. Вид пилезия многоцветковая (Pylaisia polyantha) -доминирующий эпифитный мох, встречается на всех исследуемых площадках, имеет продолжительный жизненный цикл, высокие аккумулятивные способности.

Анализ содержания тяжелых металлов в пробах пилезии многоцветковой (Pylaisia polyantha) проводили с помощью аппарата рентгеновского для спектрального анализа «Спектроскан MAKC-GV

(Паспорт РА5.000.000 ПС к аппарату для спектрального анализа СПЕКТРОСКАН МЛКС-ОУ, 2006. Были определены приоритетные поллютанты, характерные для урболандшафтов Нижнего Дона, такие как РЬ, 7п, Сг, N1, Си, Лб, 8г [11, 13, 15, 21].

Сбор образцов пилезии многоцветковой (Ру1а1я1а ро1уап1ка), проводили с апреле по октябрь 2010-1012 гг. Валовое содержание тяжелых металлов в пробах мха исследуемых площадок г. Ростова-на-Дону сравнивали с валовым содержанием тяжелых металлов в «фоновых» мхах.

Рассчитывали коэффициент концентрирования (Кк) для ряда элементов тяжелых металлов как: Кк= Кэ/Кф, где Кэ- содержание элемента тяжелого металла в пробе; Кф- содержание элемента в фоновых пробах.

Рассчитывали суммарный показатель загрязнения (7е) исследуемых площадок г. Ростова-на-Дону как: 7о=^Кк-(п-1); где Кк- коэффициент концентрирования элементов тяжелых металлов во мхах, для которых этот коэффициент >1, п - число учитываемых элементов тяжелых металлов, для которых Кк >1.

Результаты и их обсуждение

Результаты определения валового содержания тяжелых металлов в пробах пилезии многоцветковой (Ру1а1я1а ро1уаМНа) представлены в таблице 1.

Коэффициент концентрирования Кк и суммарный коэффициент загрязнения исследуемых площадок г. Ростова-на-Дону представлены в таблице 2.

Превышение фонового уровня отмечено для цинка от 1,2 до 5,9 раз, для стронция от 1,2 до 2,7 раз, для свинца от 1,2 до 3,1раз. В остальных случаях превышение незначительны (V, Сг), либо зафиксированы значения ниже фоновых (фоновые значения для Си - 46,57 ррт, для N1 - 58,67 ррт).

Таблица 1 - Валовое содержание тяжелых металлов в пробах пилезии многоцветковой (Ру1а1я1а ро!уап1На) исследуемых площадок г. Ростова-на-

Дону, ррт

Пло щад ка Тяжелые металлы (ррт)

V Сг Со N1 Си 2п ЛБ Бг РЬ

Фон ова я 27,39± 1,78 47,8±3, 11 - 58,67± 3,81 46,57± 3,03 228,76± 14,87 - 184,67± 12 84,23± 5,47

1 21,48± 1,39 55,37± 3,59**, - 63,27± 4 11** 36,61± 2,36** 640,24± 41,62** 43,47± 2,83**, 245,06± 15,92** 203,04 ±13,19 **,

2 57,01± 3,71** ++ 125,39 ±8,15* * ++ 4,29± 0,28* * ++ 30,81± 2**,++ 36,11± 2,34** ++ 302,77± 19,68** ++ 32,053 ±2,08* * ++ 419,82± 27,29** ++ 139,60 ±9,07* * ++

3 43,03± 2,79** ++ 102,98 ±6,69* * ++ - 57,90± 3,76** ++ 30,47± 1,98** ++ 705,38± 45,85** ++ 33,264 ±2,16* * ++ 179,45± 11,66** ++ 148,39 ±9,65* * ++

4 54,83± 3,56** ++ 76,49± 4 97** ++ - 39,35± 2,56** ++ 40,44± 2,63** ++ 340,7±2 2,15**, ++ 22,74± 1,48**, ++ 495,4±3 2,2**,+ + 88,95± 5,78**, ++

5 42,67± 2,77** ++ 75,91± 4,93**, ++ - 43,76± 2,84** ++ 22,29± 1 44** ++ 201,7±1 3,11**, ++ 21,94± 1,43**, ++ 244,9±1 5,91**, ++ 86,95± 5,56**, ++

6 51,08± 3,32** ++ 76,62± 4,98**, ++ - 56,01± 3,64** ++ 36,07± 2,34** ++ 444,8±2 8,91**, ++ 24,58± 1,59**, ++ 223,5±1 4,53**, ++ 101,6± 6,6**,+ +

7 32,85± 2,14** ++ 82,77± 5,38**, ++ - 50,11± 3,28** ++ 47,30± 3,07** ++ 338,4±2 1 99** ++ 54,35± 3,53**, ++ 95,12±6 ,1**,++ 262,6± 17 7** ++

8 35,18± 2,29** ++ 59,86± 3,89**, ++ - 53,08± 3,45** ++ 27,24± 1 77** ++ 808,3±5 2,54**, ++ 25,96± 1,68**, ++ 281,8±1 8,31**, ++ 108,3± 7,04**, ++

9 34,37± 2,23** ++ 72,97± 4 74** ++ 0,26± 0,02* * + 37,28± 2,42** ++ 39,73± 2,58** ++ 281,7±1 8,31**, ++ 34,14± 2,21**, ++ 165,9±1 0,78**, ++ 153,5± 9,98**, ++

10 52,0±3 ,38**, ++ 63,13± 4 1** + + - 46,90± 3,05** ,++ 31,88± 2,07** ,++ 1354±8 8,01**, ++ 33,75± 2,19**, ++ 298,78± 19,42** ,++ 149,61 ±9,72* *,++

**Р<0,01; — уровни значимости различий экспериментальных выборок с фоном ++Р<0,01; — уровни значимости различий экспериментальных выборок с относительным контролем:

Автотранспортная зона: (пл. 9 - Змиевский проезд, пл. 10 - пр. Шолохова); Промышленная зона: (пл. 2 - ТЭЦ; пл.3 - ТЭЦ 2, ОАО ГПЗ - 10); Зоны, сочетающие промышленную и автотранспортную нагрузки (пл.4 - ул. Портовая, пл. 5 - ул. Сиверса; пл. 6 - пр. Буденовский, пер Доломановский/ул. Текучева и Мечникова; пл. 7

- ул. Вавилова; пл.8 -Таганрогское шоссе); Парково-рекреационная зона (пл.1 -Ботанический сад)

Таблица 2 - Коэффициент концентрирования (Кк) и суммарный

коэффициент загрязнения исследуемых площадок г. Ростова-на-Дону

Площадка Кк Категория загрязнения

V Сг Со N1 Си 2п ЛБ Бг РЬ

1 0,8 1,2 - 1,1 0,8 2,8 - 1,3 2,4 4,8 допустимая

2 2,1 2,6 4,3 0,5 0,8 1,3 - 2,3 1,6 9,2 допустимая

3 1,6 2,2 - 0,98 0,7 3,7 -- 0,97 1,8 6,3 допустимая

4 2,0 1,6 - 0,7 0,9 1,5 - 2,7 1,0 4,8 допустимая

5 1,6 1,6 - 0,8 0,5 0,9 - 1,3 1,0 2,5 допустимая

6 1,9 1,6 - 0,9 0,8 1,9 - 1,2 1,2 3,8 допустимая

7 1,2 1,7 - 0,9 1,0 1,5 - 0,5 3,1 4,5 допустимая

8 1,3 1,3 - 0,9 0,6 3,5 - 1,5 1,3 4,9 допустимая

9 1,2 1,5 0,3 0,6 0,9 1,2 - 0,9 1,8 2,7 допустимая

10 1,9 1,3 - 0,8 0,7 5,9 - 1,6 1,8 8,5 допустимая

В пробах из всех районов, кроме Советского (площадка 2) и Октябрьского (площадка 8), обнаружены следовые значения Со. Ряд Кк для тяжелых металлов, концентрация которых достоверно превышает фоновую, выглядит следующим образом: Ленинский район (Кк) V > Сг > Бг > 7п > РЬ; Советский район (Кк) Со > 7п > Бг > РЬ > Сг > V; Железнодорожный район (зафиксированы высокие показатели по Бг (Кк 2,7), Сг (Кк 2,2), V(Кк 2,0), 7п (Кк 1,5)), (Кк) Бг > Сг > V > 7п; Октябрьский район (Кк) 7п > РЬ > Сг> V> Со; Первомайский район (Кк) 7п ^ > РЬ > V > Бг > Сг.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таким образом, пилезия многоцветковая (Ру1а1$1а ро1уап1ка) в наибольшем количестве накапливает следующие элементы группы тяжелых металлов: 7п (Кк от 1,2 до 5,9), Сг (Кк от 1,2 до 2,6), РЬ (максимальный Кк - 3,1), Бг (максимальный Кк - 2,7), N1 (максимальный Кк -1,07), Си (максимальный Кк -1,0). По величине Кк все

аккумулируемые пилезией многоцветковой изученные элементы образуют ряд биологического поглощения 7п >РЬ> Бг > Сг> V > №> Си> Со.

Заключение

Определение валового содержания тяжелых металлов в пробах пилезии многоцветковой (Ру1а1я1а ро1уаМНа) позволило оценить ее аккумулятивную способность в природных условиях и экологическое состояние районов исследования, используя спектрометрический анализ. Максимальный суммарный коэффициент загрязнения наблюдался в промышленной зоне (районы ТЭЦ и ТЭЦ 2 и ОАО ГПЗ-10). Полученные результаты свидетельствуют о перспективности использования пилезии многоцветковой для биомониторинговых исследований.

Таким образом, оценка аккумулятивной способности пилезии многоцветковой по отношению к тяжелым металлам в условиях урбанизированной экосистемы показала, что по величине коэффициента концентрирования (Кк) все изученные тяжелые металлы образуют ряд: 7п >РЬ> Бг > Сг> V > №> Си> Со. Максимальные значения Кк установлены для 7п - 5,9, РЬ - 3,1, Бг -2,7.

Благодарности

Работа выполнена с использованием оборудования ЦКП «Высокие технологии» КРМЕЕ159414Х0002, ЦКП «Биотехнология, биомедицина и экологический мониторинг» Южного федерального университета. Исследование выполнено при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ, проект № 1894, Российского фонда фундаментальных исследований № 14-05-00586, а также Гранта Президента № МК-6448.2014.4.

Список литературы

1. Афанасьев Ю. А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / Ю.А. Афанасьев, С.А. Фомин, В.В. Меньшиков. - М.: Изд-во МНЗПУ, 2001. - С. 334.

2. Ашихмина Т. Я. Биоиндикаторы и биотестсистемы в оценке окружающей среды техногенных территорий. Киров, 2009. - С.336.

3. Ашихмина Т. Я., Кантор Г. Я., Менялин С. А., Мамаева Ю. И., Новикова Е. А. Экологический контроль и мониторинг окружающей природной среды в районе объекта уничтожения химического оружия «Марадыковский» Кировской области // Теоретическая и прикладная экология, 2010. - C. 57-63.

4. Безель В. С., Жуйкова Т. В. Химическое загрязнение среды: вынос химических элементов надземной фитомассой травянистой растительности // Экология. 2007. № 4.-С. 259-267.

5. Вардуни, Т.В. Разработка и внедрение в практику новых методов биоиндикации токсичности приземного слоя воздуха промышленных центров /Шиманская Е.И., Бураева Е.А., Симонович Е.И., Триболина А.Н., Рыбалко Д.А. //Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2013. - № 8 - стр. 156-157.

6. Даувальтер В. А. Мониторинг загрязнения реки Печоры // Современные экологические проблемы Севера. Мат-лы междунар. конф. Апатиты: Изд. КНЦ РАН, 2006. Ч. 1.- С. 169-171.

7. Дунаева Т. А. Лишайники Пензенской области и возможности их применения в мониторинге природных сред. Автореферат кандидатской диссертации, Пенза, 2012

8. Иванов В.Б., Быстрова Е. И., Серегин И. В. Сравнение влияния металлов на рост корня в связи с проблемой специфичности и избирательности их действия // Физиология растений. 2003. Т. 50. № 3. - С. 445-454.

9. Колупаев Ю. Е. Активные формы кислорода в растениях при действии стрессоров: образование и возможные функции // Вестник Харьковского национального аграрного университета. Сер. Биология. 2007. Вып. 3(12). -С. 6-26.

10. Королева Ю.В Использование мхов Hylocomium splendens и Pleurozium schreberi для оценки абсолютных выпадений тяжелых металлов в Калининградской области / Ю.В. Королева // Вестн. Рос. гос. ун-та. 2006. №7. - С. 29-34.

11. Манджиева С.С., Минкина Т.М., Мотузова Г.В., Головатый С.Е., Мирошниченко

H.Н., Лукашенко Н.К., Фатеев А.И. Фракционно-групповой состав соединений цинка и свинца как показатель экологического состояния почв // Почвоведение. 2014. № 5. с. 632-640

12. Марадудин И.И., Панфилов A.B., Шубин В.А. Основы прикладной радиоэкологии леса / М.: ВНИИЛМ. 2001. - С.224.

13. Минкина Т.М., Пинский Д.Л., Манджиева С.С., Бауэр Т.В., Сушкова С.Н., Кушнарева А.В. Влияние сопутствующего аниона на баланс катионов в системе почва-раствор (на примере чернозема обыкновенного) // Почвоведение. 2014. № 8. С 932-940.

14. Николаевский В. С. Экологическая оценка загрязнения среды и состояния наземных экосистем методами фитоиндикацин. М.: МГУЛ, 1999. - С. 193.

15. Пинский Д.Л., Минкина Т. М., Манджиева С. С., Федоров Ю. А., Бауэр Т. В., Невидомская Д.Г. Особенности поглощения Си(11), Pb(II) и Zn(II) черноземом обыкновенным из растворов нитратов, хлоридов и сульфатов // Почвоведение. 2014. №

I. С. 22-29.

16. Речевська Н. Нагромадження та внутришньоклитиний розподилионив важких металлив у мохах. Висник Львовского университета, серия биология.2002. Вып.29.-С.204-210.

17. Рыжакова Н. К., Бабешина Л.Г., Рогова Н.С. Изучение аккумуляционной способности сфагновых мхов по отношению к долгоживущим изотопам. // Химия растительного сырья. 2011. №1. С. 163-167.

18. Рыжакова Н. К., Рогова Н. С., Борисенко А. Л., Меркулов В. Г. Способ оценки загрязнения атмосферного воздуха тяжелыми металлами и другими химическими элементами с помощью эпифитных мхов. Патент на изобретение № 2463584 от 2011 г.

19. Серебрякова Н. Н.Эколого-биологические особенности листосте-бельных мхов и использование их в экологическом мониторинге/ автореферат, 2009.

20. Шматова Л. М. Бриоиндикация состояния лесных экосистем района опасных техногенных объектов / автореферат, 2012. С. 23.

21. Bauer T.V., Minkina T.M., Sushkova S.N., Kizilkaya R., Mandzhieva S.S., A§kin T., Burachevskaya M.V., Nevidomskaya D.G., Gimp A.V., Kolina E.A. Effects of lead income form on the mechanism of its interaction with the surface of soil particles // Сборник трудов Третьего Международного молодежного симпозиума «Физика бессвинцовых пьезоактивных и родственных материалов. (Анализ современного состояния и перспективы развития)» («LFPM-2014»). 2-6 сентября 2014 г., г. Ростов-на-Дону - г. Туапсе. 2014. Выпуск 3. Том I. С. 21-24.

22. Harry Harmensa Temporal trends in the concentration of arsenic, chromium, copper, iron, nickel, vanadium and zinc in mosses across Europe between 1990 and 2000. Atmospheric Environment 41 (2007). Р. 6673-6687.

23. Puckett M.B., Black J.K. Authentic assessment of the young child: celebrating development and learning (2nd edj. Des Moines, IA: Prentice-Hall Inc. 2008.

24. Varduny, T. Anthocyanin-dependent anoxygenic photosynthesis in coloured flower petals? /Lysenko, V.// Scientific. Reports, Volume 3, Article Number 3373; D0I:10.1038/srep03373 (2013)

References

1. Afanasyev Yu. A. Monitoring i metody kontrolya okruzhayushchey sredy / Yu.A. Afanasyev, S.A. Fomin, V.V. Menshikov. - M.: Izd-vo MNZPU, 2001. - S. 334.

2. Ashikhmina T. Ya. Bioindikatory i biotestsistemy v otsenke okruzhayushchey sredy tekhnogennykh territoriy. Kirov, 2009. - S.336.

3. Ashikhmina T. Ya., Kantor G. Ya., Menyalin S. A., Mamayeva Yu. I., Novikova Ye. A. Ekologicheskiy kontrol i monitoring okruzhayushchey prirodnoy sredy v rayone obyekta unichtozheniya khimicheskogo oruzhiya «Maradykovskiy» Kirovskoy oblasti // Teoreticheskaya i prikladnaya ekologiya, 2010. - C. 57-63.

4. Bezel V. S., Zhuykova T. V. Khimicheskoye zagryazneniye sredy: vynos khimicheskikh elementov nadzemnoy fitomassoy travyanistoy rastitelnosti // Ekologiya. 2007. № 4.- S. 259-267.

5. Varduni, T.V. Razrabotka i vnedreniye v praktiku novykh metodov bioindikatsii toksichnosti prizemnogo sloya vozdukha promyshlennykh tsentrov /Shimanskaya Ye.I., Burayeva Ye.A., Simonovich Ye.I., Tribolina A.N., Rybalko D.A. //Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovaniy. - 2013. - № 8 - str. 156-157.

6. Dauvalter V. A. Monitoring zagryazneniya reki Pechory // Sovremennyye ekologicheskiye problemy Severa. Mat-ly mezhdunar. konf. Apatity: Izd. KNTs RAN, 2006. Ch. 1.- S. 169-171.

7. Dunayeva T. A. Lishayniki Penzenskoy oblasti i vozmozhnosti ikh primeneniya v monitoringe prirodnykh sred. Avtoreferat kandidatskoy dissertatsii, Penza, 2012

8. Ivanov V.B., Bystrova Ye. I., Seregin I. V. Sravneniye vliyaniya metallov na rost kornya v svyazi s problemoy spetsifichnosti i izbiratelnosti ikh deystviya // Fiziologiya rasteniy. 2003. T. 50. № 3. - S. 445-454.

9. Kolupayev Yu. Ye. Aktivnyye formy kisloroda v rasteniyakh pri deystvii stressorov: obrazovaniye i vozmozhnyye funktsii // Vestnik Kharkovskogo natsionalnogo agrarnogo universiteta. Ser. Biologiya. 2007. Vyp. 3(12). -S. 6-26.

10. Koroleva Yu.V Ispolzovaniye mkhov Hylocomium splendens i Pleurozium schreberi dlya otsenki absolyutnykh vypadeniy tyazhelykh metallov v Kaliningradskoy oblasti / Yu.V. Koroleva // Vestn. Ros. gos. un-ta. 2006. №7. - S. 29-34.

11. Mandzhiyeva S.S., Minkina T.M., Motuzova G.V., Golovatyy S.E., Miroshnichenko N.N., Lukashenko N.K., Fateyev A.I. Fraktsionno-gruppovoy sostav soyedineniy tsinka i svintsa kak pokazatel ekologicheskogo sostoyaniya pochv // Pochvovedeniye. 2014. № 5. s. 632-640

12. Maradudin I.I., Panfilov A.B., Shubin V.A. Osnovy prikladnoy radioekologii lesa / M.: VNIILM. 2001. - S.224.

13. Minkina T.M., Pinskiy D.L., Mandzhiyeva S.S., Bauer T.V., Sushkova S.N., Kushnareva A.V. Vliyaniye soputstvuyushchego aniona na balans kationov v sisteme pochva-rastvor (na primere chernozema obyknovennogo) // Pochvovedeniye. 2014. № 8. S 932-940.

14. Nikolayevskiy V. S. Ekologicheskaya otsenka zagryazneniya sredy i sostoyaniya na-zemnykh ekosistem metodami fitoindikatsin. M.: MGUL, 1999. - S. 193.

15. Pinskiy D.L., Minkina T. M., Mandzhiyeva S. S., Fedorov Yu. A., Bauer T. V., Nevidomskaya D.G. Osobennosti pogloshcheniya Su(II), Pb(II) i Zn(II) chernozemom obyknovennym iz rastvorov nitratov, khloridov i sulfatov // Pochvovedeniye. 2014. № 1. S. 22-29.

16. Rechevska N. Nagromadzhennya ta vnutrishnoklitiniy rozpodilioniv vazhkikh metalliv u mokhakh. Visnik Lvovskogo universiteta, seriya biologiya.2002. Vyp.29.- S.204-210.

17. Ryzhakova N. K., Babeshina L.G., Rogova N.S. Izucheniye akkumulyatsionnoy sposobnosti sfagnovykh mkhov po otnosheniyu k dolgozhivushchim izotopam. // Khimiya rastitelnogo syrya. 2011. №1.- S. 163-167.Clemens Reimann .The biosphere: A homogeniser of Pb-isotope signals Applied Geochemistry 23 .2008. -P.705-722.

18. Ryzhakova N. K., Rogova N. S., Borisenko A. L., Merkulov V. G. Sposob otsenki zagryazneniya atmosfernogo vozdukha tyazhelymi metallami i drugimi khimicheskimi elementami s pomoshchyu epifitnykh mkhov. Patent na izobreteniye № 2463584 ot 2011 g.

19. Serebryakova N. N.Ekologo-biologicheskiye osobennosti listoste-belnykh mkhov i ispolzovaniye ikh v ekologicheskom monitoringe/ avtoreferat, 2009.

20. Shmatova L. M. Brioindikatsiya sostoyaniya lesnykh ekosistem rayona opasnykh tekhnogennykh obyektov / avtoreferat, 2012. S. 23.

21. Bauer T.V., Minkina T.M., Sushkova S.N., Kizilkaya R., Mandzhieva S.S., A§kin T., Burachevskaya M.V., Nevidomskaya D.G., Gimp A.V., Kolina E.A. Effects of lead income form on the mechanism of its interaction with the surface of soil particles // Sbornik trudov Tretyego Mezhdunarodnogo molodezhnogo simpoziuma «Fizika bessvintsovykh pyezoaktivnykh i rodstvennykh materialov. (Analiz sovremennogo sostoyaniya i perspektivy razvitiya)» («LFPM-2014»). 2-6 sentyabrya 2014 g., g. Rostov-na-Donu - g. Tuapse. 2014. Vypusk 3. Tom I. S. 21-24.

22. Harry Harmensa Temporal trends in the concentration of arsenic, chromium, copper, iron, nickel, vanadium and zinc in mosses across Europe between 1990 and 2000. Atmospheric Environment 41 (2007). R. 6673-6687.

23. Puckett M.B., Black J.K. Authentic assessment of the young child: celebrating development and learning (2nd ed.). Des Moines, IA: Prentice-Hall Inc. 2008.

24. Varduny, T. Anthocyanin-dependent anoxygenic photosynthesis in coloured flower petals. /Lysenko, V.// Scientific. Reports, Volume 3, Article Number 3373; D0I:10.1038/srep03373 (2013)

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.