CC BY
7
УДК 57.044
DOI: 10.24412/1728-323X-2023-6-56-62
МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУРАХ ЮГА СРЕДНЕЙ СИБИРИ
А. Е. Побилат, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник кафедры медицинской элементологии, медицинский институт, Российский университет дружбы народов, apobilat@mail.ru, г. Москва, Россия,
А. А. Киричук, доктор биологических наук, доцент, руководитель департамента экологии человека и биоэлементологии, Российский университет дружбы народов, kirichuk-aa@rudn.ru, г. Москва, Россия,
О. В. Баранова, кандидат биологических наук, доцент, заведующий лабораторией нутрициологии, Институт биоэлементологии, Оренбургский государственный университет, baranovaov@yandex.ru, г. Оренбург, Россия
Аннотация: В связи с развитием промышленного производства перед наукой встает вопрос о мониторинге различных объектов окружающей среды с целью мониторинга содержания различных ксенобиотиков, а также тяжелых металлов. В частности, особенно это актуально для пищевого сырья и продукции, так как превышение предельно допустимых концентраций (ПДК) металлов в пище может привести к серьезным нарушениям в человеческом организме. Цель исследования: оценить содержание тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах юга Средней Сибири.
Микроэлементный состав сельскохозяйственных культур в земледельческой части Красноярского края определяется агрофизическими и агрохимическими свойствами почв, обеспеченностью их подвижными формами элементов, погодными условиями и биологическими особенностями растений. Среднее содержание меди в зерновых культурах составило от 2,0 до 4,9 мг/кг, цинка — 12,7—42,5, марганца — 9,3—29,4, кобальта — 0,04-0,36, ртути — 0,0003—0,011, кадмия — 0,016—0,023, хрома — 0,10—0,26, никеля — 0,32—0,74, свинца — 0,16—0,31 мг/кг. Полученные данные показывают, что содержание тяжелых металлов в урожае зерновых ниже ПДК, что свидетельствует об экологической безопасности растениеводческой продукции в условиях Средней Сибири.
Региональной особенностью южной земледельческой части края является пониженное содержание микроэлементов в продуктивной части урожая сельскохозяйственных культур относительно других регионов страны и ПДК. Комплексное научно обоснованное применение удобрений под сельскохозяйственные культуры является основным фактором улучшения микроэлементного состава растений и повышения качественных параметров продукции при сохранении ее экологической безопасности.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что зерновые культуры могут служить объектом мониторинга для исключения попадания продовольствия, загрязненного тяжелыми металлами (ТМ), для быстрого мониторинга накопления металлов в почве. Перспективы дальнейших исследований состоят в изучении путей миграции, накопления и выведения тяжелых металлов из зерновых культур с целью сделать их безопасными при употреблении.
Abstract: In connection with the development of industrial production, science faces the issue of monitoring various environmental objects in order to control the content of various xenobiotics, as well as heavy metals. In particular, this is especially true for food raw materials and products, since exceeding the maximum permissible concentrations of metals in food can lead to serious disorders in the human body. The purpose of the study is to assess the content of heavy metals in agricultural crops in the south of Central Siberia.
The microelement composition of agricultural crops in the agricultural part of the Krasnoyarsk Territory is determined by the agrophysical and agrochem-ical properties of soils, the provision of mobile forms of elements, weather conditions and biological characteristics of plants. The average content of copper in grain crops ranged from 2.0 to 4.9 mg/kg, ofzinc — 12.7—42.5, of manganese — 9.3—29.4, of cobalt — 0.04—0.36, of mercury — 0.0003—0.011, of cadmium — 0.016—0.023, of chromium — 0.10—0.26, of nickel — 0.32—0.74, of lead — 0.16—0.31 mg/kg. The data obtained show that the content of heavy metals in the grain harvest is below the MPC, which indicates the environmental safety of crop products in the conditions of Central Siberia.
A regional feature of the southern agricultural part of the region is the reduced content of microelements in the productive part of the agricultural crop relative to other regions of the country and the maximum permissible concentration. The comprehensive, scientifically based use of fertilizers for agricultural crops is the main factor in improving the microelement composition of plants and increasing the quality parameters of products while maintaining their environmental safety.
Thus, the data obtained indicate that grain crops can serve as an object of monitoring to exclude the entry of food contaminated with the HMs and to quickly monitor the accumulation of metals in the soil. Prospects for further research are to study the pathways of migration, accumulation and removal of heavy metals from grain crops in order to make them safe for consumption.
Ключевые слова: пшеница яровая, ячмень яровой, овес, тяжелые металлы, предельно допустимая концентрация.
Keywords: spring wheat, spring barley, oats, heavy metals, maximum permissible concentration.
Введение
Загрязнение ТМ объектов окружающей среды может происходить из разных источников в зависимости от их местоположения и сопутствующих факторов [1, 2]. Сельскохозяйственные земли часто имеют повышенный уровень мышьяка, свинца и кадмия из-за применения удобрений и
пестицидов. Кроме того, загрязнение почвы может увеличиться за счет загрязненной воды, протекающей через загрязненные территории. Тяжелые металлы могут попадать в организм человека определенными путями, включая вдыхание загрязненной пыли, прямое проглатывание загрязненной почвы на поверхности пищевых про-
дуктов и употребление в пищу растений, содержащих тяжелые металлы. Было высказано предположение, что в районах, где питьевая вода не загрязнена, самый высокий риск воздействия тяжелых металлов возникает при проглатывании, причем наибольшую долю воздействия составляют овощи, за которыми следуют фрукты и фруктовые соки, а также крупы [3, 4]. Длительное воздействие тяжелых металлов может привести к широкому спектру вредных последствий для здоровья, включая гипертонию, снижение функции легких, повышенный риск заболеваний печени, различных видов рака и дефектов развития после воздействия у детей и беременных женщин [5, 6]. Из-за этих серьезных рисков для здоровья должен осуществляться постоянный мониторинг содержания тяжелых металлов в пищевых продуктах и сырье, из которого они изготавливаются, чтобы свести к минимуму опасности, связанные с загрязнением тяжелыми металлами.
В наш век передовых технологий и технического прогресса загрязнение почв различными загрязнителями является одной из наиболее значимых экологических проблем, которая, вероятно, станет еще более серьезной и распространенной в будущем [7]. Почва считается критической средой, поскольку в ней накапливаются загрязняющие вещества, образующиеся в результате различной антропогенной деятельности — промышленности, сельского хозяйства, транспорта, добычи и переработки руд и т. д. В последние десятилетия загрязнение почв тяжелыми металлами привлекло значительное внимание, поскольку они не поддаются разложению по сравнению с органическими загрязнителями или радионуклидами, а в более высоких концентрациях могут стать токсичными [8, 9].
Уровень содержания микроэлементов в сельскохозяйственных растениях, величина урожая, химический состав и технологические показатели зависят от их концентрации в почвах. Содержание микроэлементов в растениях в течение вегетационного периода изменяется. В природных условиях концентрация микроэлементов в растениях колеблется в широких пределах [10]. Это вызвано сезонными колебаниями концентрации микроэлементов в почвах и изменяющейся в них потребностью растений. В полевых условиях на содержание микроэлементов также влияют климат, видовые и сортовые особенности, фаза развития и экологические условия выращивания растений.
В условиях Западной и Восточной Сибири на содержание микроэлементов в растениях оказывают влияние погодные условия, потенциальное и эффективное плодородие почв, обеспеченность
подвижной формой элементов и биологические особенности сельскохозяйственных культур [11]. Из-за неодинаковых условий выращивания и видовых различий микроэлементный состав сельскохозяйственных культур в зональных условиях характеризуется большим разнообразием. От содержания микроэлементов в растениях, используемых в качестве продовольствия и кормовых культур, зависит качество растительной продукции, ее экологическая безопасность и состояние здоровья населения (Кои1а8 С., Т2юиуа1ека8 М., КапоИ8 Т., 2018). В связи с усилением техногенной нагрузки на агроценозы возникает необходимость в проведении постоянного мониторинга за содержанием микроэлементов в сельскохозяйственных культурах и разработка мероприятий по мониторингу элементного статуса сельскохозяйственных культур.
Металлы существуют в различных растворимых формах и формах частиц, что влияет на их подвижность и биодоступность [12]. Высокое содержание тяжелых металлов в почвах увеличит потенциальное поглощение этих металлов растениями.
Тяжелые металлы могут представлять опасность не только для окружающей среды, но и для населения. Хроническое поступление токсичных элементов в низких дозах оказывает негативное воздействие на человека и других животных [13], поскольку не существует эффективного механизма их устранения, а вредное воздействие становится очевидным только после нескольких лет воздействия [14]. Поэтому крайне важно оценить влияние качества пищевых продуктов, в том числе и зерна, из которого они изготавливаются в части накопления в них тяжелых металлов, чтобы минимизировать токсическое воздействие и транслокацию в пищевые цепи.
Цель исследования: оценить содержание тяжелых металлов в сельскохозяйственных культурах юга Средней Сибири.
Модели и методы
Красноярский край располагает развитой промышленностью. Ведущая роль принадлежит цветной металлургии, лесопромышленной, горнодобывающей, химической, нефтехимической и топливной энергетики. По объему выбросов в атмосферу загрязняющих поллютантов край занимает лидирующее положение в Российской Федерации. Основными загрязнителями атмосферного воздуха являются промышленные предприятия и автомобильный транспорт (О санитарно-эпидемиологической обстановке, 2022). Локальные очаги загрязнения встречаются рядом с ТЭЦ и крупными транспортными узлами. Среди
городов наиболее загрязненными являются Норильск, Красноярск, Канск, Ачинск, Назарово и Минусинск.
Микроэлементный состав сельскохозяйственных растений исследовался на реперных участках локального мониторинга и, с использованием данных Красноярского государственного аграрного университета [15].
Оценка содержания микроэлементов в почвах проводилась в соответствии с нормативами «Предельно допустимые концентрации (ПДК) и ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве (Гигиенические нормативы ГН 2.17.2041-06, ГН 2.1.7.2042-06). Содержание микроэлементов в зерне яровой пшеницы, ячменя и овса проводилась согласно «Гигиеническим требованиям безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» (СанПиН 2.3.2.1078-01).
Результаты и обсуждение
В таблице 1 приведены данные о содержании тяжелых элементов в пшенице яровой.
Из приведенных данных можно указать, что содержание тяжелых металлов в зерне пшеницы яровой является изменчивой величиной. Так, среди тяжелых металлов наибольшее содержание было зафиксировано для цинка.
В таблице 2 приведены данные о содержании тяжелых элементов в ячмене яровом.
В таблице 3 приведены данные о содержании тяжелых элементов в овсе.
Рассматривая вышеприведенные данные, стоит отметить, что в земледельческой части Красноярского края на содержание цинка в сельскохозяйственных культурах большое влияние оказывают вид и фаза развитие растений, плодородие почв, климат и условия произрастания растений. В полевых условиях региона содержание цинка в растениях подвержено большим колебаниям. Из зерновых культур более высокое содержание цинка отмечается в яровой пшенице. У этой культуры количество цинка в зерне в 1,4—1,6 раз выше, чем у ячменя и овса [15, 17].
В условиях Средней Сибири на содержание марганца в растениях большое влияние имеют
Таблица 1
Содержание тяжелых элементов в пшенице яровой (зерно), мг/кг
Элемент Мт—шах Среднее (п) Нормы содержания элемента
Медь 2,0—4,9 3,4 ± 0,9 ПДК — 10*
Цинк 22,4—42,5 28,5 ± 3,9 ПДК — 50*
Марганец 10,2—29,4 21,5 ± 1,9 В среднем — 24,0 мг/кг**
Кобальт 0,07—0,36 0,15 ± 0,05 В среднем — 0,12**
Ртуть 0,0003—0,0020 0,0016 ± 0,0002 ПДК — 0,03*
Кадмий 0,020—0,023 0,021 ± 0,004 ПДК — 0,03*
Хром 0,10—0,20 0,16 ± 0,02 В среднем — 0,4—0,6**
Никель 0,32—0,67 0,50 ± 0,22 В среднем — 0,6**
Свинец 0,16—0,27 0,24 ± 0,06 ПДК — 0,3*
Таблица 2
Содержание тяжелых элементов в ячмене яровом (зерно)
Элемент Мт—шах Среднее (п) ПДК (мг/кг)
Медь 2,1—3,6 3,1 ± 0,7 ПДК — 10*
Цинк 17,5—40,1 25,3 ± 2,9 ПДК — 50*
Марганец 11,9—28,5 19,9 ± 2,2 В среднем — 24,0 мг/кг**
Кобальт 0,04—0,12 0,08 ± 0,03 В среднем — 0,12**
Ртуть 0,0003—0,0110 0,0010 ± 0,0004 ПДК — 0,03*
Кадмий 0,019—0,020 0,020 ± 0,006 ПДК — 0,03*
Хром 0,12—0,22 0,18 ± 0,03 В среднем — 0,4-0,6**
Никель 0,34—0,74 0,40 ± 0,12 В среднем — 0,6**
Свинец 0,17—0,25 0,23 ± 0,04 ПДК — 0,3*
Примечание: * — СанПиН 2.3.2.1078—01; ** — [16].
Примечание: * — СанПиН 2.3.2.1078 — 011; ** — [16].
1 СанПиН 2.3.2.1078—01. 2.3.2. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы».
Таблица 3
Содержание тяжелых элементов в овсе (зерно)
Элемент Min—max Среднее (п) ПДК (мг/кг)
Медь 2,0—2,8 2,5 ± 05 ПДК — 10*
Цинк 12,7—20,9 16,8 ± 1,1 ПДК — 50**
Марганец 9,3—25,1 19,2 ± 1,7 В среднем — 24,0**
Кобальт 0,11—0,28 0,14 ± 0,06 В среднем — 0,12**
Ртуть 0,0003—0,0040 0,0020 ± 0,0001 ПДК — 0,03*
Кадмий 0,016—0,019 0,018 ± 0,004 ПДК — 0,03*
Хром 0,18—0,26 0,21 ± 0,04 В среднем — 0,4—0,6**
Никель 2,19—2,38 2,29 ± 0,80 В среднем — 0,6**
Свинец 0,28—0,31 0,30 ± 0,09 ПДК — 0,3*
Примечание: * — СанПиН 2.3.2.1078—01; ** — [16].
погодные условия, различия в свойствах почв лесостепной и подтаежной зон края, обеспеченности их подвижной формой элемента и особенности разных сельскохозяйственных культур [15].
На содержание кобальта в растениях Средней Сибири оказывают влияние погодные условия, неодинаковые свойства почв, разная обеспеченность их подвижной формой элемента и видовые особенности сельскохозяйственных культур. Из зерновых культур более высокая концентрация кобальта отмечается в яровой пшенице. У этой культуры содержание кобальта в 2,1 раза было выше, чем у ярового ячменя [15].
В условиях Средней Сибири содержание ртути в сельскохозяйственных растениях варьирует в широких пределах. На поступление ртути в растения оказывают влияние агрофизические и агрохимические свойства почв, динамика почвенных процессов и трансформация ее соединений, погодные условия и биологические особенности разных сельскохозяйственных культур. Среди зерновых культур более высоким содержанием ртути характеризуется яровой ячмень. По содержанию ртути, выращиваемая на территории Красноярского края растениеводческая продукция, является экологически безопасной.
На накопление кадмия в растениях в земледельческой части Средней Сибири оказывают влияние свойства почв, обеспеченность их подвижной формой элемента, погодные условия и видовые особенности растений. Из зерновых культур более высокое содержание кадмия отмечается у яровой пшеницы. Полученные данные показывают, что содержание кадмия в урожае зерновых ниже ПДК, что свидетельствует об экологической безопасности растениеводческой продукции в условиях Средней Сибири.
В земледельческой части Средней Сибири на содержание хрома в растениях оказывают влияние неодинаковые свойства почв подтаежной и лесостепной зон региона, различия в климате,
видовые особенности и экологические условия произрастания растений. Из группы зерновых культур более высокое содержание хрома отмечается у овса. Среднее содержание хрома в кормовых культурах не превышает принятых в России санитарных норм.
Концентрация никеля в сельскохозяйственных культурах Средней Сибири характеризуется большим разнообразием. В региональных условиях на поступление никеля в растения оказывают влияние свойства почв, динамика почвенных процессов, химические свойства металла, состояние и трансформация его соединений, видовые и сортовые различия, фаза развития и технология выращивания разных сельскохозяйственных культур.
Из зерновых культур более высокое содержание никеля наблюдается у овса. У этой культуры концентрация никеля в зерне в 4,2—6,4 раза выше, чем у яровой пшеницы и ячменя. Из зерно -вых культур более высокое содержание никеля наблюдается у овса. Вероятно, способность овса накапливать никель в продуктивной части урожая связана с биологическими особенностями этой культуры. Повышенное содержание никеля в зерне овса отмечается также и в других регионах страны, удаленных от источников загрязнения [18].
Из зерновых культур более высокое содержание свинца отмечается у овса. Среднее количество свинца ниже принятых в России санитарных норм. Этот элемент не представляет опасности для ухудшения качества растительной продукции в земледельческой части Красноярского края.
Медь относится к числу химических элементов, имеющих среднюю степень поглощения растениями [18].
В условиях Средней Сибири на содержание меди в растениях оказывают влияние неодинаковые климатические условия лесостепной и подтаежной зон региона, свойства почв, обеспечен-
ность их подвижной формой элемента, возделываемая культура. Массовые анализы растений в земледельческой части края показывают, что зерновые, кормовые, овощные культуры характеризуются пониженным содержанием меди [15].
Главным фактором, влияющим на поступление цинка в растения, являются почвенно-кли-матические условия и генетические особенности разных культур [18]. Содержание цинка в одном и том же виде растения, произрастающем на разных типах почв, может различаться в несколько раз. В региональных условиях на содержание цинка в растениях влияет обеспеченность подвижной формой элемента, погодные условия, экологические условия их выращивания, уровень минерального питания и биологические особенности по левых культур [19].
Марганец отличается активным переносом и поглощением в растениях. Основными факторами изменения концентрации марганца в сельскохозяйственных культурах являются неодинаковые климатические условия, разное содержание подвижной формы элемента в почвах, уровень внесения удобрений и видовая особенность растений [19].
Кобальт является необходимым элементом в питании растений. В региональных условиях на концентрацию кобальта в растениях влияют свойства почв, содержание в них подвижной формы элемента, погодные условия и биологические особенности растений [19].
Ртуть является одним из наиболее токсичных химических элементов. При высоких концентрациях в экосистеме происходит ее накопление в растениях. Растения характеризуются неодинаковым содержанием ртути. На содержание и уровень накопления ртути в растениях оказывают влияние пестрота почвенного покрова, неодинаковые условия почвообразования, разные свойства почв, их гидротермический режим, применение удобрений, видовые и биологические особенности растений [17]. Больше всего ртути накапливается в корнях растений. Нормальная концентрация ртути в растительной продукции колеблется от 1,0 до 3,0 мг/кг [16]. Среднее содержание ртути в растительной продукции разных регионов России варьирует от 0,0005 до 0,010 мг/кг [19].
Кадмий является токсичным химическим элементом. Он поступает в растения из почвы и через листья. Токсичность кадмия для растений заключается в нарушении деятельности ферментов, в торможении процесса фотосинтеза, ухудшении транспирации и поступлении в них макро- и микроэлементов. Нормальная концентрация кадмия в растениях колеблется от 0,05 до
0,20 мг/кг [16]. Среднее содержание кадмия в растительной продукции на территории России варьирует от 0,039 до 0,107 мг/кг [19].
Хром по токсичности уступает только ртути. Максимальное содержание хрома отмечается в корнях. По д анным Cabata — Pendías A. [16], содержание хрома в растениях колеблется от 0,02 до 1,0 мг/кг. Нормальная концентрация хрома в растениях равна 0,4—0,6 мг/кг, избыточная превышает 0,5 мг/кг.
По своим свойствам никель схож с железом и кобальтом. Наибольшее количество никеля содержится в корнях и продуктивной части растений. Накопление никеля в генеративных органах растений связано с их биологическими особенностями и высокой подвижностью элемента в системе «почва — растение», особенно в условиях повышенной кислотности [16].
Свинец при низких концентрациях стимулирует рост и развитие растений. Наименьшее количество свинца наблюдается в репродуктивных органах растений. В агроценозах содержание свинца в разных растениях зависит от погодных условий, содержания подвижной формы элемента в почвах, доз внесенных удобрений и видовых особенностей сельскохозяйственных культур [16, 18].
Заключение
Полученные данные показывают, что со дер -жание тяжелых металлов в урожае зерновых ниже ПДК, что свидетельствует об экологической безопасности растениеводческой продукции в условиях Средней Сибири.
Микроэлементный состав сельскохозяйственных культур в земледельческой части Красноярского края определяется агрофизическими и агрохимическими свойствами почв, обеспеченностью их подвижными формами элементов, погодными условиями и биологическими особенностями растений. Среднее содержание меди для пшеницы яровой колеблется от 2,0 до 4,9 мг/кг, цинка — 22,4—42,5, марганца — 10,2—29,4, кобальта — 0,07—0,36, ртути — 0,0003—0,002, кадмия — 0,02—0,023, хрома — 0,10—0,20, никеля — 0,32—0,67, свинца — 0,16—0,27 мг/кг. Среднее содержание элементов для ячменя ярового составило: 2,1—3,6 мг/кг для меди, 17,5—40,1 мг/кг для цинка, 11,9—28,5 мг/кг для марганца, 0,04— 0,12 мг/кг для кобальта, 0,0003—0,011 для ртути, 0,019—0,02 для кадмия, 0,12—0,22 для хрома, 0,34—0,74 для никеля, 0,17—0,25 мг/кг для свинца. Среднее содержание меди для овса составило 2,0—2,8 мг/кг, цинка — 12,7—20,9; марганца — 9,3—25,1, кобальта — 0,11—0,28, ртути 0,0003— 0,0004, кадмия — 0,016—0,019, хрома — 0,18—0,26,
никеля — 0,32—2,38, свинца — 0,28—0,31 мг/кг. При этом в пшенице наиболее высоким, по сравнению с другими культурами, было соддержание меди, цинка, марганца, кобальта и кадмия, а в овсе — ртути, хрома, никеля и свинца.
Региональной особенностью южной земледельческой части края является пониженное содержание микроэлементов в продуктивной части
урожая сельскохозяйственных культур относительно других регионов страны и ПДК. Комплексное научно обоснованное применение удобрений под сельскохозяйственные культуры является основным фактором улучшения микроэлементного состава растений и повышения качественных параметров продукции при сохранении ее экологической безопасности.
Библиографический список
1. Azimov O. T., Kuraeva I. V., Trofymchuk O. M., Karmazynenko S. P., Dorofey Y. M., Voytyuk Y. Y. Estimation of the heavy metal pollution for the soils and different environmental objects within the solid domestic waste landfills // 18th International Conference on Geoinformatics-Theoretical and Applied Aspects. European Association of Geoscientists & Engineers, 2019. - Т. 2019. - № 1. - P. 1-7.
2. Zhang H., Zhang F., Song J., Tan M. L., Johnson V. C. Pollutant source, ecological and human health risks assessment of heavy metals in soils from coal mining areas in Xinjiang, China // Environmental research. — 2021. — Т. 202. — P. 111702.
3. Qin G., Niu Z., Yu J., Li Z., Ma J., Xiang P. Soil heavy metal pollution and food safety in China: Effects, sources and removing technology // Chemosphere. — 2021. — Т. 267. — P. 129205.
4. Zheng S., Wang Q., Yuan Y., Sun W. Human health risk assessment of heavy metals in soil and food crops in the Pearl River Delta urban agglomeration of China // Food chemistry. — 2020. — Т. 316. — P. 126213.
5. Suhani I., Sahab S., Srivastava V., Singh R. P. Impact of cadmium pollution on food safety and human health // Current Opinion in Toxicology. — 2021. — Т. 27. — P. 1—7.
6. Okereafor U., Makhatha M., Mekuto L., Uche-Okereafor N., Sebola T., Mavumengwana V. Toxic metal implications on agricultural soils, plants, animals, aquatic life and human health // International journal of environmental research and public health. — 2020. — Т. 17. — № 7. — P. 2204.
7. Hu B., Shao S., Ni H., Fu Z., Hu L., Zhou Y., Shi Z. Current status, spatial features, health risks, and potential driving factors of soil heavy metal pollution in China at province level // Environmental Pollution. — 2020. — Т. 266. — P. 114961.
8. Adimalla N. Heavy metals pollution assessment and its associated human health risk evaluation of urban soils from Indian cities: a review // Environmental geochemistry and health. — 2020. — Т. 42. — № 1. — P. 173—190.
9. Ji X., Abakumov E., Polyakov V. Assessments of pollution status and human health risk of heavy metals in permafrost-affected soils and lichens: A case-study in Yamal Peninsula, Russia Arctic // Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. — 2019. — Т. 25. — № 8. — P. 2142—2159.
10. Romheld V., Marschner H. Function of micronutrients in plants // Micronutrients in agriculture. — 1991. — Т. 4. — P. 297—328.
11. Аветисян А. А., Колесников В. А., Аветисян А. Т. Содержание тяжелых металлов (свинец и кадмий) в почвах и растениях нетрадиционных кормовых культур и их эколого-токсикологическая оценка в лесостепи Восточной Сибири // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. — 2017. — № 6. — С. 17—27.
12. Ge Y., Hendershot W. Modeling sorption of Cd, Hg and Pb in soils by the NICA-Donnan model // Soil & Sediment Contamination. — 2005. — Т. 14. — № 1. — P. 53—69.
13. Zaynab M., Al-Yahyai R., Ameen A., Sharif Y., Ali L., Fatima M., Li S. Health and environmental effects of heavy metals // Journal of King Saud University-Science. — 2022. — Т. 34. — № 1. — P. 101653.
14. Alengebawy A., Abdelkhalek S. T., Qureshi S. R., Wang M. Q.Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications // Toxics. — 2021. — Т. 9. — № 3. — P. 42.
15. Волков А. Д. Химический состав и питательность кормов в Красноярском крае: учебное пособие. — Красноярск: Изд-во Красноярского ГАУ, 2005. — 119 с.
16. Cabata — Pendias A. Trace Elements in Soils and Plant. 4th. Bosa Raton, FL: Crs Press, 2010. — 548 p.
17. Василовский А. М., Куркатов С. В., Михайлуц А. П., Скударнов С. Е. Гигиена среды обитания в Красноярском крае. — Новосибирск: Наука, 2015. — 148 с.
18. Аристархов А. Н. Оптимизация полиэлементного состава в агроэкосистеме России. Эколого-агрохимическая оценка состояния дефицита, способов и средств его устранения. — М.: ВНИИА, 2019. — 832 с.
19. Карпова Е. А., Минеев В. Г. Тяжелые металлы в агроэкосистеме. — М.: КДУ, 2015. — 251.с.
MONITORING HEAVY METAL CONTENT IN AGRICULTURAL CROPS IN THE SOUTH OF CENTRAL SIBERIA
A. E. Pobilat, Ph. D. (Medical Sciences), Senior Researcher at the Department of Medical Elementology, Medical Institute, Peoples' Friendship University of Russia, apobilat@mail.ru, Moscow, Russia,
A. A. Kirichuk, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Associate Professor, Head of the Department of Human Ecology and Bioelementology, Peoples' Friendship University of Russia, kirichuk-aa@rudn.ru, Moscow, Russia,
O. V. Baranova, Ph. D. (Biology), Associate Professor, Head of the Nutrition Laboratory, Institute of Bioelementology, Orenburg State University, baranovaov@yandex.ru, Orenburg, Russia
References
1. Azimov O. T., Kuraeva I. V., Trofymchuk O. M., Karmazynenko S. P., Dorofey Y. M., Voytyuk Y. Y. Estimation of the heavy metal pollution for the soils and different environmental objects within the solid domestic waste landfills. The 18th International Conference on Geoinformatics-Theoretical and Applied Aspects. European Association of Geoscientists & Engineers, 2019. Vol. 2019. No. 1. P. 1-7.
2. Zhang H., Zhang F., Song J., Tan M. L., Johnson V. C. Pollutant source, ecological and human health risks assessment of heavy metals in soils from coal mining areas in Xinjiang, China. Environmental research. 2021. Vol. 202. P. 111702.
3. Qin G., Niu Z., Yu J., Li Z., Ma J., Xiang P. Soil heavy metal pollution and food safety in China: Effects, sources and removing technology. Chemosphere. 2021. Vol. 267. P. 129205.
4. Zheng S., Wang Q., Yuan Y., Sun W. Human health risk assessment of heavy metals in soil and food crops in the Pearl River Delta urban agglomeration of China. Food chemistry. 2020. Vol. 316. P. 126213.
5. Suhani I., Sahab S., Srivastava V., Singh R. P. Impact of cadmium pollution on food safety and human health. Current Opinion in Toxicology. 2021. Vol. 27. P. 1-7.
6. Okereafor U., Makhatha M., Mekuto L., Uche-Okereafor N., Sebola T., Mavumengwana V. Toxic metal implications on agricultural soils, plants, animals, aquatic life and human health. International journal of environmental research and public health. 2020. Vol. 17. No. 7. P. 2204.
7. Hu B., Shao S., Ni H., Fu Z., Hu L., Zhou Y., Shi Z. Current status, spatial features, health risks, and potential driving factors of soil heavy metal pollution in China at province level. Environmental Pollution. 2020. Vol. 266. P. 114961.
8. Adimalla N. Heavy metals pollution assessment and its associated human health risk evaluation of urban soils from Indian cities: a review. Environmental geochemistry and health. 2020. Vol. 42. No. 1. P. 173—190.
9. Ji X., Abakumov E., Polyakov V. Assessments of pollution status and human health risk of heavy metals in permafrost-affected soils and lichens: A case-study in Yamal Peninsula, Russia Arctic. Human and Ecological Risk Assessment: An International Journal. 2019. Vol. 25. No. 8. P. 2142—2159.
10. Romheld V., Marschner H. Function of micronutrients in plants. Micronutrients in agriculture. 1991. Vol. 4. P. 297—328.
11. Avetisyan A. A., Kolesnikov V. A., Avetisyan A. T. Soderzhanie tyazhelyh metallov (svinec i kadmij) v pochvah i rasteniyah netradicionnyh kormovyh kul'tur i ih ekologo-toksikologicheskaya ocenka v lesostepi Vostochnoj Sibiri // Vestnik Krasno-yarskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta [The content of heavy metals (lead and cadmium) in soils and plants of non-traditional fodder crops and their ecological and toxicological assessment in the forest-steppe of Eastern Siberia. Bulletin of Krasnoyarsk State Agrarian University]. 2017. No. 6. P. 17—27 [in Russian].
12. Ge Y., Hendershot W. Modeling sorption of Cd, Hg and Pb in soils by the NICA-Donnan model. Soil & Sediment Contamination. 2005. Vol. 14. No. 1. P. 53—69.
13. Zaynab M., Al-Yahyai R., Ameen A., Sharif Y., Ali L., Fatima M., Li S. Health and environmental effects of heavy metals. Journal of King Saud University-Science. 2022. Vol. 34. No. 1. P. 101653.
14. Alengebawy A., Abdelkhalek S. T., Qureshi S. R., Wang M. Q.Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications. Toxins. 2021. Vol. 9. No. 3. p. 42.
15. Volkov A. D. Himicheskij sostav i pitatel'nost' kormov v Krasnoyarskom krae: uchebnoe posobie. Krasnoyarsk: Izd-vo Kras-noyarskogo GAU [Chemical composition and nutritional value of feed in the Krasnoyarsk Territory: textbook. Krasnoyarsk, Publishing House of the Krasnoyarsk State University]. 2005. 119 p. [in Russian].
16. Cabata — Pendias A. Trace Elements in Soils and Plant. 4th. Bosa Raton, FL: Crs Press, 2010. 548 p.
17. Vasilovskiy A. M., Kurkatov S. V., Mikhailuk A. P., Skudarnov S. E. Gigiena sredy obitaniya v Krasnoyarskom krae. [Hygiene of the habitat in the Krasnoyarsk Territory]. Novosibirsk, Nauka. 2015. 148 p. [in Russian].
18. Aristarkhov A. N. Optimizaciya polielementnogo sostava v agroekosisteme Rossii. Ekologo-agrohimicheskaya ocenka sostoy-aniya deficita, sposobov i sredstv ego ustraneniya. Moscow, VNIIA [Optimization of polyelement composition in the agroe-cosystem of Russia. Ecological and agrochemical assessment of the state of the deficit, methods and means of its elimination]. Moscow, VNIIA. 2019. 832 p. [in Russian].
19. Karpova E. A., Mineev V. G. Tyazhelye metally v agroekosisteme. [Heavy metals in the agroecosystem]. Moscow, KDU. 2015. 251 p. [in Russian].
