CC BY
37
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
УДК 57.044; 631.46
doi 10.18522/1026-2237-2021-2-126-133
ОЦЕНКА ЭКОТОКСИЧНОСТИ ВИСМУТА ПО АКТИВНОСТИ КАТАЛАЗЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ И БУФЕРНОСТИ ПОЧВ *
© 2021 г. Л.В. Судьина1, С.И. Колесников1, Т.В. Минникова1, Т.А. Тер-Мисакянц1, Е.Н. Неведомая1, К.Ш. Казеев1
1Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
ESTIMATION OF ECOTOXICITY OF BISMUTH BY CATALASE ACTIVITY DEPENDING ON THE CHEMICAL COMPOUNDS AND BUFFER SOILS
L.V. Sudina1, S.I. Kolesnikov1, T.V. Minnikova1, T.A. Ter-Misakyants1, E.N. Nevedomaya1, K.Sh. Kazeev1
Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia
Судьина Людмила Владимировна - аспирант, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: malusik_07@inbox.ru
Колесников Сергей Ильич - доктор сельскохозяйственных наук, профессор, заведующий кафедрой экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: kolesnikov@sfedu.ru
Минникова Татьяна Владимировна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, НОЦ «Экология и природопользование», Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: loko261008@yandex.ru
Тер-Мисакянц Тигран Александрович - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, НОЦ «Экология и природопользование», Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: rak@bk.ru
Lyudmila V. Sudina - Postgraduate, Department of Ecology and Environmental Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: malusik_0 7@inbox. ru
Sergey I. Kolesnikov - Doctor of Agricultural Sciences, Professor, Head of Department of Ecology and Environmental Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: kolesni-kov@sfedu.ru
Tatiana V. Minnikova - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, SEC "Ecology and Nature Management", Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: loko261008@yandex.ru
Tigran A. Ter-Misakyants - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, SEC "Ecology and Nature Management", Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: rak@bk.ru
Исследование выполнено при поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках госзадания (Южный федеральный университет, проект № 0852-2020-0029) и государственной поддержке ведущих научных школ Российской Федерации (грант Президента РФ НШ-2511.2020.11) / The study was carried out with the support of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian Federation within the framework of the state order (Southern Federal University, project No. 0852-2020-0029) and state support of the leading scientific schools of the Russian Federation (grant of the President of the Russian Federation NSh-2511.2020.11).
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
Неведомая Елена Николаевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, НОЦ «Экология и природопользование», Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, e-mail: mj20@rambler.ru
Казеев Камиль Шагидуллович - доктор географических наук, профессор, кафедра экологии и природопользования, Академия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университет, пр. Стачки, 194/1, г. Ростов-на-Дону, 344090, Россия, email: kamil_kazeev@mail.ru
Elena N. Nevedomaya - Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher, SEC "Ecology and Nature Management", Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: mj20@rambler.ru
Kamil Sh. Kazeev - Doctor of Geography, Professor, Department of Ecology and Environmental Management, Ivanovsky Academy of Biology and Biotechnology, Southern Federal University, Stachki Ave., 194/1, Rostov-on-Don, 344090, Russia, e-mail: kamil_kazeev@mail.ru
Представлены результаты исследований оценки экотоксичности висмута по активности каталазы для разных типов почв Юга России. Экотоксичность висмута в почве зависит от его химического соединения: нитрат висмута (86) > карбонат висмута (90) > оксид висмута (93). Наибольшую экотоксичность на состояние почв оказывает нитрат висмута за счет хорошей растворимости и большей подвижности в почвенном растворе катионов Bi3+. Оксид висмута оказал несколько меньшее негативное воздействие. Бурая лесная почва имеет меньшую устойчивость в связи с кислой реакцией почвенной среды, а серопески - в связи с легким гранулометрическим составом. Эти показатели почв-способствуют высокой подвижности и, следовательно, экотоксичности висмута в почве.
Ключевые слова: висмут, активность каталазы, загрязнение, чернозём обыкновенный, бурая лесная почва, серопески, химические соединения висмута.
The results of studies of changes in the activity of catalase in ordinary chernozem, brown forest soil and sierosands under pollution with different of the bismuth chemical compounds: bismuth oxide, carbonate and nitrate are presented. It has been established that bismuth contamination of different types of soils reduces catalase activity, regardless of the chemical compounds. The toxicity of bismuth increases with an increase in the dose applied to the soil. Based on the chemical bismuth compounds, the average toxicity series for soils by catalase activity is as follows: bismuth nitrate (86)> bismuth carbonate (90) > bismuth oxide (93). The greatest ecotoxicity is shown by bismuth nitrate due to its good solubility and greater mobility in the soil solution of Bi3+. The bismuth oxide showed slightly less negative effects. The series of soil sensitivity to bismuth pollution has the following sequence: ordinary chernozem (95) > sierosands (89) > brown forest soil (86). The most resistant to contamination with bismuth soil is ordinary chernozem, and the most sensitive soil is brown forest soil.
Keywords: bismuth, catalase activity, pollution, chernozem ordinary, brown forest soil, sierosands, bismuth chemical compounds.
Введение
Соединения висмута в настоящее время всё чаще используются в различных сферах производства как альтернатива токсичному свинцу [1]. По данным Н.С Касимова и Д.В. Власова [2], висмут обладает наивысшей степенью технофильности, уступая только углероду, азоту и хлору. В связи с широким использованием в различных сферах производства соединения висмута попадают в окружающую среду. Основными источниками загрязнения висмутом среды, в том числе почв, являются черная и цветная металлургия, автотранспорт, угольные ТЭС, горнодобывающая промышленность [3-12]. В результате концентрация висмута в почве может превышать фоновое содержание в 300 раз, достигая при этом 930-1891 мг/кг, а иногда и 5140 мг/кг [8, 13, 14]. Такое высокое содержание висмута может приводить к снижению видового разнообразия мик-робоценоза, общей численности микроорганизмов, активности почвенных ферментов. В литературных
источниках данные о токсичности висмута противоречивы. Ряд авторов указывают на отсутствие токсических эффектов соединений висмута [15, 16], другие отмечают токсические эффекты при изучении соединений висмута у простейших и представителей почвенной фауны [17, 18]. Установлено токсическое действие висмута на биологические свойства почв: ферментативную активность, почвенные бактерии и грибы [19, 20]. Соединения висмута (III) с цистеином ингибируют активность уреазы с коэффициентом ингибирования 1,84±0,15 тМ [21]. Однако данных в современной литературе о влиянии висмута на активность каталазы почв не обнаружено. Поскольку последняя отражает интенсивность процессов минерализации, протекающих в почве, и потенциальной биологической активности в ней, актуальным является изучение активности данного фермента при загрязнении висмутом.
Цель исследований - оценить экотоксичность висмута по активности каталазы в зависимости от химического соединения и буферности почв.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
Материалы и методы
Объектами изучения выбраны почвы, отличающиеся по своим генетическим свойствам: чернозём обыкновенный, бурая лесная и серопески. Характеристика генетических свойств почв (содержание гумуса и рН) и расположение мест отбора почв представлены в таблице.
Образцы почв отобраны из верхнего пахотного слоя (0-10 см), поскольку в нем задерживаются тяжелые металлы [22]. Фоновое содержание висмута в объектах исследования: в черноземе обыкновенном -0,27, бурой лесной почве - 0,28, серопесках -0,14 мг/кг. Содержание висмута в исследуемых почвах определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой во Всероссийском научно-исследовательском геологическом институте им. А.П. Карпинского (г. Санкт-Петербург). При анализе литературных данных не обнаружено, какие химические соединения висмута попадают в почву. Вероятно, это могут быть оксиды, а также растворимые и нерастворимые соли. Эти химические соединения характерны для большинства тяжелых металлов, загрязняющих почву [22].
Определение биологических свойств почвы проводили через 10 сут после загрязнения. Более длительный срок инкубации увеличивает различия в состоянии почвы, инкубированной в лаборатории, от ее состояния в естественных условиях. Моделирова-
Лабораторно-аналитические исследования выполнены с использованием общепринятых методов в биологии, почвоведении и экологии [23]. Активность каталазы определяли в 3 биологических и 4 аналитических повторностях газометрическим методом по методике [29]: по объему разложенной перекиси водорода за 1 мин и измеряли в мл О2 в 1 г почвы за 1 мин (п = 36). Достоверность полученных результатов оценивали с помощью дисперсионного
ние эксперимента по загрязнению почв проводили в трехкратной повторности в лабораторных условиях общепринятыми в биологии и экологии почв методами [23]. Почвы загрязняли оксидом висмута Bi2Oз, карбонатом висмута (ВЮ)2^3, нитратом висмута Bi(NO3)3 в разных концентрациях - 1,5, 3, 15, 30, 150 и 300 мг/кг. Исследовали соединения висмута (III), поскольку его трехвалентное состояние является наиболее стабильным в природе [24]. При внесении оксида, карбоната и нитрата висмута в почву учитывалась растворимость соединений. Нитрат висмута растворяли в воде и вносили в почву при первом поливе. Оксид и карбонат растирали с небольшим количеством сухой почвы, а затем тщательно перемешивали с остальной почвой инкубационного сосуда, после чего поливали. Почву (0,5 кг) инкубировали при оптимальной влажности (60 % от полевой влагоемкости) и температуре 2022 °С в трехкратной повторности. Ферменты класса оксидоредуктаз, к которым относят активность ка-талазы, при оценке устойчивости почв к химическому загрязнению являются наиболее чувствительными показателями [25-28]. Активность каталазы отражает интенсивность процессов минерализации в почве и является чувствительным показателем её биологического состояния. Активность каталазы определяли через 10 сут после загрязнения чернозема обыкновенного, бурой лесной почвы и серопесков разными химическими соединениями висмута.
анализа и последующего определения наименьшей существенной разности (НСР).
Результаты и их обсуждение
Независимо от химического соединения висмута при внесении его в чернозём обыкновенный происходит ингибирование активности каталазы (рис. 1).
Характеристика генетических свойств и мест отбора проб почв / Characteristics of soil genetic properties and soil sampling areas
Тип почв (гранулометрический состав) Место отбора Географические координаты Тип угодья Содержание гумуса, % рН
Чернозем обыкновенный (тяжелосуглинистый) г. Ростов-на-Дону, Ботанический сад ЮФУ 47°14'17.54' с.ш. 39°38'33.22' в.д. Пашня 3,7 7,8
Бурая лесная кислая почва (тяжелосуглинистая) Республика Адыгея, пос. Никель 44°10.649' с.ш. 40°9.469' в.д. Грабово-буко-вый лес 1,8 5,8
Серопески, чернозем супесчаный (легкосуглинистый) Ростовская область, Усть-Донецкий район 47°46.015' с.ш. 40°51.700' в.д. Разнотравно-злаковая степь 2,3 6,8
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
Оксид и карбонат висмута в дозе 300 мг/кг статистически достоверно снижают активность каталазы на 22 и 14 % соответственно от контрольных значений. При увеличении концентрации нитрата висмута наблюдали обратно пропорциональную зависимость. Доза 30300 мг/кг вызывала снижение фермента на 10-16 % от контроля. Данный факт, возможно, обусловлен хорошей растворимостью нитрата висмута и большей подвижностью в почвенном растворе катионов ВР+. Несмотря на то что оксиды как нерастворимые соединения тяжелых металлов оказывают меньшее токсическое действие на почву, чем водорастворимые соли металлов, максимальная доза 300 мг/кг оксида висмута была наиболее токсичной для активности каталазы черноземов [30].
Ряд токсичности химических соединений висмута для чернозема обыкновенного по активности каталазы имеет вид: оксид висмута (97) > карбонат висмута (96) > нитрат висмута (93).
При внесении 30 мг/кг оксида и карбоната висмута в бурую лесную почву отмечено достоверное снижение активности каталазы на 10 % от контроля (рис. 2).
Внесение уже 3 мг/кг нитрата висмута ингибировало активность каталазы на 13 % от контроля. Дозы 150 и 300 мг/кг оксида, карбоната и нитрата висмута снижали активность каталазы на 23-41 % соответственно относительно контроля. Способность соединений висмута подавлять активность ферментов в бурой лесной почве, возможно, связана с наличием большого количества легкоразлагаемых органических веществ на её поверхности. Последние могут поддерживать относительно большие количества растворимых комплексов Bi с органическими веществами почвы [19].
Ряд токсичности химических соединений висмута для бурой лесной почвы по активности каталазы имеет вид: оксид висмута (89) > карбонат висмута (87) > нитрат висмута (81).
Малые дозы (1,5 мг/кг) всех изученных химических соединений висмута не оказывают влияния на активность ката-лазы в серопесках (рис. 3).
Рис. 1
зема,
□ ■ ■ II □
Оксид Bi Карбонат Bi
Контроль S 1.5 мг/кг Я 3 мг/кг
30 мг/кг 0 150 мг/кг ü 300 мг/кг
. Изменение активности каталазы при загрязнении висмутом черно-% от контроля / Fig. 1. Changes in catalase activity in case of bismuth contamination of chernozem, % of control
Рис. 2. Изменение активности каталазы при загрязнении висмутом бурой лесной кислой почвы, % от контроля / Fig. 2. Changes in catalase activity upon contamination of brown forest acidic soil with bismuth, % of control
Рис. 3. Изменение активности каталазы при загрязнении висмутом серопесков, % от контроля / Fig. 3. Changes in catalase activity in sierosands contamination with bismuth, % of control
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
Оксид (30-300 мг/кг) ингибировал активность каталазы на 13-22 % относительно контроля. Дозы 3 и 15 мг/кг карбоната и нитрата висмута снижают активность каталазы на 14 и 15 % соответственно от контрольных значений, карбонат висмута (300 мг/кг) - на 25 %. Нитрат висмута (30300 мг/кг) ингибировал активность каталазы серопесков на 17-30 % относительно контроля. Увеличение вносимой дозы, независимо от химического соединения висмута, вызывает снижение изучаемого показателя.
Таким образом, усредненный ряд токсичности химических соединений висмута для почв по активности каталазы имеет вид: нитрат висмута (86) > карбонат висмута (90) > оксид висмута (93). Наибольшую экотоксичность оказывает нитрат висмута за счет хорошей растворимости и большей подвижности в почвенном растворе катионов ВР+. Нерастворимый в воде оксид висмута проявил несколько меньшее негативное воздействие. Установлено, что различные химические соединения висмута снижают биологические показатели почв, что приводит к ухудшению их свойств. При малых дозах загрязнения висмут, независимо от химического соединения, не оказывает существенного влияния на биологические показатели почв. Тем не менее экотоксичность висмута возрастает с увеличением дозы, вносимой в почву.
Ряд чувствительности почв к загрязнению висмутом имеет следующую последовательность: чернозём обыкновенный (95) > серопески (89) > > бурая лесная почва (86). Наиболее устойчивым к загрязнению висмутом является чернозём обыкновенный, а наиболее чувствительной почвой - бурая лесная. Вероятно, это обусловлено генетическими свойствами этих типов почв, которые обеспечивают устойчивость к загрязнению тяжелыми металлами. Для черноземов характерны видовое разнообразие почвенных микроорганизмов, высокие показатели ферментативной активности, нейтральная реакция почвенной среды, тяжелый гранулометрический состав. Бурые лесные почвы имеют кислую среду, обладают более низкими биологическими характеристиками по сравнению с черноземом обыкновенным. Бурые лесные почвы характерны для лесов предгорий Кавказа. Серопески широко представлены в степных регионах. Эти почвы более бедны по гумусовому содержанию. Они характеризуются малым количеством микроорганизмов и низкой активностью почвенных ферментов [31]. Легкий гранулометрический состав серопесков и кислая реакция среды бурых лесных почв
(рН = 5,8), а также низкое содержание органического вещества (2,3 и 1,8 % соответственно) способствуют высокой подвижности, следовательно, и высокой экотоксичности висмута в почвах.
Заключение
Экотоксичность висмута зависит от его химического соединения: нитрат висмута (86) > карбонат висмута (90) > оксид висмута (93). Наибольшую экотоксичность оказывает нитрат висмута за счет хорошей растворимости и большей подвижности в почвенном растворе катионов Bi3+. Практически нерастворимые в воде химические соединения висмута проявили несколько меньшее негативное воздействие. Ряд чувствительности почв к загрязнению висмутом имеет следующую последовательность: чернозём обыкновенный (95) > серопески (89) > бурая лесная почва (86). Бурая лесная почва менее устойчива в связи с кислой реакцией среды, а серопески - в связи с легким гранулометрическим составом. И то и другое способствует подвижности и, следовательно, экотоксич-ности висмута в почве.
Литература
1. Directive on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment // J. Reference EUR-lex. 2003. Vol. 37. P. 19-23.
2. Касимов Н.С., Власов Д.В. Технофильность химических элементов в начале XXI в. // Вестн. Московского ун-та. Серия 5: География. 2012. № 1. С. 15-22.
3. Галямова Г.К. Химические элементы в почвах г. Усть-Каменогорска // Юг России: экология, развитие. География и геоэкология. 2013. № 2. С. 120-126.
4. Ларионова Н.А. Воздействие предприятий алюминиевой промышленности на загрязнение окружающей среды // Экол. геология: теория, практика и региональные проблемы : материалы V Междунар. научн.-практ. конф. г. Воронеж (13-15 сентября 2017 г.). Воронеж: Научная книга, 2017. С. 78-80.
5. Крылов Д.А., Сидорова Г.П. Еще раз об экологическом воздействии на окружающую среду угольных ТЭС России // Энергия: экономика, техника, экология. 2015. № 12. С. 2-11.
6. Крылов Д.А. Негативное влияние элементов-примесей от угольных ТЭС на окружающую среду // Горн. информ.-аналит. бюл. 2017. № 12. С. 77-87.
7. Селиванова Н.В., Трифонова Т.А., Ширкин Л.А. Утилизация отходов гальванического производства // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2011. Т. 13, № 1. С. 2085-2088.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
8. Юргенсон Г.А., Горбань Д.Н. Особенности распределения висмута в почвах, техноземах и растениях Шерловогорского рудного района // Междунар. журн. прикл. и фунд. исследований. 2017. № 7. С. 111-116.
9. Jung M.C., Thronton I., Chon H.-T. Arsenic, Sb and Bi contamination of soil, plants, waters, and sediments in the vicinity of the dalsung Cu-W mine in Korea // The Science of the Total Environment. 2002. No. 1-3. P. 81-89.
10.Xiong Q.L., Zhao W.J., Guo X.Y., Shu T.T., Chen F.T., Zheng X.X., Gong Z.N. Dustfall heavy metal pollution during winter in North China // Bull. Environ Contam Toxicol. 2015. No 4. P. 548-554.
11. Cortada U.M., Hidalgo C., Martinez J., Rey J. Impact in soil caused by metal (loid)s in lead metallurgy. The case of Cruz Smelter (Southern Spain) // Journal of Geochemical Exploration. 2018. Vol. 190. P. 302-313.
12. Wei C., Deng Q., Wu F., Fu Z., Xu L. Arsenic, antimony, and bismuth uptake and accumulation by plants in an old antimony mine, China // Biol. Trace Elem. Res. 2011. Vol. 144. P. 1150-1158.
13. Elekes C.C., Busuioc G. The mycoremediation of metals polluted soils using wild growing species of mushrooms // Latest Trends on Engineering Education. 2010. Vol. 1. P. 36-39.
14. Johnson C.A., Moench H., Wersin P., Kugler P., Wenger C. Solubility of antimony and other elements in samples taken from shooting ranges // J. Environ. Qual. 2005. Vol. 34. P. 248-254.
15. Gilster J., Bacon K., Marlink K., Sheppard B., Deveney C., Rutten M. Bismuth subsalicylate increases intracellular Ca2+, MAP-kinase activity, and cell proliferation in normal human gastric mucous epithelial cells // Dig Dis Sci. 2004. Vol. 49. P. 370-378.
16. Sano Yuri, Hiroshi Satoh, Momoko Chiba, Masahide Okamoto, Koji Serizawa, Hiroshi Nakashima, Kazuyuki Omae. Oral toxicity of bismuth in rat: single and 28-day repeated administration studies // J. Occup Health. 2005. Vol. 47, No. 4. P. 293-298.
17. Berthelot Y., Valton E., Auroy A., Trottier B., Robidoux P.Y. Integration of toxicological and chemical tools to assess the bioavailability of metals and energetic compounds in contaminated soils // Chemosphere. 2008. Vol. 74. P. 166-177.
18. Sousa M.C., Poiares-de-Silvaa J. Cytotoxicity induced by bismuth subcitrate in Giardia lamblia trophozoites // Toxicology in Vitro. 1999. Vol. 13, iss. 4-5. P. 591-598.
19. Murata T. Effects of bismuth contamination on the growth and activity of soil microorganisms using thiols as model compounds // J. Environ. Sci. Health a Tox Hazard Subst. Environ. Eng. 2006. Vol. 41, No 2. P.161-172.
20. Tsang K. W., Dugan P. R., Pfister R. M. Mobilization of Bi, Cd, Pb, Th, and U Ions from Contaminated Soil and the Influence of Bacteria on the Process Emerging Technologies in Hazardous Waste Management // IV ACS Symposium Series. 1994. P. 78-93.
21. Zhang L., Mulrooney S.B., Leung A.FK., Zeng Y., Ko B.BC., Hausinger R.P., Sun H. Inhibition of urease by bismuth (III): implications for the mechanism of action of bismuth drugs // Biometals. 2006. Vol. 19. P. 503-511.
22. Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton: CrcPress, 2010. 548 p.
23. Казеев К.Ш., Колесников С.И., Акименко Ю.В., Даденко Е.В. Методы биодиагностики наземных экосистем. Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2016. 356 с.
24. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Zubavichus Y.V., Gajtko O.M., Efimov N.N., Svetogorov R.D., Murzin V.Yu. New complex bismuth oxides in the Bi2O3-NiO-Sb2Ü5 system and their properties // J. of Solid State Chemistry. 2015. Vol. 225. P. 97-104.
25. Kolesnikov S.I., Evreinova A.V., Kazeev K.Sh., Val'kov V.F. Changes in the Ecological and Biological Properties of Ordinary Chernozems Polluted by Heavy Metals of the Second Hazard Class (Mo, Co, Cr, and Ni) // Eurasian Soil Science. 2009. Vol. 42, No. 8. P. 936-942.
26. Kolesnikov S.I., Kazeev K.S., Val'kov V.F., Ponomareva S.V. Ranking of Chemical Elements According to Their Ecological Hazard for Soil // Russian Agricultural Sciences. 2010. Vol. 36, No. 1. P. 32-34.
27.Минникова Т.В., Сушкова С. Н., Манджиева С.С., Минкина Т.М., Колесников С.И. Оценка влияния бенз(а)пирена на биологическую активность чернозема Ростовской области // Изв. Томского политех-нич. ун-та. Инжиниринг георесурсов. 2019. Т. 330, № 12. С. 91-102.
28. Цепина Н.И., Судьина Л.В., Минникова Т.В., Колесников С.И. Влияние загрязнения серебром на активность каталазы черноземов, бурых лесных почв и серопесков // Уч. зап. Крымского федерального унта им. В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2020. № 2. С.259-266.
29. Галстян А.Ш. Унификация методов исследования активности ферментов почв // Почвоведение. 1978. № 2. С. 107-114.
30. Колесников С.И. Агроэкологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами : автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук. Краснодар, 2001. 35 с.
31. Вальков В.Ф., Казеев К.Ш., Колесников С.И. Почвы Юга России. Ростов н/Д.: Эверест, 2008. 276 с.
References
1. Directive on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment. (2003). J. Reference EUR-lex, No. 37, pp. 19-23.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
2. Kasimov N.S., Vlasov D.V. (2012). Technophilic-ity of chemical elements at the beginning of the 21st century. Vestn. Moskovskogo un-ta. Seriya 5: Geografiya, No. 1, pp. 15-22. (in Russian).
3. Galyamova G.K. (2013). Chemical elements in soils of Ust-Kamenogorsk. Yug Rossii: ekologiya, razvi-tie. Geografiya i geoekologiya, No. 2, pp. 120-126. (in Russian).
4. Larionova N.A. (2017). The impact of the enterprises of the aluminium industry on the environment pollution. Ecological geology: theory, practice and regional problems. International Scientific Practical Conference. Voronezh, Nauchnaya kniga Publ., pp. 78-80. (in Russian).
5. Krylov D.A., Sidorova G.P. (2015). Once again on the environmental impact of coal-fired power plants in Russia. Energiya: ekonomika, tekhnika, ekologiya, No. 12, pp. 2-11. (in Russian).
6. Krylov D.A. (2017). Negative influence of impurity elements from coal-fired power plants on the environment. Gorn. inform.-analit. byul., No. 12, pp. 77-87. (in Russian).
7. Selivanova N.V., Trifonova T.A., Syrkin L.A. (2011). Disposal of waste of galvanic production. Izv. Samarskogo nauch. tsentraRAN, vol. 13, No. 1, pp. 20852088. (in Russian).
8. Yurgenson G., Gorban D. (2017). Features of bismuth distribution in soils, technosoils and plants of the Sherlovoaya mountain ore region. Mezhdunar. zhurn. prikl. i fund. issledovanii, vol. 7, pp. 111-116. (in Russian).
9. Jung M.C., Thronton I, Chon H.-T. (2002). Arsenic, Sb and Bi contamination of soil, plants, waters, and sediments in the vicinity of the dalsung Cu-W mine in Korea. The Science of the Total Environment, No. 1-3, pp. 81-89. Doi 10.1016 / s0048-9697 (02) 00042-6.
10. Xiong Q.L., Zhao W.J., Guo X.Y., Shu T.T., Chen F.T., Zheng X.X., Gong Z.N. (2015). Dustfall heavy metal pollution during winter in North China. Bull. Environ. Contam. Toxicol., vol. 4, pp. 548-554.
11. Cortada U.M., Hidalgo C., Martinez J., Rey J. (2018). Impact in soil caused by metal (loid)s in lead metallurgy. The case of Cruz Smelter (Southern Spain). Journal of Geochemical Exploration, vol. 190, pp. 302-313. Doi /10.1016/j.gexplo.2018.04.001.
12. Wei C., Deng Q., Wu F., Fu Z., Xu L. (2011). Arsenic, antimony, and bismuth uptake and accumulation by plants in an old antimony mine, China. Biol. Trace Elem. Res., vol. 144 (1-3), pp. 1150-1158. Doi 10.1007/s12011-011-9017-x.
13. Elekes C.C., Busuioc G. (2010). The mycoremedi-ation of metals polluted soils using wild growing species of mushrooms. Latest Trends on Engineering Education, vol. 1, pp. 36-39.
14. Johnson C.A., Moench H., Wersin P., Kugler P., Wenger C. (2005). Solubility of antimony and other elements in samples taken from shooting ranges. J. Environ. Qual., vol. 34, pp. 248-254.
15. Gilster J., Bacon K., Marlink K., Sheppard B., Deveney C., Rutten M. (2004). Bismuth subsalicylate increases intracellular Ca2+, MAP-kinase activity, and cell proliferation in normal human gastric mucous epithelial cells. Dig Dis Sci, vol. 49, pp. 370-378.
16. Sano Yuri, Hiroshi Satoh, Momoko Chiba, Masa-hide Okamoto, Koji Serizawa, Hiroshi Nakashima, Kazuyuki Omae. (2005). Oral toxicity of bismuth in rat: single and 28-day repeated administration studies. J. Oc-cup. Health, vol. 47, No. 4, pp. 293-298. Doi 10.1539/joh.47.293.
17. Berthelot Y., Valton E., Auroy A., Trottier B., Robidoux P.Y. (2008). Integration of toxicological and chemical tools to assess the bioavailability of metals and energetic compounds in contaminated soils. Chemo-sphere, vol. 74, pp. 166-177. Doi 10.1016/j.chemo-sphere.2008.07.056.
18. Sousa M.C., Poiares-de-Silvaa J. (1999). Cytotoxicity induced by bismuth subcitrate in Giardia lamblia trophozoites. Toxicology in Vitro, vol. 13, iss. 4-5, pp. 591-598. Doi 10.1016/S0887-2333(99)00068-5.
19. Murata T. (2006). Effects of bismuth contamination on the growth and activity of soil microorganisms using thiols as model compounds. J. Environ. Sci Health A Tox. HazardSubst. Environ. Eng., vol. 41, No. 2, pp. 161172. Doi 10.1080/10934520500349276.
20. Tsang K.W., Dugan P.R., Pfister R.M. (1994). Mobilization of Bi, Cd, Pb, Th, and U Ions from Contaminated Soil and the Influence of Bacteria on the Process. Emerging Technologies in Hazardous Waste Management IV, March ACS Symposium Series, pp. 78-93. Doi 10.1021/bk-1994-0554.ch005.
21. Zhang L., Mulrooney S.B., Leung A.F.K., Zeng Y., Ko B.B.C., Hausinger R.P., Sun H. (2006). Inhibition of urease by bismuth (III): implications for the mechanism of action of bismuth drugs. Biometals, vol. 19, pp. 503-511.
22. Kabata-Pendias A. (2010). Trace Elements in Soils and Plants. Boca Raton, FL, CrcPress, 548 p.
23. Kazeev K.Sh., Kolesnikov S.I., Akimenko Yu.V., Dadenko E.V. (2016). Methods of biodiagnostics of terrestrial ecosystems. Rostov-on-Don, SFU Press, 356 p. (in Russian).
24. Egorysheva A.V., Ellert O.G., Zubavichus Y.V., Gajtko O.M., Efimov N.N., Svetogorov R.D., Murzin V.Yu. (2015). New complex bismuth oxides in the Bi2O3 -NiO-Sb2O5 system and their properties. Journal of Solid State Chemistry, vol. 225, pp. 97-104.
25. Kolesnikov S.I., Evreinova A.V., Kazeev K.Sh., Val'kov V.F. (2009). Changes in the Ecological and Biological Properties of Ordinary Chernozems Polluted by
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2021. No. 2
Heavy Metals of the Second Hazard Class (Mo, Co, Cr, and Ni). Eurasian Soil Science, vol. 42, No. 8, pp. 936942.
26. Kolesnikov S.I., Kazeev K.S., Val'kov V.F., Ponomareva S.V. (2010). Ranking of Chemical Elements According to Their Ecological Hazard for Soil. Russian Agricultural Sciences, vol. 36, No. 1, pp. 32-34. (in Russian).
27. Minnikova T.V., Sushkova S.N., Mandzhieva S.S., Minkina T. M., Kolesnikov S. I. (2019). Evaluation of the influence of benz (a) pyrene on the biological activity of chernozem of the Rostov region. Izv. Tomskogo politekhnich. un-ta. Inzhiniring georesursov, vol. 330, No. 12, pp. 91-102. (in Russian).
28. Tsepina N.I., Sudina L.V., Minnikova T.V., Kolesnikov S.I. (2020). Influence of silver pollution on the activity of soil catalase in South of Russia. Uchen. zap. Krymskogo federal'nogo un-ta im. V.I. Vernadskogo. Bi-ologiya. Khimiya, No. 2, pp. 259-266. (in Russian).
29. Galstyan A.Sh. (1978). Unification of methods for studying the activity of soil enzymes. Pochvovedenie, No. 2, pp. 107-114. (in Russian).
30. Kolesnikov S.I. (2001). Agroecological aspects of soil pollution by heavy metals. Dissertation Thesis. Krasnodar, 35 p. (in Russian).
31. Val'kov V.F., Kazeev K.S., Kolesnikov S.I. (2008). Soils in South of Russia. Rostov-on-Don, Everest Publ., 276 p. (in Russian).
Поступила в редакцию /Received_25 января 2021 г. / January 25, 2021
