CC BY
2
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2023. No. 4
Научная статья УДК 631.41
doi: 10.18522/1026-2237-2023-4-126-136
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ МИГРАЦИЯ В СИСТЕМЕ ПОЧВА - РАСТЕНИЕ НА ПРИМЕРЕ ПАРКА Н. ОСТРОВСКОГО ГОРОДА РОСТОВА-НА-ДОНУ
Надежда Владимировна Сальник1, Виктория Александровна Иволгина2,
Сергей Николаевич Горбов3^, Денис Андреевич Козырев4
1,2, з, 4 Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону, Россия
'salnik@sfedu. ru
2vickaivolgina@yandex. ru
3sngorbov@sfedu. ruB
4kozyrev@sfedu. ru
Аннотация. Приведены данные исследования миграции тяжелых металлов в почвенном профиле парково-рекреационной зоны г. Ростова-на-Дону на примере парка Н. Островского. Рассмотрены вопросы транслокации тяжелых металлов в ассимилирующие органы - листья Acer platanoides L. На основании рассчитанных коэффициентов концентрирования сделаны выводы о загрязнении поверхностного слоя естественных почв города цинком, кобальтом и свинцом. Значения коэффициентов, характеризующих потенциальное поглощение химических элементов и их актуальное поглощение, свидетельствуют о ремедиативных свойствах, выполняемых Acer platanoides L., а также об антропогенной природе загрязнения поверхностного слоя почвы.
Ключевые слова: чернозем миграционно-сегрегационный, тяжелые металлы, ремедиация почв
Для цитирования: Сальник Н.В., Иволгина В.А., Горбов С.Н., Козырев Д.А. Распределение тяжелых металлов и их миграция в системе почва - растение на примере парка Н. Островского города Ростова-на-Дону // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Естеств. науки. 2023. № 4. С. 126-136.
Благодарности: исследование выполнено на базе Южного федерального университета за счет гранта Российского научного фонда № 23-27-00418, https://rscf.ru/project/23-27-00418/.
Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Original article
DISTRIBUTION OF HEAVY METALS AND MIGRATION IN THE SOIL-PLANT SYSTEM ON THE EXAMPLE OF N. OSTROVSKY PARK IN ROSTOV-ON-DON
Nadezhda V. Salnik1, Victoria A. Ivolgina2, Sergei N. Gorbov3B, Denis A. Kozyrev4
i, 2,3,4 Southern Federal University, Rostov-on-Don, Russia
1salnik@sfedu. ru
2vickaivolgina@yandex. ru
3sngorbov@sfedu. ruB
4kozyrev@sfedu. ru
© Сальник Н.В., Иволгина В.А., Горбов С.Н., Козырев Д.А., 2023
Abstract. The article presents the data of the study of heavy metal migration in the soil profile of the park-recreational zone of Rostov-on-Don on the example of the N. Ostrovsky park. The questions of heavy metals translocation into assimilating organs - leaves of Acer platanoides L. On the basis of calculated concentration coefficients conclusions are made about contamination of the surface layer of natural soils of the city with zinc, cobalt and lead. The values of coefficients characterizing the potential uptake of chemical elements and their actual uptake indicate the remediative properties performed by Acer platanoides L., as well as the anthropogenic nature of contamination of the surface layer of soil.
Keywords: Calcic chernozem, heavy metals, soil remediation
For citation: Salnik N.V., Ivolgina V.A., Gorbov S.N., Kozyrev D.A. Distribution of Heavy Metals and Migration in the Soil-Plant System on the Example of N. Ostrovsky Park in Rostov-on-Don. Bulletin of Higher Educational Institutions. North Caucasus Region. Natural Science. 2023;(4):126-136. (In Russ.).
Acknowledgments: the study was carried out on the basis of the Southern Federal University through a grant from the Russian Science Foundation No. 23-27-00418, https://rscf.ru/project/23-27-00418/.
This is an open access article distributed under the terms of Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC-BY 4.0).
Введение
Многолетний комплексный эколого-геохимический мониторинг состояния почв урболанд-шафтов является неотъемлемой частью исследований, целью которых служит выявление особенностей распределения и миграции поллютантов и их влияния на биогеоценоз в целом. В условиях антропогенной нагрузки такие исследования позволяют оценить прошлое, настоящее и спрогнозировать будущие изменения и принять необходимые меры по профилактике и предотвращению загрязнения.
Серьезной проблемой является загрязнение почв тяжелыми металлами [1-3]. Изучению закономерностей распределения тяжелых металлов в различных типах почв в условиях минимального антропогенного воздействия и техногенной нагрузки посвящено довольно много работ [4-6]. Однако валовое содержание тяжелых металлов в почвах не является достаточным показателем опасности их загрязнения и биодоступности, которая зависит от содержания органического вещества в почве, гранулометрического состава, активности микроорганизмов, емкости катионного обмена и рН почвенного раствора. Токсическое действие металлов зависит от форм их нахождения в почве, а также от характера закрепления металлов органоминеральной матрицей почв [7].
Ведущая роль в сорбции тяжелых металлов отводится органическому веществу почв и глинистым минералам. Гуминовые вещества могут вступать в реакции комплексообразования с ионами металлов и в зависимости от относительной устойчивости комплексов металла и гумата, а также от кислотности почвенного раствора способны как увеличивать, так и уменьшать адсорбцию металлов на поверхности минералов [8]. В работе некоторыми авторами на основе модельного эксперимента установлены закономерности сорбции цинка и меди гидроморфными почвами Юга России, данное исследование позволило подтвердить иммобилизацию металлов на поверхности монтмориллонита и кальцита и возможность их использования в качестве эффективного материала для удержания цинка и меди в почвах [9].
Растения являются природным индикатором состояния окружающей среды, поскольку для роста и развития им необходимо определенное количество макро- и микроэлементов. И если соли металлов, относящиеся в массе своей к микроэлементам, способны переходить в почвенный раствор в ионной форме, то их последующая горизонтальная и вертикальная миграция в почвенном профиле делает их легкодоступными для осмотического поглощения корневыми системами растений и вовлечения их в биогеохимический круговорот. Чрезмерное накопление металлов в почве может вызывать токсические эффекты, отрицательно влияя на процессы фотосинтеза, рост растений и ферментативную активность, особенно это касается безбарьерных организмов [10]. Транспорт тяжелых металлов в системе почва - растение представляет собой сложный процесс, зависящий не только от характеристик почвы, но и от вида, возраста растения и их принадлежности к той или иной экологической группе [11]. Поскольку растения способны поглощать и
концентрировать металлы в ассимилирующих органах, их используют не только в качестве биогеохимических индикаторов, но и в процессах фитоэкстракции и фитостабилизации с целью ре-медиации почв, подвергшихся техногенному загрязнению [12-15].
Ростов-на-Дону является крупным промышленным городом, располагающимся на юго-западе России с населением более миллиона человек. В силу сосредоточения в городской черте большого количества промышленных предприятий и логистических хабов, одной из экологических проблем города является загрязнение почв различными поллютантами органической и неорганической природы. Доминирующими загрязнителями выступают тяжелые металлы, специфика поступления, аккумуляции и миграции которых в почвах довольно хорошо изучены и описаны в многочисленных статьях [16-20]. Последние комплексные геоэкологические исследования проводились в период 2013-2017 гг. в девяти парках города [21], на участках, определенных под строительство и реконструкцию промышленных и жилищных объектов [22], и придорожных ландшафтах [23-25].
В этой связи мониторинг территорий, подвергшихся загрязнению, представляет большую значимость с точки зрения как научного интереса, так и экологического контроля, связанного с выбором ремедиативных объектов.
Целью нашего исследования являлось изучение динамики загрязнения тяжелыми металлами естественных почв старой части парка Н. Островского, испытывавшего аномальные выбросы тяжелых металлов в период функционирования лакокрасочного завода «Эмпилс-цинк». На территории парка произрастают различные в таксономическом отношении древесные растения, среди которых доминирующим видом является Robinia pseudoacacia. Однако транслокацию металлов в системе почва - растение исследовали в древесных насаждениях Acer platanoides L. Этот выбор решения основан на известной ремедиативной функции, выполняемой породой Acer, кроме того, корневая система Acer platanoides L. является поверхностной, что позволяет оценить непосредственное влияние поллютантов на растение.
Объекты и методы исследования
Объектами исследования являлись почвы и лиственный опад с деревьев Acer platanoides L., произрастающих на территории парка Н. Островского г. Ростова-на-Дону (рис. 1), парк расположен на плакоре водораздельной части между реками Дон и Темерник.
Рис. 1. Карта расположения парка Н. Островского и завода «Эмпилс-цинк» в начале 90-х гг. ХХ в. / Fig. 1. Location map of the N. Ostrovsky Park of the Empils-Zinc plant in the 90s of 20th century
Исследуемые почвы, согласно [26], идентифицированы как черноземы миграционно-се-грегационные, согласно мировой реферативной базе почвенных ресурсов WRB (WRB 2022) - как Calcic chernozem. Отбор поверхностных проб почвы и растительного опада производился на 10 площадках мониторинга, на одной из которых был заложен полнопрофильный почвенный разрез с целью уточнения основных морфологических характеристик почвы парка в целом (рис. 2). Для определения валового содержания микроэлементов образцы почвы отбирались из всех генетических горизонтов почвенного профиля.
Интенсивность накопления тяжелых металлов в листьях Acer platanoides L. проводили осенью 2022 г., в период листопада. Пробы растительного материала были высушены до воздушно-сухого состояния при комнатной температуре, затем озолялись сухим методом при температуре 500 °С, после чего проводилась экстракция тяжелых металлов раствором соляной кислоты (20 %). Концентрацию металлов в полученных растворах определяли методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на приборе МГА-915.
Почвенные образцы, доведенные до воздушно-сухого состояния и перетертые в агатовой ступке, просеивались через сито с диаметром отверстий 0,25 мм (специальная пробоподготовка) [27]. Определение валового содержания тяжелых металлов проводилось рентгенофлуоресцентным методом на приборе Spectroscan MAKS-GVM. Экстракцию подвижных форм металлов проводили с использованием ацетатно-аммонийного буфера (рН=4,8), соотношение почва/экстрагент 1:10, с последующим определением концентрации металлов методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии на приборе МГА-915.
Математическую обработку данных осуществляли с помощью общепринятых методов вариационной статистики с использованием пакета программ Microsoft Excel. Математическая обработка данных производилась в программе Statistica 13.
Результаты и обсуждение
В табл. 1 сгруппированы результаты определения валового содержания микроэлементов на территории парка Н. Островского в черноземах миграционно-сегрегационных.
Полученные результаты валового содержания элементов в почве, на первый взгляд, свидетельствуют лишь о незначительном превышении концентрации цинка относительно ОДК в поверхностном гумусово-аккумулятивном горизонте. Тем не менее для остальных изученных элементов зафиксировано превышение значений региональных норм, характерных для пахотных черноземов юга Ростовской области в доиндустриальный период [28]. Однако нельзя исключать как генетические особенности изученных почв, связанные со спецификой гранулометрического состава и уровня гумусированности, так и специфику геохимических потоков на мезоуровне, связанную с пестротой почвообразующих пород в г. Ростове-на-Дону [25].
Для оценки загрязненности поверхностного гумусово-аккумулятивного горизонта (AUrz) рассчитывались коэффициенты концентрации химического элемента Кс как отношения фактического содержания элемента к фоновому аналогу. Полученные значения Кс свидетельствуют о загрязнении поверхностного слоя почвы цинком (Kc=3,2), свинцом (Кс=1,8) и кобальтом (Кс=1,7). Для остальных элементов наблюдается слабое загрязнение поверхностного слоя почвы (Kc(Cr)=Kc(Ni)=Kc(As)=1,2; Kc(Cu)=0,8).
Рис. 2. Почвенный разрез чернозема миграционно-сегрегационного (Calcic chernozem) на территории парка Н. Островского / Fig. 2. Soil profile of Calcic chernozem in N. Ostrovsky Park
Таблица 1 / Table 1
Микроэлементный состав чернозема миграционно-сегрегационного, мг/кг, под Acerplatanoides L., г. Ростов-на-Дону, парк Н. Островского (почвенный профиль) / Microelement composition of Calcic chernozem, mg/kg, by Acer platanoides L., Rostov-on-Don, N. Ostrovsky Park (soil profile)
Горизонт Валовое содержание элементов, мг/кг
Cr Ni As Co Zn Pb Cu
AU rz Ad 0-10 120,92 52,64 10,12 13,92 243,17 45,25 43,85
AU 1 A1 10-40 117,87 56,59 10,21 16,93 87,07 20,80 38,59
AU 2 A2 40-65 129,33 55,69 7,95 16,05 75,73 23,62 40,70
AU hi B1 65-85 118,05 58,38 8,14 15,93 72,67 26,84 39,73
BCA lc B2 85-100 109,56 54,83 9,41 17,23 70,65 22,82 41,03
BCA nc BC 100-130 113,27 49,97 7,33 21,25 71,21 28,29 49,00
C ca Cca 130-145 107,32 47,52 10,94 20,98 69,62 21,63 51,46
Фон, мг/кг [28] 100 45 8 8 75 25 55
ОДК почв - 80 10 - 220 130 132
Коэффициент концентрирования металла (Кс) 1,2 1,2 1,2 1,7 3,2 1,8 0,8
Коэффициенты выноса /накопления металла (ЕА) 1,1 1,1 0,9 0,7 3,5 2,1 0,8
С целью дифференциации валовых форм тяжелых металлов по профилю и выявления закономерности аккумуляции и миграции элементов были рассчитаны коэффициенты выноса/накопления (ЕА - eluviatюn/accumulatюn) как отношение концентрации металла в исследуемом горизонте к его содержанию в почвообразующей породе. Значения коэффициентов ЕА, превышающих единицу, указывают на накопление элемента в поверхностном слое, значения ниже единицы свидетельствуют о выносе элемента в нижележащие слои почвы [16].
Вниз по профилю наблюдаются различные тенденции в изменении содержания металлов. Так, накопление свинца в поверхностных горизонтах объясняется близостью к крупным трассам. Профильное распределение никеля и меди (табл. 1) показывает постепенное снижение содержания элементов с глубиной в узком диапазоне величин. Существенной биогеохимической миграции данных элементов в профиле миграционно-сегрегационных черноземов не зафиксировано.
Распределение цинка в профиле чернозема свидетельствует о его поступлении в городскую почву аэрогенно, поскольку пики концентрации данного элемента приурочены именно к поверхностному 10-сантиметровому слою почвы (гор. Аиге). Начиная с горизонта Аи, происходит равномерное убывание данного элемента вплоть до материнской породы Сса. Источником поступления цинка в поверхностный горизонт являлся ранее базировавшийся в непосредственной близости от парка химический завод по производству цинковых белил. В ранних работах авторы уже сталкивались с подобным явлением при изучении микроэлементного состава почв г. Ростова-на-Дону, при этом обогащение верхнего профиля цинком трактовалось сорбцией почвой комплексов гуминовых кислот с цинком [16].
Поверхностный горизонт обогащен валовыми формами свинца по сравнению с нижележащими иллювиальными горизонтами, что также объясняется антропогенным влиянием, а именно выхлопными газами автотранспорта. Рассчитанные значения коэффициентов ЕА указывают на поверхностное накопление хрома и никеля (ЕА =1,1), а также цинка (ЕА =3,5) и свинца (ЕА =2,1).
По данным исследований, проведенных в период с 1992 по 1998 г., уровень загрязнения цинком составлял порядка 600-1500 мг/кг, а свинцом - 100-200 мг/кг [29]. Анализируя нынешние показатели, можно отметить изменение общей картины загрязнения верхнего горизонта цинком и свинцом на территории парка, за последние 20 лет этот уровень заметно снизился. По-видимому, отсутствие атмохимической нагрузки и перенос частиц почвенной пыли с цинком в другие зоны в значительной мере снизил данные показатели.
Поскольку степень воздействия металлов на окружающую среду определяется формами их нахождения, накопление данных металлов в почве послужило основой для определения их подвижных форм.
Из данных, представленных в табл. 2, следует, что концентрации подвижных форм свинца и кобальта превышают значения предельно допустимых концентраций, установленных санитарными нормами. Содержание в поверхностном слое почвы мобильной формы цинка при этом ниже ПДК. В связи с этим возникает резонный интерес к оценке способности Acer platanoides L. к поглощению и транспорту подвижных форм вышеназванных металлов к ассимилирующим органам - листьям, это позволит достоверно установить интенсивность фитоэкстракции. Для этой цели нами был проведен анализ валового содержания металлов лиственного опада. В табл. 3 представлены данные по значениям валовых форм тяжелых металлов в опаде, коэффициенты биологического поглощения (Кб) и биогеохимической подвижности (Вх).
Таблица 2 / Table 2
ПДК почв, фоновые значения металлов в почве, значения подвижных форм металлов, мг/кг, доля ПДК / MAC of soils, background values of metals in soil, values of mobile forms of metals, mg/kg, fraction of MAC
Элемент ПДК почв, мг/кг Фон, мг/кг [28] Подвижные формы, мг/кг Доля ПДК
Zn 23,0 75,0 0,69±0,14 0,03±0,01
Со 5,0 8,0 12,90±2,71 2,58±0,50
Pb 6,0 25,0 40,10±8,41 6,68±1,39
Таблица 3/ Table 3
Содержание химических элементов в листьях Acer platanoides L., г. Ростов-на-Дону, парк Н. Островского, коэффициенты биологического поглощения (Кб), коэффициенты биогеохимической подвижности (Вх) / Content of chemical elements in leaves of Acer platanoides L., Rostov-on-Don, N. Ostrovsky Park, biological uptake coefficients (Kb), biogeochemical mobility coefficients (Bx)
Точка отбора Zn Кб Вх Со Кб Вх Pb Кб Вх
1 2,50 4,71 0,001 0,79
2 1,10 7,33 0,004 0,82
3 1,68 2,00 0,002 0,71
4 1,03 1,60 0,005 0,78
5 2,38 3,20 0,007 0,64
6 1,84 <<1 2,40 0,003 <<1 <<1 0,92 <<1 <<1
7 2,42 3,20 0,002 0,91
8 3,03 3,50 0,001 0,66
9 2,04 5,50 0,002 0,74
10 1,62 2,00 0,003 0,78
ПДК почв, мг/кг 23,0 5,0 6,0
Фон, мг/кг [28] 75,0 8,0 25,0
Как правило, к концу вегетации вследствие безбарьерного характера поглощения биофильных элементов наблюдается их повышенное содержание в гумидокатных растениях, к которым может быть отнесен и Acer platanoides L., подвергшийся инвазии в регион карбонатных почв. Однако в лиственном опаде обследованных деревьев содержание цинка, кобальта и свинца ниже нормы, что, возможно, связано с барьерной функцией, проявляемой древесными формами растения, с другой стороны, закрепленная наследственностью гумидокатность может не всегда проявляться в аридных ландшафтах.
С целью подтверждения представленных доводов были выполнены расчеты коэффициентов, характеризующих интенсивность поглощения химических элементов. Одним из показателей
барьерных свойств растения служит Кб, который рассчитывается как отношение содержания химического элемента в надземной части растения к общему содержанию элемента в почве. Полученные значения Кб для цинка, кобальта и свинца демонстрируют, что данные элементы лишь захватываются растением, но не накапливаются. Низкое содержание свинца и кобальта в растениях обусловлено наличием барьерных механизмов по отношению к данным элементам.
Исходя из рядов биологического поглощения химических элементов [30], цинк относится к элементам сильного биологического накопления, а свинец и кобальт - слабого и очень слабого биологического захвата. Несмотря на выявленное загрязнение поверхностного горизонта почвы (гор. AUrz), рассчитанные значения Кб позволяют исключить фактор влияния этого загрязнения на суммарное накопление металлов (Zn, Co, Pb) в листьях. Рассматривая корнеобитаемый слой в целом, видно, что наличие карбонатного барьера препятствует дальнейшему проникновению цинка в более глубокие слои почвы, тем самым переводит их в недоступные для гумидокатных растений состояния.
На основании проведенной диагностики нативных почв парка была составлена карта загрязнений поверхностного слоя почвы цинком (рис. 3).
Поскольку факторов, оказывающих влияние на накопление металлов в растении, достаточно много, достоверно приблизиться к истине представляется сложной задачей. Так, например, непостоянство ритма прироста биомассы и физиологическая потребность в конкретном элементе корреляционно зависимы и вызваны сезонными изменениями.
Рис. 3. Карта загрязнения почвы парка Н. Островского цинком / Fig. 3. Map of contamination N. Ostrovsky Park soil by zinc
При всей важности коэффициента биологического поглощения следует отметить, что он отражает лишь потенциальную доступность элементов растению. Объективную картину актуальной доступности элементов демонстрирует Вх [31], показывающий отношение содержания металла
в золе растения к содержанию металла в подвижной форме в почве. Значения Вх (табл. 3) указывают на то, что цинк в поверхностном слое почвы находится в доступной к усвоению растением форме (Вх>1), тем не менее вследствие сезонных изменений концентрация его в листьях минимальна. А вот кобальт, чья исключительная польза для растения заключается в его влиянии на фотосинтетический аппарат и участии в образовании металлоферментов, вероятней всего, концентрируется в корневой системе Acer platanoides L. за счет установления физиологического барьера либо благодаря аттрагирующей способности листьев к перемещению данного элемента в другие части растения. Относительно свинца Acer platanoides L. проявляет барьерные функции, поскольку свинец является токсическим элементом для растений.
Таким образом, можно сказать, что, несмотря на высокое содержание цинка, кобальта и свинца и явный аспект загрязнения данными металлами поверхностного слоя почвы, корневая система клена остролистного играет роль барьерного механизма в отношении тяжелых металлов.
Заключение
С точки зрения санитарно-гигиенических критериев поверхностный гумусово-аккумулятивный горизонт естественных почв парка им. Н. Островского характеризуется повышенными концентрациями цинка, кобальта и свинца, что обусловлено аэральными выпадениями представленных металлов из стационарных источников и средств передвижения. Однако существенной биогеохимической миграции элементов в нижележащие иллювиальные горизонты почвы не происходит, даже на фоне сезонного изменения внутрипочвенных токов влаги.
Доступные для растений мобильные формы свинца и кобальта присутствуют в почве в токсической концентрации, при этом доля подвижного цинка в сравнении с валовыми формами, зафиксированными в корнеобитаемой толще, относительно невелика. Несмотря на присутствие в почве доступных форм тяжелых металлов, Acer platanoides L. устанавливает физиологический барьер, препятствующий их транслокации в листья, последующему выносу с листовым опадом и загрязнению поверхностного горизонта почвы.
Список источников
1. Gurajala H. K., Cao X., Tang L., Ramesh T.M., Lu M., Yang X. Comparative assessment of Indian mustard (Brassica juncea L.) genotypes for phytoremediation of Cd and Pb contaminated soils // Environmental Pollution. 2019. Vol. 254. P. 113085.
2. Shao Y., Yan T., Wang K., Huang S., Yuan W., Qin F.G. Soil heavy metal lead pollution and its stabilization remediation technology // Energy Reports. 2020. Vol. 6. Р. 122-127.
3. Zheng R., Feng X., Zou W., Wang R., Yang D., Wei W., Chen H. Converting loess into zeolite for heavy metal polluted soil remediation based on "soil for soil-remediation" strategy // J. of Hazardous Materials. 2021. Vol. 412. P. 125-199.
4. Bezuglova O.S., Gorbov S.N., Okolelova A.A., Salnik N.V., Tagiverdiev S.S., Plachov G.A. Particle-size distribution and heavy metals accumulation in soils of Rostov-on-Don // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019. Vol. 368, № 1. P. 012009.
5. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Чаплыгин В.А., Назаренко О.Г., Максимов А.Ю., Замулина И.В., Бурачевская М.В., Сушкова С.Н. Аккумуляция тяжелых металлов разнотравной степной растительностью по данным многолетнего мониторинга // Аридные экосистемы. 2018. Т. 24, № 3 (76). С. 48-61.
6. Pinsky D.L., Minkina T.M. Regularities of Cu, Pb and Zn adsorption by chernozems of the South of Russia // Eurasian J. of Soil Science. 2013. Vol. 2, № 1. Р. 59-68.
7. Водяницкий Ю.Н. Изучение тяжелых металлов в почвах. М.: Почв. ин-т им. В.В. Докучаева, 2005. 109 с.
8. Kloster N., Avena M. Interaction of humic acids with soil minerals: adsorption and surface aggregation induced by Ca2+ // Environmental Chemistry. 2015. Vol. 12, № 6. P. 731-738.
9. Bauer T.V, Pinskii D.L., Minkina T.M., Shuvaeva V.A., Soldatov A.V, Mandzhieva S.S., Tsitsuashvili VS., Nevidomskaya D.G., Semenkov I.N. Application of XAFS and XRD methods for describing the copper and zinc adsorption characteristics in hydromorphic soils // Environmental Geochemistry and Health. 2022. Vol. 44, № 2. P. 335-347.
10. John R., Ahmad P., Gadgil K., Sharma S. Effect of cadmium and lead on growth, biochemical parameters and uptake in Lemnapolyrrhiza L. // Plant Soil and Environment. 2008. Vol. 54, № 6. P. 262.
11. Корельская Т.А., Попова Л.Ф. Тяжелые металлы в почвенно-растительном покрове селитебного ландшафта города Архангельска // Арктика и Север. 2012. № 7. С. 136-152.
12. MleczekM., Rutkowski P., Rissmann I., Kaczmarek Z., Golinski P., Szentner K., Stachowiak A. Biomass productivity and phytoremediation potential of Salix alba and Salix viminalis // Biomass and Bioenergy. 2010. Vol. 34, № 9. P. 1410-1418.
13. Pouresmaieli M., Ataei M., Forouzandeh P., Azizollahi P., MahmoudifardM. Recent progress on sustainable phytoremediation of heavy metals from soil // J. of Environmental Chemical Engineering. 2022. Vol. 10, iss. 5. P. 108482.
14. Baibekov R.F., Belopukhov S.L., Savich V.I., Razin A.S. New methods of cleaning soil from heavy metals // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 843, № 1. Р. 012048.
15. Ciaramella B.R., Corinzia S.A., Cosentino S.L., Testa G. Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soils Using Safflower // Agronomy. 2022. Vol. 12, № 10. P. 2302.
16. Горбов С.Н., Безуглова О.С., Алексикова А.С., Тагивердиев С.С., ДубининаМ.Н., Шерстнев А.К. Содержание и распределение тяжелых металлов и мышьяка в почвах Ростова-на-Дону // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4.
17. Дубинина М.Н., Горбов С.Н., Безуглова О.С., Шерстнев А.К. Содержание и профильное распределение валовых форм тяжелых металлов в почвах урбанизированных территорий Юга России // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2016. Т. 18, № 2-2. С. 349-354.
18. Соборникова И.Г., Кизильштейн Л.Я. Медь, цинк, свинец в почвах и растениях полыни г. Ростова-на-Дону и его окрестностей // Изв. СКНЦ ВШ. 1990. № 4. С. 3-8.
19. Плахов Г.А., Горбов С.Н., Безуглова О.С., Тагивердиев С.С., Козырев Д.А. Оценка загрязнения почв Ростовской агломерации подвижными формами тяжелых металлов // Охрана природной среды и эколого-биологическое образование : сб. материалов Междунар. науч.-практ. конф. Елабуга: Леонтьев В.В., 2015. С. 52-56.
20. Гудзенко Е.О., Безуглова О.С. Биомониторинг загрязнения химическими элементами рекреационных территорий г. Ростова-на-Дону // Политем. сетевой электр. науч. журн. Кубанского гос. аграр. ун-та. 2016. № 123. С. 480-490.
21. Шишкина Д.Ю. Тяжелые металлы в почвах парков Ростова-на-Дону // Экология родного края: проблемы и пути решения: сб. материалов Всерос. науч.-практ. конф. Киров: Радуга-ПРЕСС, 2016. Т. 2. С. 6770.
22. Шишкина Д.Ю. Тяжёлые металлы в почвах Ростова-на-Дону. Ростов н/Д.; Таганрог: Изд-во Южного фед. ун-та, 2017. 98 с.
23. Ильина А.В., Шишкина Д.Ю. Эколого-геохимические исследования в балке Рябинина (Ростов-на-Дону) // Проблемы социально-экономической географии и природопользования : сб. тр. Всерос. науч. конф. Ростов н/Д.: Изд-во Южного фед. ун-та, 2017. С. 186-190.
24. Малков Р.А., Шишкина Д.Ю. Экологическое состояние урболандшафтов в зоне влияния автотранспорта (на примере ул. Красноармейской г. Ростова-на-Дону) // Актуальные проблемы наук о Земле : сб. тр. II науч. конф. студентов и молодых ученых с междунар. участием. Ростов н/Д.: Изд-во Южного фед. унта, 2016. С. 394-396. "
25. Горбов С.Н., Безуглова О.С. Тяжелые металлы и радионуклиды в почвах Ростовской агломерации. Ростов н/Д.; Таганрог: Изд-во Южного фед. ун-та, 2020. 124 с.
26. Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И., Герасимова М.И. Классификация и диагностика почв России. Смоленск: Ойкумена, 2004. 342 с.
27. АринушкинаЕ.В. Руководство по химическому анализу почв: учеб. пособие. М.: МГУ, 1970. 488 с.
28. Акимцев В.В., Болдырева А.В., Голубев С.Н., Кудрявцев М.Н., Руденская К.В., Садименко П.А., Собдорникова И.Г. Содержание микроэлементов в почвах Ростовской области // Микроэлементы и естественная радиоактивность. Ростов н/Д.: Изд-во Рост. ун-та, 1962. С. 37-42.
29. Приваленко В.В., Безуглова О.С. Экологические проблемы антропогенных ландшафтов Ростовской области. Ростов н/Д.: Изд-во СКНЦ ВШ, 2003. 290 с.
30. Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М.: Высшая школа, 1975. 341 с.
31. ГавриловаИ.П., КасимовН.С. Практикум по геохимии ландшафта. М.: Изд -во Моск. ун-та, 1989. 72 с.
References
1. Gurajala H.K., Cao X., Tang L., Ramesh T.M., Lu M., Yang X. Comparative assessment of Indian mustard (Brassica juncea L.) genotypes for phytoremediation of Cd and Pb contaminated soils. Environmental Pollution. 2019;254:113085.
2. Shao Y., Yan T., Wang K., Huang S., Yuan W., Qin F.G. Soil heavy metal lead pollution and its stabilization remediation technology. Energy Reports. 2020;6:122-127.
ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2023. No. 4
3. Zheng R., Feng X., Zou W., Wang R., Yang D., Wei W., Chen H. Converting loess into zeolite for heavy metal polluted soil remediation based on "soil for soil-remediation" strategy. Journal of Hazardous Materials. 2021;412:125-199.
4. Bezuglova O.S., Gorbov S.N., Okolelova A.A., Salnik N.V., Tagiverdiev S.S., Plachov G.A. Particle-size distribution and heavy metals accumulation in soils of Rostov-on-Don. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2019;368(1):012009.
5. Minkina T.M., Mandzhieva S.S., Chaplygin V.A., Nazarenko O.G., Maximov A. Yu., Zamulina I.V., Bura-chevskaya M.V., Sushkova S.N. Accumulation of heavy metals by diverse steppe vegetation based on long-term monitoring data. Aridnye ekosistemy = Arid Ecosystems. 2018;24(3):48-61. (In Russ.).
6. Pinsky D.L., Minkina T.M. Regularities of Cu, Pb and Zn adsorption by chernozems of the South of Russia. Eurasian Journal of Soil Science. 2013;2(1):59-68.
7. Vodyanitskiy Yu.N. Study of heavy metals in soils. Moscow: Dokuchaev Soil Institute Press; 2005. 109 p. (In Russ.).
8. Kloster N., Avena M. Interaction of humic acids with soil minerals: adsorption and surface aggregation induced by Ca2+. Environmental Chemistry. 2015;12(6):731-738.
9. Bauer T.V., Pinskii D.L., Minkina T.M., Shuvaeva V.A., Soldatov A.V., Mandzhieva S.S., Tsitsuashvili V.S., Nevidomskaya D.G., Semenkov I.N. Application of XAFS and XRD methods for describing the copper and zinc adsorption characteristics in hydromorphic soils. Environmental Geochemistry and Health. 2022;44(2):335-347.
10. John R., Ahmad P., Gadgil K., Sharma S. Effect of cadmium and lead on growth, biochemical parameters and uptake in Lemna polyrrhiza L. Plant Soil and Environment. 2008;54(6):262.
11. Korelskaya T.A., Popova L.F. Heavy metals in the soil-plant cover of the settlement landscape of Arkhangelsk city. Arktika i Sever = Arctic and North. 2012;(7):136-152. (In Russ.).
12. Mleczek M., Rutkowski P., Rissmann I., Kaczmarek Z., Golinski P., Szentner K., Stachowiak A. Biomass productivity and phytoremediation potential of Salix alba and Salix viminalis. Biomass and Bioenergy. 2010;34(9):1410-1418.
13. Pouresmaieli M., Ataei M., Forouzandeh P., Azizollahi P., Mahmoudifard M. Recent progress on sustainable phytoremediation of heavy metals from soil. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2022;10(5):108482.
14. Baibekov R.F., Belopukhov S.L., Savich V.I., Razin, A.S. New methods of cleaning soil from heavy metals. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021;843(1):012048.
15. Ciaramella B.R., Corinzia S.A., Cosentino S.L., Testa G. Phytoremediation of Heavy Metal Contaminated Soils Using Safflower. Agronomy. 2022;12(10):2302.
16. Gorbov S.N., Bezuglova O.S., Aleksikova A.S., Tagiverdiev S.S., Dubinina M.N., Sherstnev A.K. Content and distribution of heavy metals and arsenic in the soils of Rostov-on-Don. Sovremennye problemy nauki i obra-zovaniya = Modern Problems of Science and Education. 2015;(4). (In Russ.).
17. Dubinina M.N., Gorbov S.N., Bezuglova O.S., Sherstnev A.K. Content and profile distribution of gross forms of heavy metals in the soils of urbanized areas of the South of Russia. Izv. Samarskogo nauch. tsentra RAN = Izvestia of Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. 2016;18(2-2):349-354. (In Russ.).
18. Sobornikova I.G., Kizilshteyn L.Ya. Copper, zinc, lead in soils and plants of wormwood in Rostov-on-Don and its surroundings. Izv. SKNTs VSh = Bulletin of the North Caucasus Scientific Center of Higher Education. 1990;(4):3-8. (In Russ.).
19. Plakhov G.A., Gorbov S.N., Bezuglova O.S., Tagiverdiev S.S., Kozyrev D.A. Assessment of soil pollution in the Rostov agglomeration by mobile forms of heavy metals. Environmental protection and ecological and biological education. Collection of materials of the International Scientific and Practical Conference. Yelabuga: Leontiev V.V. Publ.; 2015:52-56. (In Russ.).
20. Gudzenko E.O., Bezuglova O.S. Biomonitoring of chemical element pollution of recreational areas in Rostov-on-Don. Politem. setevoy elektr. nauch. zhurn. Kubanskogo gos. agrar. un-ta = Polythematic Online Scientific Journal of Kuban State Agrarian University. 2016;(123):480-490. (In Russ.).
21. Shishkina D.Yu. Heavy metals in soils of Rostov-on-Don parks. Ecology of the Native Land: Problems and Solutions. Collection of materials of the All-Russian Scientific-Practical Conference. Kirov: Raduga-PRESS Publ.; 2016;2:67-70. (In Russ.).
22. Shishkina D.Yu. Heavy metals in Rostov-on-Don soils. Rostov-on-Don; Taganrog: Southern Federal University Press; 2017. 98 p. (In Russ.).
23. Ilina A.V., Shishkina D.Yu. Eco-geochemical research in the Ryabinin ravine (Rostov-on-Don) Problems of socio-economic geography and nature management. Proceedings of the All-Russian Scientific Conference. Rostov-on-Don: Southern Federal University Press; 2017:186-190. (In Russ.).
24. Malkov R.A., Shishkina D.Yu. Ecological condition of urban landscapes in the influence zone of transport (on the example of Krasnoarmeyskaya Street, Rostov-on-Don). Current problems of Earth sciences: Collection of
II Scientific Conference of students and young scientists with international participation. Rostov-on-Don: Southern Federal University Press; 2016:394-396. (In Russ.).
25. Gorbov S.N., Bezuglova O.S. Heavy metals and radionuclides in the soils of the Rostov agglomeration. Rostov-on-Don; Taganrog: Southern Federal University Press; 2020. 124 p. (In Russ.).
26. Shishov L.L., Tonkonogov V.D., Lebedeva I.I., Gerasimova M.I. Classification and diagnostics of Russian soils. Smolensk: Oykumena Publ.; 2004. 342 p. (In Russ.).
27. Arinushkina E.V. Guide to soil chemical analysis: textbook. Moscow: Moscow State University Press; 1970. 488 p. (In Russ.).
28. Akimtsev V.V., Boldyreva A.V., Golubev S.N., Kudryavtsev M.N., Rudenskaya K.V., Sadimenko P.A., Sobdornikova I.G. Microelement content in the soils of tM2e Rostov region. Microelements and natural radioactivity. Rostov-on-Don: Rostov University Press; 1962:37-42. (In Russ.).
29. Privalenko V.V., Bezuglova O.S. Environmental problems of anthropogenic landscapes of the Rostov region. Rostov-on-Don: North Caucasus Scientific Center of Higher Education Press; 2003. 290 p. (In Russ.).
30. Perelman A.I. Landscape geochemistry. Moscow: Vysshaya shkola Publ.; 1975. 341 p. (In Russ.).
31. Gavrilova I.P., Kasimov N.S. Practical geochemistry workshop. Moscow: Moscow State University Press; 1989. 72 p. (In Russ.).
Информация об авторах
Н.В. Сальник - аспирант, младший научный сотрудник, научно-испытательная лаборатория «Биогеохимия».
B.А. Иволгина - научный сотрудник, научно-испытательная лаборатория «Биогеохимия».
C.Н. Горбов - доктор биологических наук, профессор кафедры ботаники, заведующий научно-испытательной лабораторией «Биогеохимия».
Д.А. Козырев - младший научный сотрудник, научно-испытательная лаборатория «Биогеохимия». Information about the authors
N.V. Salnik - Postgraduate Student, Junior Researcher, Scientific Testing Laboratory "Biogeochemistry". V.A. Ivolgina - Researcher, Scientific Testing Laboratory "Biogeochemistry".
S.N. Gorbov - Doctor of Science (Biology), Professor of the Department of Botany, Head of the Biogeochemistry Research Laboratory "Biogeochemistry".
D.A. Kozyrev - Junior Researcher, Scientific Testing Laboratory "Biogeochemistry".
Статья поступила в редакцию 06.06.2023; одобрена после рецензирования 02.07.2023; принята к публикации 30.10.2023. The article was submitted 06.06.2023; approved after reviewing 02.07.2023; accepted for publication 30.10.2023.
