Научная статья на тему 'Влияние пыли Усть-Каменогорского металлургического комплекса ОАО «Казцинк» на накопление цинка в проростках горчицы листовой (Brassica juncea L. )'

Влияние пыли Усть-Каменогорского металлургического комплекса ОАО «Казцинк» на накопление цинка в проростках горчицы листовой (Brassica juncea L. ) Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
139
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЫЛЕВЫЕ ВЫБРОСЫ / ЦИНК / ГОРЧИЦА ЛИСТОВАЯ / ПРОДУКТИВНОСТЬ / ВЫНОС / КОЭФФИЦИЕНТ НАКОПЛЕНИЯ. / DUST EMISSIONS / ZINC / MUSTARD LEAF / PRODUCTIVITY / TAP / RATE OF ACCUMULATION

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Панин М. С., Аскарова Д. А.

Исследовано действие пылевых выбросов свинцово цинкового комбината на проростки горчицы листовой в условиях модельного опыта на темно каштановой почве. Внесение пыли, содержащей цинк, приводило к более интенсивному накоплению его в надземной части, чем в корнях проростков. Установлена зависимость концентрации цинка в проростках от его валового содержания и концентрации подвижных форм в почве.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Панин М. С., Аскарова Д. А.

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

THE DUST EMISSIONS OF UST-KAMENOGORSK METALLURGICAL SET OPEN JOINT-STOCK COMPANY «KAZZINC» TO ZINK ACCUMULATION IN BRASSICA JUNCEA L. GROWTHS

The dust emission influence of lead Zn industrial complex to Brassica Juncea L. Growths. In the conditions of model experiment dark chestnut soil were followed. Zn containing dust submission lead to intensive accumulation over ground part. The dependence of Zn concentration in growths from gross content and compound concentration in the soil were discovered.

Текст научной работы на тему «Влияние пыли Усть-Каменогорского металлургического комплекса ОАО «Казцинк» на накопление цинка в проростках горчицы листовой (Brassica juncea L. )»

62. Kim, K.H., Lee K., Moon Y.S., Sul H.S. A cysteine-rich adipose tissue-specific secretory factor inhibits adipocyte differentiation. J Biol Chem, 2001, 276:11252-11256.

63. Singhal, N.S., Lazar M.A., Ahima R.S. Central resistin induces hepatic insulin resistance via neuropeptide Y. J Neurosci, 2007, 27:12924-12932.

Статья поступила в редакцию 10.11.10

УДК 546.47:633.844:622.344(574.42-35)

М.С. Панин, д-р биол. наук, проф., проректор по научной работе и международным связям, заведующий кафедрой экологии и географии Семипалатинского государственного педагогического института, Республика Казахстан, г. Семей, E-mail: pur@sgpi.kz; Д.А. Аскарова, асп. каф. экологии и географии Семипалатинского государственного педагогического института, Республика Казахстан, г. Семей, E-mail: danara.84@mail.ru

ВЛИЯНИЕ ПЫЛИ УСТЬ-КАМЕНОГОРСКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ОАО «КАЗЦИНК» НА НАКОПЛЕНИЕ ЦИНКА В ПРОРОСТКАХ ГОРЧИЦЫ ЛИСТОВОЙ (BRASSICA JUNCEA L.)

Исследовано действие пылевых выбросов свинцово - цинкового комбината на проростки горчицы листовой в условиях модельного опыта на темно - каштановой почве. Внесение пыли, содержащей цинк, приводило к более интенсивному накоплению его в надземной части, чем в корнях проростков. Установлена зависимость концентрации цинка в проростках от его валового содержания и концентрации подвижных форм в почве.

Ключевые слова: пылевые выбросы, цинк, горчица листовая, продуктивность, вынос, коэффициент накопления.

Пылевые выбросы промышленных предприятий являются одним из основных способов попадания в окружающую среду многих химических элементов и их соединений. Промышленная пыль играет важную роль в загрязнении атмосферного воздуха, а также в образовании зон техногенного загрязнения, фиксируемых снеговым покровом и почвами. Все это представляет непосредственную угрозу для живых организмов.

Среди промышленных предприятий г. Усть- Каменогор-ска основным загрязнителем является металлургический комплекс ОАО «Казцинк», состоящий из цинкового, свинцового заводов и аффинажного производства. Общая масса пылевых выбросов от Усть-Каменогорского металлургического комплекса ОАО «Казцинк» составляет 217,14 т/год [1].

Выращивание кормовых или сельскохозяйственных растений, используемых в пищу, вблизи указанных территорий потенциально опасно. Цинк выполняет в растительных организмах многие биохимические функции и в оптимальных дозах им необходим. Большинство растений имеют защитные механизмы, предотвращающие попадание избыточных количеств металлов в надземные органы. Однако, и эти барьерные функции имеют предел и при избыточных концентрациях цинка в почве не способны в полной мере обеспечить защиту растения от его токсического действия, что может привести впоследствии к различным заболевания и даже гибели.

В связи с этим было изучено влияние пылевых выбросов свинцово - цинкового металлургического предприятия на темпы роста, продуктивность и накопление цинка проростками горчицы листовой.

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Был заложен модельный вегетационный опыт согласно методике З. И. Журбицкого [2]. Для опытов выбрали незагрязненную фоновую тёмно - каштановую среднесуглини-

стую почву, отобранную в 60 км от города Семей на полях бывшей сельскохозяйственной опытной станции. Содержание гумуса в исходной почве 1,23 %, физической глины-8,7%, рНводн. - 7,11, илистой фракции-4,9%, ЕКО - 9,1 м-экв/100 г. По градации В.Б. Ильина [3], изучаемая почва по степени буферности к загрязнению тяжелыми металлами является средней. Технологическую пыль Усть-Каменогорского металлургического комплекса ОАО «Казцинк» собирали с фильтров. В литературе имеется информация о том, что растения семейства капустных интенсивно накапливают в надземной части ТМ [4; 5; 6; 7], поэтому в качестве тест - объекта выбрали однолетнее травянистое растение горчицу листовую Brassica juncea L. Искусственное загрязнение пылью производили в сухом виде в соотношениях 0,1; 0,5; 1,0; 5,0; 10,0 и 15% технологической пыли к 1 кг воздушно-сухой массе почвы в пластиковый сосуд, рассчитанный на 1 кг почвы. В контрольный вариант пыль не вносили. Из расчета количества семян 12 кг/га [8], в каждый сосуд высаживали по 20 проростков. В течение 30 суток сосуды находились на рассеянном свету. За 100% принимали зелёную массу растения и корни, выращенные на контрольной почве в одинаковых условиях с вариантами загрязнения.

Валовое содержание цинка в исследуемой пыли и почве определяли атомно-абсорбционным методом, концентрацию мобильных форм соединений цинка в пыли и почве и содержание цинка в корнях и надземной части проростков - фото-колориметрическим химическим методом по прописи Г.Я. Ринькиса [9]. Определяли водорастворимую форму цинка (экстрагент бидистиллированная вода), кислоторастворимую (1 н. раствор соляной кислоты) и обменную (ацетатно-аммонийный буферный раствор с рН = 4,8).

За фитотоксический эффект принимали снижение биомассы тест-культуры на 10 и более процентов от контрольного варианта.

Для количественной оценки показателя накопления ТМ в почве при внесении соответствующей дозы пыли, содержащей ТМ, по сравнению с его фоновым содержанием и ПДК, использовали коэффициент концентрации (Кс), рассчитанный как соотношение концентрации цинка в загрязненной почве к его концентрации в фоновой почве. Коэффициент опасности (Ко) рассчитывается как отношение концентрации цинка в загрязненной почве к его ПДК в почве [3].

Для оценки распределение элемента между живым веществом и абиотической средой осуществляется коэффициентом биологического поглощения (КБП) - соотношение концентрации цинка в золе растения к валовому содержание цинка в почве, на которой произрастало растение [10].

Для оценки количественного перехода химических элементов из почвы в растение рассчитывали коэффициент накопления (Кн), то есть соотношение концентрации цинка в воздушно-сухой массе растения (мг/кг) к концентрации его подвижных форм соединений в почве (мг/кг) [3].

Вынос элемента проростками рассчитывается по произведению концентрации цинка в проростках и его сухой биомассе.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные результаты указывают на высокое содержание цинка в исследуемой промышленной пыли. Валовое содержание цинка составляет 58330 мг/кг, что в 265,1 раза превышает валовое ОДК^ в суглинистых и глинистых (нейтральных) почвах (220 мг/кг) [11] и в 2531,1 раз ПДКа,, используемые в Казахстане (23 мг/кг) [12].

В исследуемой промышленной пыли содержание подвижных и доступных растениям форм цинка оказалось очень высоким и во много раз превысило установленные нормы. Концентрация водорастворимой формы цинка составило 137,1 мг/кг, обменной - 821,8 мг/кг (превышает ОДК обменной формы в 35,7 раза), кислоторастворимой - 5791,8 мг/кг (превышает ПДК данной формы в 96,5 раза) [13].

В пылевых выбросах водорастворимая форма цинка составляет 0,24%, обменная - 1,41% и кислоторастворимая-9,93% от валового содержания.

Таблица 1

Валовое содержание и формы соединений цинка в почве, искусственно загрязненной пылью свинцово-цинкового

металлургического комбината ОАО «Казцинк», мг/кг

Доза пыли, % Валовое содер- жание Формы соединений цинка

водораство- римая обмен- мен- ная кислотора- створимая

Кон- троль 35,0 0,9 5,1 11,4

2,6 14,6 32,6

0,1 93,3 2,4 14,7 32,5

2,6 15,8 34,8

0,5 320,0 9,0 58,0 126,7

2,8 18,1 39,5

1,0 608,3 17,0 130,2 250,0

2,8 21,4 41,1

5,0 2751,5 85,3 767,7 1243,7

3,1 27,9 45,2

10,0 5860,0 181,7 1904,5 3152,7

3,1 32,5 53,8

15,0 8784,5 325,0 3092,1 5007,2

3,7 35,2 57,0

Примечание: в числителе - содержание элемента в форме соединений; в знаменателе - процент от валовой концентрации.

Общее содержание цинка в исходной почве составляет 35 мг/кг. Это в 1,5 раза выше ДИК^, установленных в Казахстане и в 6,3 раза меньше валового ОДК^ в суглинистых и глинистых (нейтральных) почвах, в 8,6 раза меньше ПДК по К1оке (300 мг/кг), в 1,4 раза меньше кларка элемента в почве (50 мг/кг) и в 2,4 раза меньше кларка в литосфере (85 мг/кг). В фоновой почве для форм соединений цинка характерен следующий убывающий ряд: кислоторастворимая (11,4 мг/кг)> обменная (5,1 мг/кг) > водорастворимая (0,9 мг/кг).

По мере увеличения дозы пыли существенно увеличилось валовое содержание исследуемого элемента в почве в 2,7; 9,1; 17,4; 78,6; 167,4 и 251 раз соответственно по сравнению с фоновой почвой, а также превышало ДИК^, установленных в Казахстане в 4,1-382 раза и ОДК^ в суглинистых и глинистых (нейтральных) почвах в 1,5-39,9 раза (таблица 1). Содержание кислоторастворимой формы цинка возросло в 2,9-439,2 раза, обменной - в 2,9-606,3 раза и водорастворимой - в 2,7-361,1 раза по сравнению с контрольной почвой. При этом содержание изученных форм Zn распределялось таким же образом, как и в незагрязненной почве, т.е. увеличивалось от водорастворимой к кислоторастворимой. Концентрация обменной формы цинка в загрязненной почве превысило ОДК в 2,5-134,4 раза (23 мг/кг), кислоторастворимой - в 2,1-83,5 раза (60 мг/кг).

Таблица 2

Коэффициент опасности (Ко) и концентрации (Кс) цинка при внесении соответствующих доз пыли свинцовоцинкового металлургического комбината в почву

Доза пыли в почве, % Ко* Ко** Кс

0 0,1 1,5 1,0

0,1 0,3 4,1 2,7

0,5 1,1 14,0 9,1

1,0 2,0 26,4 17,4

5,0 9,2 119,6 78,6

10,0 19,5 254,8 167,4

15,0 29,3 382,0 251,0

Примечание: * ' Ко с учетом ПДКа, в почве по Клоке; ** - Ко с учетом ПДКа,, установленных в Казахстане.

Для количественной оценки накопления исследуемого элемента в почве при внесении соответствующей дозы пыли, по сравнению с его фоновым содержанием и ПДК, были рассчитаны коэффициенты концентрации и опасности для содержания цинка в почве. Так, при внесении указанных доз пыли Кс цинка в почве увеличивался в широких пределах

1,0-251,0; Ко рассчитывался с учетом ПДК, установленных (0,1-29,3), что свидетельствует о высокой степени опасности для Казахстана (1,5-382,0) и с учетом ПДК цинка по Клоке загрязнения почв пылевыми выбросами данного комбината.

Таблица 3

Влияние загрязнения пылью на показатели прорастания семян и интенсивность начального роста проростков Brassica juncea

L. в зависимости от внесенной дозы пыли в почву

Доза пыли, % Всхожесть, % Друж- ность Энергия прорастания, % Скорость прораста- ния Биомасса, г/сосуд Длина, см

надземная часть корни надземная часть корни

контроль 100,0 4,0 100,0 10,3 16,1 2,0 20,5 11,0

0,1 91,7 3,7 91,7 9,3 18,6 2,0 19,0 9,5

0,5 75,0 3,0 75,0 8,5 13,0 2,0 16,0 6,0

1,0 58,3 2,3 58,3 5,8 8,4 1,1 12,0 4,5

5,0 41,7 1,7 41,7 4,0 - - - -

10,0 - - - - - - - -

15,0 - - - - - - - -

Примечание: "-" - гибель растений.

Для всесторонней оценки влияния загрязнения почвы на прорастание семян учитывали ряд принятых в семеноводстве показателей: всхожесть, энергия прорастания, дружность прорастания, скорость прорастания (таблица 3). Результаты исследований показали, что загрязнение пылью уменьшало как показатели интенсивности начального роста (длину корней и длину надземной части, биомассу), так и показатели прорастания семян (всхожесть, энергия прорастания, дружность прорастания, скорость прорастания). В работе Колесникова С.И. с соавторами [14] говорится о подобной закономерности для Ва, Мп, Sb, Sn, Sr, V, W.

С увеличением вносимой дозы пыли во всех вариантах опыта всхожесть и энергия прорастания проростков снизились на 8,3-58,3%, дружность - на 7,5-57,5% и скорость прорастания - на 9,7-61,2% соответственно от контрольного варианта. Рост и развитие проростков в контрольном варианте происходило без признаков угнетения, биомасса составила 16,1 г/сосуд. Стимуляцию прорастания и увеличение биомассы надземной части проростков на 20% от контроля наблюдали при внесении 0,1% пыли в почву. Токсическое воздействие возрастало с увеличением дозы вносимой пыли от 0,5% и выше. Так, при внесении 0,5% и 1,0% пыли была характерна задержка в росте, биомасса надземной части проростков снизилась на 19,3% и 47,8% соответственно. Биомасса корней проростков при дозе 0,1 и 0,5% сохранялась на уровне контроля, а при дозе 1,0% - снизилась на 45,0% относительно контроля. При внесении 5,0% пыли наблюдается задержка в появлении всходов (в среднем до 5-6 суток) и в течение последующих 2-3 суток растение погибало, при 10,0-15,0% пыли всхожесть отсутствовала.

При оценке фитотоксического эффекта используют показатели длины корней и надземной части проростков как чувствительные к токсичному действию пыли. Эти показатели уменьшались линейно с увеличением вносимой дозы пыли в почву. Так, при дозах 0,1-1,0% пыли длина надземной части растения уменьшилась на 7,3-41,5%, корней - на 13,6-59,1% от контрольного варианта, что может свидетельствовать о высокой степени токсичности элемента в почве в составе пылевых выбросов (таблица 3).

На жизненное состояние поражающее действие пыли проявлялось в виде пожелтения в центре и на периферии листьев с дальнейшим их усыханием, особенно при внесе-

нии 0,5 и 1,0% пыли. Факт замедленного прорастания семян и слабого роста проростков может объясняться торможением процессов растяжения и деления клеток [15; 16].

Сведения о распределении цинка по органам растений весьма противоречивы. По мнению В.Б. Ильина [17], тяжелые металлы в большей степени накапливаются в надземной части растений. Павлов Б.К. с соавторами [18] указывают на большую аккумуляцию цинка в корнях растений. Цинк поступает в растения в виде Zn2+, аккумулируется в листьях, репродуктивных органах, конусах нарастания, но больше всего- в семенах и корнях (Полевой В.В.) [19].

По результатам проведенных исследований, накопление цинка в проростках возрастает с увеличением дозы пыли в почве. При этом, концентрация цинка равномерно распределена по органам проростков, с небольшим увеличением в надземной части (рис. 1). Так, в контрольном варианте концентрация цинка в надземной части составила 29,1 мг/кг, что в 1,3 раза выше, чем в корне. При внесении 0,1% пыли содержание цинка в надземной части составило 154,4 мг/кг, что в 5,3 раза больше, чем в контроле. Увеличение дозы пыли до 0,5% привело к еще более интенсивному накоплению цинка надземной частью проростков и составило 210,0 мг/кг, что в 7,2 раза выше по сравнению с контрольным вариантом. Повышение дозы пыли до 1,0% привело к наиболее высокой концентрации цинка в надземной части - 303,0 мг/кг, что в 10,4 раза больше, чем в контроле.

Таблица 4

Коэффициент накопления (Кн) цинка проростками

Brassica juncea L.

Доза, % Формы соединений

водорастворимая обменная кислоторастворимая

0 25,0 4,4 1,97

32,3 5,7 2,55

0,1 54,3 8,7 4,0

64,3 10,5 4,75

0,5 20,0 3,1 1,42

23,3 3,6 1,66

1,0 17,4 2,3 1,18

17,8 2,3 1,2

Примечание: в числителе - Кн корнем, в знаменателе -Кн надземной частью.

Объективным критерием оценки количества металла, перешедшего из почвы в растение, служит коэффициент накопления (Кн) [20]. Величины Кн в опыте зависели от уровня загрязнения (таблица 4). По величине Кн, рассчитанного для форм соединений, максимальное извлечение приходится на водорастворимую форму, далее уменьшается к обменной и наименьшее его величина приходится на кислоторастворимую форму цинка. При внесении 0,1 и 0,5% пыли в почву значения Кн в надземной части в1,2 раза выше, чем в корне, а при внесении 1,0 % пыли -значения в корне и проростках равны.

Показателем степени накопления элементов растениями является коэффициент биологического поглощения КБП. При внесении 0,1% пыли в почву величина КБП относит цинк к элементам слабого накопления и среднего захвата, а при дозах 0,5 и 1,0% пыли - к ряду слабого захвата [10].

Вынос химических элементов изучаемой тест-культурой объективно отражает способность данного металла к биологической трансформации. Вынос цинка надземной частью проростков Brassica juncea L. при внесении 0,1% пыли в почву составил 2871,8 мг/сосуд, при 0,5% - 2730,0 мг/сосуд и при 1,0% - 2545,2 мг/сосуд, что в 6,1; 5,8 и 5,4 раза больше по сравнению с контрольным вариантом (468,5 мг/сосуд).

Переход цинка из подземных органов в надземную части определяется типом корневой системы. Для Brassica juncea L. , имеющей стержневой корень с многочисленными боковыми корнями, физиологические барьеры в системе

корни - надземная часть по отношению к цинку слабо функционируют. Резкое возрастание выноса цинка проростками можно объяснить накопительной аккумулятивной стратегией поглощения Brassica juncea L.

Выводы

1. Показана прямая зависимость между дозой внесенной пыли в почву и степенью увеличения валового содержания и форм соединений цинка в почве (в 2,7-251 раз относительно фоновой почвы). С увеличением дозы пыли в почву содержание цинка в проростках достигало 303,0 мг/кг сухой биомассе надземной части.

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

2. Согласно значениям Кс и Ко содержание цинка в почве свидетельствует о высокой степени опасности загрязнения почв пылевыми выбросами данного комбината.

3. Стимуляция прорастания и начального роста проростков с увеличением дозы пыли в почве уменьшалась почти вдвое. При внесении в почву 5,0% пыли на 8-9 сутки после всходов растение погибало, а при 10,0 и 15,0% пыли всхожести проростков не наблюдали.

4. Накопление цинка проростками носит акропетальный характер.

3. Фитотоксический эффект достигается при внесении 0,5 и 1,0% пыли в почву, когда биомасса снижалась от 10% и выше по сравнению с контрольным опытом.

4. При внесении пыли в почву вынос цинка увеличивался в 6,1; 5,8 и 5,4 раза больше по сравнению с контрольным вариантом.

а

L-

5

с

N

Приложение

130,3 154,4 180,1 210

22,5 29,1 , — , ■Я .

295,5 303

0,1 0,5

доза пыли, %

□ корень В надземная часть

Рис. 1. Содержание цинка в органах проростков Brassica juncea L

2 П 1,5 1 -0,5 -0

1,65

0,1

0,56 0,66

0,5 доза пыли

0,5 0,5

КБП корень И КБП проростки

Рис. 2. КБП цинка в проростках Brassica juncea L

0

1

1

Библиографический список

1. Самакова, А.Б. Комплексная оценка экологии и здоровья населения промышленного города / А.Б. Самакова, А.А. Белоног, В.С. Якупов [и др.]. - Алматы, 2005.

2. Журбицкий, З.И. Теория и практика вегетационного метода. - Москва: Наука, 1968.

3. Ильин, В.Б. Система показателей для оценки загрязненности почв тяжелыми металлами // Агрохимия. - 1995. - № 1.

4. Линдиман, А.В. с соавт. Фиторемедиация почв, содержащих тяжелые металлы. ЭКИП / А.В. Линдиман [и др.], 2008, № 9.

5. Nanda Kumar P.B.A., Dushenkov V., Motto H., Raskin I. Phitoextraction the use ofplants to remove heavy metals from soils // Environ. Sci.

Technol. 1995. - V. 29. - № 5.

6. Begonia, G.B., Davis C.D., Begonia M.F.T., Gray C.N. Growth responses of Indian mustard [Brassica juncea (L.) Czern.] and its phitoextraction of lead from a contaminated soil // Bull. Environ. Contam. Toxicol. - 1998. - V. 61.

7. Галиулина, Р.А. Извлечение растениями тяжелых металлов из почвы и водной среды / Р.А. Галиулина, Р.В. Галиулин, В.М. Возняк //

Агрохимия, 2003. - № 12.

8. Неринг Н. Полевые кормовые культуры (агротехника-затраты труда - кормовая ценность - сбор питательных веществ) / Н. Неринг, Ф. Людекке. - М.: Колос, 1974.

9. Ринькис, Г.Я. Оптимизация минерального питания растений. - Рига, 1972.

10. Перельман, А.Н. Геохимия ландшафта. - М.; Высшая школа, 1975.

11. Ильин В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо. - Новосибирск,

Изд-во СО РАН, 2001.

12. Совместный приказ министерства здравоохранения и министерства охраны окружающей среды, 2004. - № 602 от 28 декабря.

13. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. - Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1991.

14. Колесников, С.И. Влияние загрязнения Ba, Mn, Sb, Sn, Sr, V, W на фитотоксичность чернозема. Агрохимия / С.И. Колесников [и др.], 2009. - № 8.

15. Серегин И.В. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. - 2001. - Т. 48. - № 4.

16. Калимова И.Б. Влияние избытка никеля, меди, марганца на корневые системы Hordeum vulgare и Avena sativa / И.Б. Калимова,

И.В. Алексеева-Попова // Тр. Междунар. конф. по анатомии и морфологии растений. - Спб.: Диада. - 1997.

17. Ильин, В.Б. Биогеохимия и агрохимия микроэлементов в южной части Западной Сибири. - Новосибирск: Наука, 1973.

18. Павлов Б.К. Оценка уровней техногенного техногенного накопления тяжелых металлов компонентами растительности лесных экосистем, существенно различающихся геохимическим фоном / Б.К. Павлов, Е.И. Грошева, А.М. Бейм // Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем, 1989. - Т. 12.

19. Полевой, В.В. Физиология растений. - М.: Высшая школа, 1989.

20. Брукс, Р.Р. Биологические методы поисков полезных ископаемых. - М.: 1996.

Статья поступила в редакцию 10.11.10

УДК 546.815:543.31:631.445.51

М.С. Панин, М.Т. Койгельдинова, Семипалатинский государственный педагогический институт, Республика Казахстан, г. Семей, E-mail: pur@sgpi.kz

ВЛИЯНИЕ СВИНЦОВОГО И ПОЛИЭЛЕМЕНТНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕМНО-КАШТАНОВОЙ ПОЧВЫ НА ПРОДУКТИВНОСТЬ ФИТОМЕЛИОРАНТОВ, НАКОПЛЕНИЕ И ВЫНОС ИМИ СВИНЦА

В вегетационных опытах изучено накопление Pb тест-культурами при разных дозах свинцового и полиэлементного загрязнения темнокаштановой почвы. Показано, что Trifolium hybridum L. характеризовался сравнительно низким содержанием Pb относительно других выбранных видов растений. Виды Brassica napus L. и Avena sativa L. в значительных количествах накапливали Pb в условиях свинцового загрязнения в дозе от 1 до 5 ПДК. Побеги Medicago sativa L. в наибольшей степени накапливали Pb при полиэлементном загрязнении темно-каштановой почвы в дозе 1 ПДК, однако характеризовались значительным понижением биомассы.

Ключевые слова: тяжелые металлы, фиторемедиация, моноэлементное и полиэлементное загрязнение, подвижность, биологическая доступность.

Введение. Тяжелые металлы (ТМ) являются сильными стресс-факторами и одним из главных токсикантов, с которым растения все чаще сталкиваются в связи с нарастающим антропогенным воздействием на среду [1]. При этом один из наиболее приоритетных элементов-токсикантов из них, который способен задерживаться в почве от 150 до 5000 лет является свинец [2].

Для минимизации поступления токсичных ТМ в цепи питания необходимо очищение таких загрязненных почв. В настоящее время предлагается использовать «активные» приемы защиты земель и растений от загрязнения - рекультивацию и детоксикацию (физическую, химическую, биологическую). Одной из таких развивающихся и, безусловно, перспективных технологий является фиторемедиация. Фито-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.