ФИТОЭКСТРАКЦИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ ТРАВЯНИСТЫМИ РАСТЕНИЯМИ НА ТЕХНОГЕННЫХ ПОЧВАХ:

Ольга Владимировна Шергина; Татьяна Алексеевна Михайлова

doi:10.14258/jcprm.20220411012

Ольга Владимировна Шергина Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН https://orcid.org/0000-0002-6333-8821 Email: sherolga80@mail.ru
Татьяна Алексеевна Михайлова Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН https://orcid.org/0000-0003-2214-8690 Email: mikh@sifibr.irk.ru

https://doi.org/10.14258/jcprm.20220411012

Ключевые слова: техногенный отвал, эмбриоземы, тяжелые металлы, растения-первопоселенцы, фитоэкстракция

Аннотация

Цель работы – исследовать специфику естественного восстановления растительности на высокотоксичных эмбриоземах (на примере техногенного отвала крупного химического производства «Усольехимпром» в Иркутской области). Показано, что органо-аккумулятивные эмбриоземы являются первой стадией почвообразования и началом заселения травянистыми растениями. Уровень загрязнения техногенных почв тяжелыми металлами оценивался по комплексу показателей: Кс, Zс, Zc_tox.. Органо-аккумулятивные эмбриоземы были отнесены к категории почв с чрезвычайно опасным уровнем загрязнения (Кс≥25; интегральный показатель Zc равен 163.2; Zc_tox. – 185.6). Обнаружено, что на этих эмбриоземах первыми поселенцами были 9 аборигенных видов травянистых растений: Melilotus albus Medikus., Melilotus officinalis (L.) Pall., Trifolium hybridum L., Trifolium repens L., Trifolium pratense L., Vicia cracca L., Medicago sativa L., Sonchus arvensis L., Chamerion angustifolium (L.) Scop. При изучении растений был выявлен ряд их уникальных особенностей, позволяющих произрастать в условиях очень сильного загрязнения техногенной почвы, – это высокий уровень аккумулирования тяжелых металлов в фитомассе, хорошая адаптация минерального питания к условиям произрастания, увеличение надземной биомассы к концу вегетационного периода, отсутствие визуальных признаков повреждения. Полученные результаты дают все основания рекомендовать эти травянистые растения для использования в качестве фитоэкстракторов тяжелых металлов на техногенных отвалах.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Ольга Владимировна Шергина, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории природных и антропогенных экосистем

Татьяна Алексеевна Михайлова, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН

доктор биологических наук, заведующая лабораторией природных и антропогенных экосистем

Литература

Androkhanov V.A., Kurachev V.M. Pochvenno-ekologicheskoye sostoyaniye tekhnogennykh landshaftov: dinamika i otsenka. [Soil-ecological state of technogenic landscapes: dynamics and assessment]. Novosibirsk, 2010, 224 p. (in Russ.).

Phytoremediation of toxic metals: Using plants to clean up the environment. John Wiley & Sons, Inc., New York, 2000, 304 p.

Macnair M.R. Advances of Botanical Research, 2003, vol. 40, pp. 63–105. DOI: 10.1016/S0065-2296(05)40002-6.

Lindiman A.V., Shvedova L.V., Tukumova N.V., Nevsky A.V. Ecology and Industry of Russia, 2008, no. 9, pp. 45–47. (in Russ.).

Levkin N.D., Mukhina N.E. Izvestiya TulGU. Nauki o Zemle, 2012, no. 1, pp. 9–14. (in Russ.).

Gul K., Turmetova G.Zh., Ubaidullaeva A.K., Babaeva G.A. Manas Journal of Agriculture and Life Science, 2015, vol. 5, no. 1, pp. 87–91. (in Russ.).

Vysotskii S.P., Frunze O.V. Vestnik Akademii grazhdanskoj zashchity, 2019, vol. 3, no. 19, pp. 117–123. (in Russ.).

Bekuzarova S.A., Khanieva I.M., Azubekov L.Kh. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya, 2018, no. 12-2, pp. 345–352. (in Russ.).

Verbruggen N., Hermans C., Schat H. New Phytologist, 2009, vol. 181, no. 4, pp. 759–776. DOI: 10.1111/j.1469-8137.2008.02748.x.

Kramer U. Annual Review of Plant Biology, 2010. vol. 61, no. 1, pp. 517–534. DOI: 10.1146/annurev-arplant-042809-112156.

Koptsik G.N. Pochvovedenie, 2014, no. 9, pp. 923–939. (in Russ.).

Ufimtseva M.D. Geohimiya, 2015, vol. 53, no. 5, pp. 441–455. (in Russ.).

Andreeva I.V., Baibekov R.F., Zlobina M.V. Prirodoobustrojstvo, 2009, no. 5, pp. 5–11. (in Russ.).

Galiulin R.V., Galiulina R.A. Agrohimiya, 2003, no. 3, pp. 77–85. (in Russ.).

Ghosh M., Singh S.P. Applied Ecology and Environmental Research, 2005, vol. 3, no. 1, pp. 1–18. DOI: 10.15666/aeer/0301_001018.

Badr N., Fawzy M., Al-Qahtani K.M. World Applied Sciences Journal, 2012, vol. 16, no. 9, pp. 1292–1301. DOI: 10.1.1.389.6852.

Ali H., Khan E., Sajad M. A. Chemosphere, 2013, vol. 91, no. 7, pp. 869–881. DOI: 10.1016/j.chemosphere.2013.01.075.

Otchet po ekologicheskoy bezopasnosti federal'nogo gosudarstvennogo unitarnogo predpriyatiya «Federal'nyy ekologicheskiy operator» za 2020 god. [Report on environmental safety of the federal state unitary enterprise «Federal Environmental Operator» for 2020]. Moscow, 2021, 44 p. (in Russ.).

Obzor sostoyaniya i zagryazneniya okruzhayushchey sredy v Rossiyskoy Federatsii za 2020 god. [Review of the state and pollution of the environment in the Russian Federation for 2020]. Moscow, 2021, 205 p. (in Russ.).

Metody izucheniya lesnyh soobshchestv. [Methods for studying forest communities]. St. Petersburg, 2002, 240 p. (in Russ.).

Androkhanov V.A., Ovsyannikova S.V., Kurachev V.M. Tekhnozemy: svoystva, rezhimy, funktsionirovaniye. [Tech-nozems: properties, modes, functioning]. Novosibirsk, 2000, 200 p. (in Russ.).

Androkhanov V.A., Kulyapina E.D., Kurachev V.M. Pochvy tekhnogennykh landshaftov: genezis i evolyutsiya. [Soils of technogenic landscapes: genesis and evolution]. Novosibirsk, 2004, 205 p. (in Russ.).

Ermakov A.I., Arasimovich V.V., Smirnova-Ikonnikova M.I., Murri I.K. Metody biokhimicheskogo issledovaniya ras-teniy. [Methods of biochemical research of plants]. Leningrad, 1972, 445 p. (in Russ.).

Guzhvin S.A., Kumacheva V.D., Kamenev R.A. Fiziologiya i biokhimiya rastenij. [Plant Physiology and Biochemis-try]. Persianovsky, 2019, 172 p. (in Russ.).

Vorobieva L.A. Khimicheskiy analiz pochv. [Chemical analysis of soils]. Moscow, 1998, 272 p. (in Russ.).

Soil survey laboratory methods manual. Soil Survey Laboratory Investigations Report N 42. Soil Survey Staff, Lin-coln, 2004, 701 p.

Carter M.R., Gregorich E.G. Soil sampling and methods of analysis. Boca Raton, Florida, 2007, 1224 p.

Saet Yu.E., Revich B.A., Yanin E.P. Geokhimiya okruzhayushchey sredy. [Geochemistry of the environment]. Mos-cow, 1990, 335 p. (in Russ.).

Vodyanitsky Yu.N. Tyazhelyye metally i metalloidy v pochvakh. [Heavy metals and metalloids in soils]. Moscow, 2008, 85 p. (in Russ.).

Bolshakov V.A., Vodyanitsky Yu.N., Borisochkina T.I., Kakhnovich Z.N. Myasnikov V.V. Metodicheskiye rek-omendatsii po otsenke zagryaznennosti gorodskikh pochv i snezhnogo pokrova tyazhelymi metallami. [Guidelines for assessing the contamination of urban soils and snow cover with heavy metals]. Moscow, 1999, 31 p. (in Russ.).

Perelman A.I., Kasimov N.S. Geokhimiya landshafta. [Geochemistry of the landscape]. Moscow, 1999, 762 p. (in Russ.).

Shipunov A.B., Baldin E.M., Volkova P.A., Korobeinikov A.I., Nazarova S.A., Petrov S.V., Sufiyanov V.G. Naglyadnaya statistika. Ispol'zuyem R! [Visual statistics. Let's use R!]. Moscow, 2014, 298 p. (in Russ.).

Schabenberger O., Pierce F. J. Contemporary statistical models for the plant and soil sciences. Boca Raton, Florida, 2001, 738 р.

Vyborov S.G., Pavelko A.I., Shchukin V.N., Yankovskaya E.V. Sbornik dokladov Mezhdunarodnoy nauchnoy kon-ferentsii «Sovremennyye problemy zagryazneniya pochv». [Collection of reports of the international scientific confer-ence «Modern problems of soil pollution»]. Moscow, 2004, pp. 195–197. (in Russ.).

Perelman A.I. Geohimiya. [Geochemistry]. Moscow, 1979, 423 p. (in Russ.).

Orlov D.S. Himiya pochv. [Soil chemistry]. Moscow, 1992, 399 p. (in Russ.).