Тяжёлые металлы в плодово-ягодных культурах садовых участков в условиях техногенно загрязнённой геохимической провинции Башкирского Зауралья

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье представлены результаты исследований о содержании и накоплении тяжёлых металлов (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Co, Cd, Pb) в почвах и плодах плодово-ягодных культур на приусадебных участках. Фактические концентрации тяжёлых металлов в почвенных и растительных образцах определены методом атомно-абсорбционной спектрометрии. Установлено, что количество подвижных ионов тяжёлых металлов в почвах не превышали предельно допустимых уровней, за исключением Zn и Mn, которые являются приоритетными металлами, в большей степени накапливающихся в почвах исследуемой территории. Анализ данных показал, что содержание Cu (6,5–9,8 раза), Zn (6,8–23 раза), Fe (4,2–11,7 раза), Ni (48–72 раза) в плодах, выращенных на садовых участках, превышали предельно-допустимые концентрации во всех исследуемых нами культурах. Наибольшее количество Cd и Pb превышающие значения ПДК отмечены в плодах смородины красной и крыжовника обыкновенной. Концентрации кобальта превысили норму в съедобной части всех изучаемых плодово-ягодных культур, за исключением малины обыкновенной. Выявлено, что по интенсивности поглощения тяжёлые металлы в плодах древесно-кустарниковой растительности уменьшались в ряду: Fe → Ni → Pb → Cu → Co → Cd → Zn → Mn. Расчеты биогеохимической активности показали, что наибольшей металлоаккумулирующей способностью обладали плоды Prunus cerasus, наименьший – Ribes uva-crispa.

Об авторах

Гульсина Гильмановна Бускунова

Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: gulsyna_busk@gmail.com

кандидат биологических наук, доцент кафедры естественных наук; Сибайский институт 

Россия, г. Сибай, Республика Башкортостан

Список литературы

  1. Кутлиахметов А.Н., Дьяконов В.В. Техногенно-минеральные образования Башкирского Зауралья и их экологическая роль // Вестник Российского университета дружбы народов. Серия: Инженерные исследования. 2016. № 3. С. 19–24.
  2. Семенова И.Н., Рафикова Ю.С., Суюндуков Я.Т., Рафиков С.Ш., Биктимерова Г.Я. Эколого-гигиеническая оценка загрязнения почв территорий отработанных рудников тяжёлыми металлами (на примере Башкирского Зауралья) // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 1. https://science-education.ru/ru/article/view?id=26021.
  3. Абакумов Е.В., Суюндуков Я.Т., Биктимерова Г.Я., Пигарева Т.А. Экологическая и санитарная характеристика карьеров по добыче медного колчедана // Гигиена и санитария. 2015. Т. 94, № 6. С. 46–50.
  4. Кужина Г.Ш., Ягафарова Г.А., Янтурин С.И. Исследование содержания тяжёлых металлов в почвах и растительности в окрестностях недействующих и отработанных карьеров Башкирского Зауралья // Научно-методический электронный журнал «Концепт». 2014. Т. 20. С. 2426–2430.
  5. Суюндуков Я.Т., Янтурин С.И., Сингизова Г.Ш. Накопление и миграция тяжёлых металлов в основных компонентах антропогенных экосистем Башкирского Зауралья в зоне влияния объектов горнорудного комплекса. Уфа: Гилем, 2013. 155 с.
  6. Янтурин С.И., Сингизова Г.Ш., Абсалямов Т.А. Влияние горнорудных предприятий Башкирского Зауралья на загрязнение почв тяжёлыми металлами // Вестник Оренбургского государственного университета. 2009. № 6 (100). С. 654–655.
  7. Асылбаев И.Г., Хабиров И.К. Концентрация химических элементов в почвах и породах Республики Башкортостан // Вестник Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии. 2013. № 2 (22). С. 11–16.
  8. Семенова И.Н., Ильбулова Г.Р., Абдуллина Л.А. Оценка полиметаллического загрязнения почвенного покрова поселка Бурибай Хайбуллинского района Республики Башкортостан // Фундаментальные исследования. 2011. № 12–2. С. 371–375.
  9. Сингизова Г.Ш. Тяжёлые металлы в системе почва – растениеводческая продукция в условиях техногенного воздействия (на примере г. Сибай): автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.05, 03.00.16. Оренбург, 2009. 19 с.
  10. Прохорова Н.В. Тяжёлые металлы в дикорастущих орехоплодных и плодово-ягодных растениях Самарской области // Пищевые ресурсы дикой природы и экологическая безопасность населения: мат-лы междунар. конф. Киров, 2004. С. 166–167.
  11. Мотылева С.М. Особенности содержания тяжёлых металлов (Рb, Ni, Zn, Fe, Сu) в плодах, ягодах и атмосферных осадках в связи с оценкой сортов для использования в селекции: автореф. дис. … канд. с/х. наук: 06.01.05. СПб., 2000. 23 с.
  12. Лисецкий Ф.Н., Свиридова А.В., Кухарук Н.С., Голеусов П.В., Чепелев О.А. Аккумуляция тяжёлых металлов в растениеводческой продукции зоны техногенеза // Вестник Оренбургского государственного университета. 2008. № 10 (92). С. 142–149.
  13. ГОСТ 12430-2019. Карантин растений. Методы и нормы отбора образцов подкарантинной продукции при карантинном фитосанитарном досмотре и лабораторных исследованиях. М.: Стандартинформ, 2019. 45 с.
  14. ГОСТ Р 58595-2019. Почвы. Отбор проб. М.: Стандартинформ, 2019. 8 с.
  15. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с.
  16. ГН 2.1.7.2511-09. Ориентировочно-допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.
  17. Павлова Л.М., Радомская В.И., Юсупов Д.В. Высокотоксичные элементы в почвенном покрове на территории г. Благовещенска // Экология и промышленность России. 2015. Т. 19, № 5. С. 50–55.
  18. Радомская В.И., Юсупов Д.В., Павлова Л.М., Сергеева А.Г., Воропаева Е.Н. Использование многомерного статистического анализа для исследования эколого-геохимических свойств почв г. Благовещенска // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2017. Т. 159, № 4. С. 602–617.
  19. Сает Ю.Е., Ревич Б.А., Янин Е.П., Смирнова Р.С., Башаркевич И.Л., Онищенко Т.Л., Павлова Л.Н., Трефилова Н.Я., Ачкасов А.И., Саркисян С.Ш. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.
  20. Сибгатуллина М.Ш., Александрова А.Б., Иванов Д.В., Валиев В.С. Оценка биогеохимического состояния травянистых растений и почв Волжско-Камского заповедника // Ученые записки Казанского университета. Серия: Естественные науки. 2014. Т. 156, № 2. С. 87–102.
  21. Бускунова Г.Г. Экологическая оценка чистоты лекарственного растительного сырья Thymus serpyllum L. в условиях Зауралья Республики Башкортостан // Самарский научный вестник. 2023. Т. 12, № 2. С. 24–29. doi: 10.55355/snv2023122103.
  22. Плохинский Н.А. Биометрия: учеб. пособие. 2-е изд. М.: Изд-во Московского ун-та, 1970. 368 с.
  23. Зайцев Г.Н. Методика биометрических расчетов. Математическая статистика в экспериментальной ботанике. М.: Наука, 1973. 256 с.
  24. Войтюк Е.А. Аккумуляция тяжёлых металлов в почве и растениях в условиях городской среды (на примере г. Чита): автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.02.08. Улан-Удэ, 2011. 22 с.
  25. Касимов Н.С., Власов Д.В. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2015. № 2. С. 7–17.
  26. Семенова И.Н., Кужина Г.Ш., Ягафарова Г.А., Аминева А.А. Пространственная изменчивость тяжёлых металлов в донных отложениях левобережья северной части Ириклинского водохранилища // Фундаментальные исследования. 2014. № 6–7. С. 1418–1422.
  27. Водяницкий Ю.Н., Смагин А.В., Яковлев А.С. Факторы изменчивости содержания подвижных форм тяжёлых металлов в почве // Экологический вестник Северного Кавказа. 2016. Т. 12, № 1. С. 27–38.
  28. Русанов А.М., Савин Е.З., Нигматянова С.Э., Нигматянов М.М., Грудинин Д.А., Степанова М.А. Содержание тяжёлых металлов в плодах яблони в городских условиях // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 1 (120). С. 148–151.
  29. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. М.: Минздрав России, Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2002. 145 с.
  30. Прохорова Н.В., Матвеев Н.М., Павловский В.А. Аккумуляция тяжёлых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Самара: Самарский университет, 1998. 131 с.
  31. Бускунова Г.Г., Шарабасова C.A. Биогеохимические показатели Sisymbrium loeselii L. в городской среде // Экология родного края: проблемы и пути их решения: мат-лы XVIII всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (г. Киров, 24–25 апреля 2023 г.). Кн. 1. Киров: Вятский государственный университет, 2023. С. 271–275.
  32. Бускунова Г.Г., Байзигитова А.И., Рахматуллина Ю.Р. Анализ элементного состава травы Berteroa incana (L.) DC. в урбанизированных территориях // Наука сегодня: технические и естественные науки: сб. мат-лов XXXVI междунар. оч.-заоч. науч.-практ. конф. (9 октября 2023 г.). Т. 1. М.: НИЦ «Империя», 2023. С. 145–148.
  33. Бускунова Г.Г., Киреева О.В., Карасова Л.И. Фиторемедиационные способности растений Lappula squarrosa в урбоэкосистемах // Экология родного края: проблемы и пути их решения: мат-лы XVIII всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием (г. Киров, 24–25 апреля 2023 г.). Кн. 1. Киров: Вятский государственный университет, 2023. С. 296–301.
  34. Бускунова Г.Г., Утягулов И.И., Утягулов Д.И. Содержание тяжёлых металлов в растениях Еchium vulgare L. в условиях урбанизированных территорий // Исследование различных направлений современной науки: сб. мат-лов XXXVII междунар. оч.-заоч. науч.-практ. конф. (18 октября 2023 г.). Т. 3. М.: НИЦ «Империя», 2023. С. 184–187.
  35. Ревазян Р.Г., Аветисян М.Г., Араратян Л.А., Сафразбекян Э.А. Особенности изменения некоторых физиологических показателей растений в техногенных ландшафтах // Биологическая рекультивация и мониторинг нарушенных земель: мат-лы IX всерос. науч. конф. с междунар. участием. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2012. С. 215–222.
  36. Тимофеев И.В., Кошелева Н.Е. Оценка эколого-геохимического состояния древесных растений в горнопромышленных ландшафтах (г. Закаменск, Республика Бурятия) // Проблемы ботаники Южной Сибири и Монголии. 2016. № 15. С. 463–472.
  37. Селюкова С.В. Тяжёлые металлы в агроценозах // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34, № 8. С. 85–93.
  38. Минкина Т.М., Манджиева С.С., Чаплыгин В.А., Мотузова Г.В., Бурачевская М.В., Бауэр Т.В., Сушкова С.Н., Невидомская Д.Г. Влияние аэротехногенных выбросов на содержание тяжёлых металлов в травянистых растениях Нижнего Дона // Почвоведение. 2017. № 6. С. 759–768. doi: 10.7868/s0032180x17060077.
  39. Бускунова Г.Г., Каипкулова Д.А. Биогеохимические показатели растения Salvia stepposa L. в Башкирском Зауралье // Неделя науки – 2022: мат-лы всерос. науч.-практ. конф. (г. Сибай, 27–28 апреля 2022 г.) / отв. ред. Г.М. Насыров. Сибай: Сибайский информационный центр – филиал ГУП РБ Издательский дом «Республика Башкортостан», 2022. С. 89–92.
  40. Бахтина Г.Г., Ленько О.А., Суханова С.Е. Микроэлементозы человека и пути коррекции их дефицита // Патология кровообращения и кардиохирургия. 2007. № 4. С. 82–89.
  41. Камилова Н.М., Садыхов Н.М., Алиев Ч.С. Диагностическое и прогностическое значение изучения влияния цинка, меди и селена на состояние здоровья человека // Биомедицина. 2016. № 4. С. 71–77.
  42. Колесниченко Л.С. Биологическая роль микроэлементов – Fe, Zn, Cu // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). 2004. Т. 49, № 8. С. 86–89.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1 – Коэффициенты техногенной концентрации тяжёлых металлов в почвах

Скачать (252KB)
Метаданные
3. Рисунок 2 – Степень биодоступности тяжёлых металлов в почвах

Скачать (110KB)
Метаданные
4. Рисунок 3 – Содержание тяжёлых металлов (A – Cu, Б – Zn, В – Fe, Г – Ni, Д – Mn, Е – Cd, Ж – Co, З – Pb) в плодах плодово-ягодных культур. Примечание: концентрации Co в плодах малины обыкновенной, Pb в плодах малины обыкновенной и вишни обыкновенной составляет 0,02 мг/кг, что на графике не отображается

Скачать (387KB)
Метаданные
5. Рисунок 4 – Суммарная концентрация ТМ в исследуемых культурах, мг/кг

Скачать (248KB)
Метаданные
6. Рисунок 5 – Биогеохимическая активность плодово-ягодных культур

Скачать (122KB)
Метаданные

© Бускунова Г.Г., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».