The Content of Heavy Metals in Soils and Leaves of Silver Birch Plantations (Moscow)

Е.Б.  Демина; В.А.  Савченкова

doi:10.37482/0536-1036-2024-4-37-48

Авторы

Е.Б. Демина Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана https://orcid.org/0000-0001-7590-3819
В.А. Савченкова Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана https://orcid.org/0000-0001-8593-7887

DOI:

https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-4-37-48

Ключевые слова:

береза, береза повислая, тяжелые металлы, загрязнение окружающей среды, почва, листья, коэффициент биологического поглощения, парки Москвы

Аннотация

Экологическое состояние городских насаждений является актуальной проблемой современности. Оно характеризует и состояние окружающей среды в целом. В структуре городов особое значение имеют городские парки и лесопарки, которые выполняют преимущественно рекреационные функции, способствуя улучшению здоровья и благополучию горожан. Посадка древесных растений, поглощающих вредные вещества, поступающие с воздухом, загрязненным промышленными предприятиями и автотранспортом, – один из основных механизмов стабилизации экологической ситуации в городах. Значительный вклад в загрязнение экосистем вносят техногенные поллютанты, весомую долю которых составляют тяжелые металлы. Тяжелые металлы входят в категорию особо токсичных загрязнителей. Основные источники их попадания в почву связаны с деятельностью человека. Тяжелые металлы накапливаются растениями, что отрицательно сказывается на состоянии городских насаждений. Загрязнение почвы тяжелыми металлами приводит к серьезным изменениям в агрохимическом состоянии почвы и во всей экосистеме. Накопление тяжелых металлов в экосистемах зависит от различных факторов, преимущественно от состояния почвы, растительности и уровня антропогенного воздействия. В статье описано количественное содержание меди, свинца, кадмия, никеля и цинка в образцах почвы из парков Москвы и листьев березы повислой, произрастающей на территориях этих парков. Пробные площади заложены в разных функциональных зонах парков: у предполагаемых источников негативного воздействия, а также в точках, наиболее удаленных от антропогенных объектов. Полученные данные сопоставлены с предельно допустимыми концентрациями, рассчитан коэффициент биологического поглощения, выявлено аккумулирование тяжелых металлов в зависимости от расположения объекта относительно потенциальных источников загрязнения. Концентрации тяжелых металлов в почвах исследуемых насаждений не превышают предельно допустимый уровень. Исключением является цинк, его количество на некоторых пробных площадях было повышено в несколько раз. Листья березы показали неравномерное накопление тяжелых металлов в зависимости как от концентраций элементов в почве, так и от расположения пробных площадей.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Е.Б. Демина , Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

аспирант; ResearcherID: HHZ-9292-2022

В.А. Савченкова, Мытищинский филиал Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана

д-р с.-х. наук, проф.; ResearcherID: Y-3167-2019

Библиографические ссылки

Andrienko L.N., Aksenova Yu.V. Influence of Application of Cadmium, Nickel, Zinc on the Level of Their Content in Soil, Productivity and Quality of Root Crops. Zemledelie, 2018, no. 8, pp. 23–25. (In Russ.). https://doi.org/10.24411/0044-3913-2018-10807

Bityutskij N.P. Essential Plant Microelements. Saint-Petersburg, DEAN Publ., 2005. 256 p. (In Russ.).

Bol’shakov V.A., Gal’per N.Ya., Klimenko G.A., Lytkina T.I., Bashta E.V. Contamination of Soils and Vegetation with Heavy Metals. Moscow, All-Union Research Institute of Information and Techno-Economic Research on Agriculture Publ., 1978. 52 p. (In Russ.).

Demchenko N.P., Kalimova I.B., Demchenko K.N. Effect of Nickel on Growth, Proliferation and Differentiation of Root Cells in Triticum aestivum Seedlings. Russian Journal of Plant Physiology, 2005, vol. 52, pp. 250–258. (In Russ.). https://doi.org/10.1007/s11183-005-0034-5

Ganzhara N.F., Borisov B.A. Soil Science and Basic Geology: Textbook. Moscow, INFRA-M Publ., 2019. 352 p.

Kositsin A.V., Alekseeva-Popova N.V. The Effect of Heavy Metals on Plants and Mechanisms of Metal Resistance. Rasteniya v ekstremal’nykh usloviyakh mineral’nogo pitaniya. Leningrad, Nauka Publ., 1983, pp. 5–22. (In Russ.).

Kozhevnikov S.P. Algorithms of Biological Statistics: Guidance Manual. Izhevsk, Udmurt University Publ. Center, 2018. 75 p. (In Russ.).

Krupnova T.G., Rakova O.V., Gavrilkina S.V., Antoshkina E.G., Baranov E.O., Dmitrieva А.P., Somova A.V. Extremely High Concentrations of Zinc in Birch Tree Leaves Collected in Chelyabinsk, Russia. Environmental Geochemistry and Health, 2021, vol. 43, pp. 2551–2570. (In Russ.). https://doi.org/10.1007/s10653-020-00605-3

Kuznetsov A.M., Fesyun A.P., Samokhvalov S.G., Makhon’ka E.P. Guidelines for the Determination of Heavy Metals in Soils of Farmland and Crop Products. 2nd ed. Moscow, Ministry of Agriculture of the Russian Federation, CIANO Publ., 1992. 61 p. (In Russ.).

Kuznetsova T.Yu., Vetchinnikova L.V., Titov A.F. Heavy Metals Accumulation in Various Organs and Tissues of Birch Trees Depending on Growth Conditions. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra Rossijskoj akademii nauk, 2015, no. 1, pp. 86–94. (In Russ.). https://doi.org/10.17076/eco27

Lovkova M.Ya., Rabinovicn A.M., Ponomareva S.M., Buzuk G.N., Sokolova S.M Why Do Plants Heal? Moscow, Nauka Publ., 1990. 256 p. (In Russ.).

Lukin S.V., Selyukova S.V., Prazina E.A., Chetverikova N.S. A Comparative Evaluation of Macro-and Microelement Composition of Plants of White Lupine and Soybean. Indo American Journal of Pharmaceutical Sciences, 2018, vol. 5, iss. 6, pp. 6133–6137.

Lukin S.V., Selyukova S.V., Chernikov V.A., Galtova A.A. Ecological Estimation of Cadmium Content in Agricultural Cenosis of the Central Chernozem Region of Russia. Pollution Research, 2020, vol. 39, no. 2, pp. 196–201.

Maximum Permissible Concentrations (MPCs) of Chemical Substances in Soil: Hygienic Regulations 2.1.7.2041-06: appr. by the Ministry of Justice since 07.02.2006. Moscow, Federal Hygienic and Epidemiological Center of Rospotrebnadzor, 2006. 15 p. (In Russ.).

Mudrik V.A., Kulikov S.S., Novichkova N.S., Red’kina N.V., Luchitskaya O.A., Ivanov B.N. Effect of Microfertilizers on Associative Nitrogen Fixation and Productivity of Spring Wheat. Agrokhimiya = Agricultural Chemistry, 2010, no. 9, pp. 72–76. (In Russ.).

Noulas C., Tziouvalekas M., Karyotis T. Zinc in Soils, Water and Food Crops. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 2018, vol. 49, pp. 252–260. https://doi.org/10.1016/j.jtemb.2018.02.009

Petunkina L.O., Sarsatskaya A.S. Phytoindication State of Betula pendula in the Urban Environment of Kemerovo. Vestnik Kemerovskogo gosudarstvennogo universiteta = Bulletin of Kemerovo State University, 2015, vol. 3, no. 4(64), pp. 68–71. (In Russ.).

Polacco J.C., Mazzafera P., Tezotto T. Opinion: Nickel and Urease in Plants: Still Many Knowledge Gaps. Plant Science, 2013, vol. 199–200, pp. 79–90. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2012.10.010

Proсhorova N.V., Matvejev N.M. Heavy Metals in Soils and Plants during Technogenic Conditions. Vestnik SamGU, 1996, pp. 125–148. (In Russ.).

Zakharov V.M., Chubinishvili A.T. Environmental Health Monitoring in Protected Natural Areas. Moscow, Center for Russian Environmental Policy, 2001. 148 p. (In Russ.).