Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв

ВАК РФ 06.01.03, Агропочвоведение и агрофизика

Автореферат диссертации по теме "Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв"

На правах рукописи

БГАНЦОВА МАРИЯ ВИКТОРОВНА

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРЧИЦЫ САРЕПТСКОЙ И РАЙГРАСА ПАСТБИЩНОГО ДЛЯ ФИТОРЕМЕДИАЦИИ ЗАГРЯЗНЁННЫХ СВИНЦОМ ПОЧВ

Специальность 06.01.03 - агрофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 2 МАЙ 2011

Москва-2011

4845470

Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Научный руководитель:

доктор биологических паук, профессор Лев Оскарович Карпачевский Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Зинаида Семёновна Артемьева кандидат биологических наук Татьяна Юрьевна Ульянова

Ведущее учреждение:

Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН

Защита диссертации состоится 24 мая 2011 года в 15 ч. 30 мин. в аудитории М-2 на заседании диссертационного совета Д 501.002.13 при МГУ им. М.В. Ломоносова по адресу: 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д.1, строен. 12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке факультета почвоведения МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан % апреля 2011 года.

Приглашаем Вас принять участие в обсуждении диссертации на заседании диссертационного совета. Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах просим направлять по адресу: 119991 Москва, ГСП-1, Ленинские горы, д.1, строен. 12, МГУ имени М.В. Ломоносова, факультет почвоведения, Ученый совет.

Ученый секретарь диссертационного совета, Г.М. Зенова

доктор биологических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Актуальность работы. Загрязнение почв тяжёлыми металлами (ТМ), в частности свинцом, - распространённое явление в городах и индустриальных центрах. Последствия загрязнения почв тяжёлыми металлами трудно устранимы, а мероприятия по их устранению, такие как промывка почв, электрокинетические методы, химическое восстановление или окисление, удаление загрязнённой почвы и сбор её на специальных площадях трудоёмки, дорогостоящи и зачастую приводят к накоплению вторичных загрязнителей. Более перспективны технологии, которые позволяют очищать почву от ТМ in situ и при этом экологичны. Такой технологией является фиторемедиация -очищение почвы от ТМ при помощи специально подобранных видов растений. Растения, используемые для извлечения ТМ должны отвечать ряду требований: производить большую биомассу, быть толерантными к высокой концентрации ТМ, быть способными поглощать и аккумулировать несколько металлов одновременно в высокой концентрации и т.д. Технология фиторемедиации активно развивается за рубежом (Raskin I., Kumar P.B.A.N., Dushenkov S., Salt D., Cunningham S.D., McGrath S.P., Glass D.J. etc). При этом применимость технологии в климатических и почвенных условиях центрального региона России мало изучена. Также мало изучены виды растений, устойчивых к высокому уровню загрязнения.

Цель и задачи исследования. Цель работы - изучить влияния горчицы сарептской и райграса пастбищного на содержание свинца в почве, воздействие свинца на рост и развитие растений, рассмотреть исследуемые растения на предмет устойчивости к городскому загрязнению и с точки зрения перспективы использования в качестве городских фиторемедиантов в климатических условиях Московской области.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи: 1. Определить диапазон концентраций свинца, приемлемых для выращивания исследуемых растений и критическую концентрацию.

Определить максимальную и оптимальную (соотношение максимального поглощения свинца и нормального развития) концентрацию свинца в растениях. Изучить влияние концентрации свинца в почве на рост и развитие растений.

2. Определить количество свинца, выносимого из почвы различными органами исследуемых растений. Определить количество вынесенного из почвы свинца в процентах от подвижного и оценить перспективность использования растений для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв.

3. Определить степень устойчивости растений к естественным неблагоприятным условиям (повышенное содержание токсичных веществ, запылённость).

4. Рассмотреть зависимость содержания свинца в растениях и почве в зависимости от удаления от источника загрязнения.

5. Изучить зависимость поглощения свинца растениями от типа почвы. Научная новизна работы. Для исследованного урбанозёма Московской

области определен диапазон концентраций свинца, приемлемых для выращивания потенциальных фиторемедиантов: горчицы и райграса. Критическая концентрация подвижного свинца в почве для роста и прорастания семян равна 350 - 400 мг РЬ/кг почвы. Максимальная концентрация свинца в надземной биомассе растений составляет 0,2% от сухого веса у горчицы сарептской и 0,05% у райграса пастбищного, оптимальная концентрация (максимальная концентрация свинца в биомассе, не влияющая на нормальное развитие растений) составляет 0,07% от сухого веса для горчицы сарептской и 0,05% для райграса пастбищного. Обнаружена гипераккумуляция свинца корневой системой райграса пастбищного. В результате опытов сделан вывод, что в условиях промывного и периодически промывного водного режима почв (МО и Курск) при низком уровне загрязнения почв свинцом (до уровня ПДК по СанПиНу) концентрация металла в растениях одинакова в 10-метровой полосе

от шоссе, источника загрязнения, и не зависит от типа почвы, на которой выращивались растения.

Практическая значимость. Установлено, что при среднем уровне загрязнения почв свинцом растения горчицы способны извлекать за месяц до 4 кг РЬ/га, райграса - до 0,9 кг РЬ/га, что позволяет использовать данные растения для очищения почв от свинца.

Результаты работы могут быть использованы в качестве рекомендации по применению исследуемых растений в технологии фиторемедиации, а также при подборе растений для городского озеленения.

Апробация работы. Материалы исследований по теме диссертации докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры физики и мелиорации почв факультета почвоведения МГУ. Основные положения диссертационной работы были представлены на научных конференциях: «Докучаевские молодёжные чтения» в 2007 и 2008 году.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных работ (1 статья в журнале списка ВАК, 1 статья в международном журнале).

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов, списка используемой литературы, включающего 119 источников, из них 75 иностранных. Работа изложена на 116 страницах, содержит 32 таблицы, 18 рисунков.

Благодарности: Автор выражает глубокую признательность научному руководителю д.б.н., проф. Л.О. Карпачевскому за постоянное внимание к работе и неоценимую помощь. Автор благодарен д.б.н., проф. Н.И. Шевяковой за консультации и ценные советы, к.т.н. В. П. Фролову за помощь в проведении исследований, всем профессорам, преподавателям и сотрудникам кафедры физики и мелиорации почв за всестороннюю поддержку.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1. Литературным обзор. Загрязненне почв тяжёлыми металлами. Свинец в почве и растениях. Понятие и основные положения технологии фнторемедиации.

На основании отечественной (Галиулин Р.В., Галиулина P.A., Обухов А.И., Ильин В.В., Серегин И.В., Иванов В.Б и другие) и зарубежной литературы (Body P.E., Chen Н.М., Raskin I., Kumar P.B.A.N., Dushenkov S., Salt D., Cunningham S.D., McGrath S.P., Glass D.J., Wierzbicka M. etc) в главе рассмотрены основные источники поступления свинца в почву, влияние свинца на рост и развитие растений. В главе дано описание технологии фиторемедиации и её основных компонентов: фитостабилизации и фитоэкстракции.

Фитостабилизация - использование растений для снижения уровня ТМ в почве и их биологической доступности. Данная технология основана на способности растений или секретируемых растениями соединений стабилизировать содержание загрязняющих веществ за счёт поглощения, комплексообразования, снижения валентности или осаждения, что препятствует их мобилизации или вымыванию в форме, угрожающей здоровью людей.

Технология фитоэкстракции - заключается в выращивании в течение определённого периода времени на загрязнённых участках специально подобранных видов растений для извлечения ТМ из почвы корневой системой и концентрирования их в надземной биомассе. Глава 2. Объекты н методы исследования.

Для исследования были выбраны два растения: горчица сарептская (Brassica juncea), по литературным данным (Kumar P.B.A.N., Dushenkov V., Motto Н., Raskin I. Miller R., Blaylock M.J. и другие) гипераккумулятор свинца, и райграс пастбищный (Lolium perenne) - растение, широко используемое в

городском озеленении. Перспективность райграса в качестве фиторемедианта мало изучена.

Для достижений цели исследования были заложены 2 вегетационных и 3 полевых опыта.

Для вегетационного опыта в УОПЭЦ «Чашниково», Московская область, была отобрана почва горизонта Апах. с глубины 5-20 см. Семена растений были помещены в почву, в которую предварительно был внесен свинец в виде раствора соли Pb(N03)2 в возрастающих концентрациях: 150, 250, 550, 1000, 1500 мг/кг почвы, что соответствует низкой, средней, высокой и очень высокой степени загрязнения почв согласно шкале экологического нормирования тяжелых металлов (Обухов А.И., Ефремова Л.Л., 1988). Все концентрации и контроль были продублированы.

Так как данные растения рассматривались в качестве городских фиторемедиантов, семена также были помещены в почву со внесенным раствором антигололёдного покрытия - СаСЬ в возрастающих концентрациях -2,16,4,31 и 6,47 мг/кг почвы.

При искусственном поливе растения произрастали в течение месяца, после чего надземная биомасса, корни растений и почва были отобраны для анализов на содержание в них свинца.

После проведения вегетационного опыта провели полевые опыты с использованием исследуемых растений. Два аналогичных полевых опыта были заложены в УОПЭЦ «Чашниково» и в городе Курске. На расстоянии 3 и 10 м от дороги на участках 50 на 50 см были высажены горчица сарептская и райграс пастбищный. В течение месяца растения росли в естественных условиях, после чего биомасса растений и почва были отобраны для анализов на содержание в них свинца.

Так как в вегетационном опыте было выяснено, что наилучшим образом растения развиваются при содержании свинца до 500 миллиграмм на килограмм почвы, что соответствует среднему уровню загрязнения почв по

шкале экологического нормирования тяжелых металлов, в УОПЭЦ «Чашниково» был заложен ещё один полевой опыт, суть которого заключалась в выращивании растений в условиях, моделирующих средний уровень загрязнения почв свинцом. На трёх опытных площадках были высажены горчица сарептская и райграс пастбищный. В почву одной из площадок предварительно был внесен азотнокислый свинец (67 г/м2), в почву второй азотнокислый свинец (67 г/м2) и ортофосфат кальция (40 г/м2), в почву третьей площадки ничего не вносилось. Также свинец был внесён на контрольные площадки, выращивание растений на которых не производилось. В течение месяца растения росли в естественных условиях, после чего биомасса и почва были отобраны для анализа.

Свинец в почве и растениях определяли на атомно-абсорбционном спектрофотометре ААБЗО. Подготовка проб к анализу проводили согласно методике, предложенной А.И.Обуховым, И.О.Плехановой (1991 год).

Содержание свинца в растительном материале определяли в навеске массой 0,1 грамм. Навески помещали в пробирку на 20 мл, добавляли 2 мл смеси концентрированных кислот (НМОз.'НСЬ в отношении 4:1), затем пробирки нагревали на специальной плитке для озоления, пока жидкость не становилась совершенно прозрачной. После снятия с плитки и охлаждения раствор доводился до 10 мл дистиллированной водой. В полученных образцах определяли свинец.

Для определения валового содержания свинца к навеске почвы массой 5 грамм, помещённой в колбу ёмкостью 100 мл, было прилито 50 мл 1н.НМ03. После кратковременного взбалтывания суспензия была оставлена на сутки, а затем профильтрована через двойной складчатый фильтр, первые порции фильтрата были отброшены. В полученной вытяжке определялся свинец.

Для определения содержания подвижного свинца к навеске почвы массой 5 грамм, помещённой в колбу ёмкостью 100 мл, было прилито 50 мл ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8. После кратковременного

взбалтывания, суспензия была оставлена на сутки, а затем профильтрована через двойной складчатый фильтр, первые порции фильтрата были отброшены. В полученной вытяжке определялся свинец.

Глава 3. Вегетационные опыты. Выращивание растений в почве с разным уровнем загрязнения свинца.

Семена растений, посаженных в почву с внесённым свинцом в концентрациях 150-550 мг/кг почвы, дали всходы. Биомасса растений, как горчицы сарептской, так и райграса пастбищного, увеличивалась с ростом концентрации добавленной соли свинца (Рис.1). По-видимому, это связано с тем, что свинец вносился в виде РЬ(КОз)г, и накопление биомассы является ответом на дополнительное внесение азота. Прорастание семян, посаженных в почву с внесённым свинцом в концентрации 1000 и 1500 мг/кг почвы было значительно ниже. Растения явно находились в угнетённом состоянии.

2,5

3

контроль 150 250 550 1000 1500

Добавлено свинца, мг/кг почвы надземная биомасса —Ж— корни

А

Добавлено свинца, мг/кг почвы —таг-надземная биомасса "В " корни

Б

Рис 1. Зависимость сухой биомассы горчицы сарептской (А) и райграса пастбищного (Б) от количества добавленного свинца

Несмотря на то, что максимальной биомассы растения достигли при выращивании в почве, в которую свинец был добавлен в концентрации 550 мг/кг, у горчицы сарептской на этой концентрации заметно замедление роста растения в высоту, а также отсутствие цветения. А на более высоких концентрациях добавленного свинца (1000 и 1500 мг/кг почвы) растения имеют угнетённый вид и небольшую биомассу. Торможение роста может происходить из-за нарушения метаболизма и, с другой стороны, в результате прямого действия свинца на рост (Серегин И.В., Иванов В.Б., 2001; Obroucheva N.V and others, 1998). Более того, свинец может влиять на длительность митоза и всего цикла, а также вызывать нарушения в прохождении митоза (Wierzbicka М., 1994).

Было также отмечено снижение влажности растений (особенно это характерно для горчицы) с ростом концентрации добавленного свинца (Рис. 2). Возможно, полученные данные свидетельствуют о нарушении водного обмена у растений.

добавлено Pb мг/кг

» горчица сарептская —райграс пастбищный

Рис. 2. Зависимость содержания воды в растениях от концентрации

свинца

Механизмы влияния свинца на водный обмен различны (Серегин И.В., Иванов В.Б., 2001). Отмечается уменьшение размеров листьев , и устьичных клеток, и с другой стороны - увеличение плотности их расположения, уменьшение водного потенциала, нарушение дыхания и другие. Минимальная влажность наблюдается у растений горчицы сарептской на концентрации добавленного свинца 250 мг Pb/кг почвы, что связано с цветением данных растений.

В ходе исследования было установлено, что концентрация свинца в надземной биомассе горчицы колеблется в пределах 200 - 1800 мг/кг сухой биомассы, в надземной биомассе райграса в пределах 100 - 500 мг/кг сухой биомассы (Рис. 3 А). Диапазон колебаний концентраций свинца в надземной биомассе райграса пастбищного значительно уже, чем в горчице сарептской. Максимальное содержание свинца в надземной биомассе растений составляет: 1770 мг/кг сухой биомассы у горчицы сарептской (на концентрации добавленного свинца 1500 мг/кг почвы) и 480 мг/кг сухой биомассы у райграса пастбищного (на концентрации добавленного свинца 550 мг/кг почвы).

Концентрация свинца в корнях горчицы колеблется в пределах 240 - 1500 мг/кг сухой биомассы, в надземной биомассе райграса в пределах 550 - 1800 мг/кг сухой биомассы (Рис. 3 Б). Максимальное содержание свинца в корнях растений составляет: 1500 мг/кг сухой биомассы у горчицы сарептской (на концентрации добавленного свинца 250 мг/кг почвы) и 1800 мг/кг сухой биомассы у райграса пастбищного (на концентрации добавленного свинца 550 мг/кг почвы). В отличие от надземной биомассы, в которой диапазон колебаний концентраций свинца райграса пастбищного уже, чем в горчице сарептской, в корнях растений диапазон колебаний концентраций практически одинаков, при этом корнями райграс поглощает большее количество свинца чем горчица.

150 250 550 1000 добавлено свинца, иг/кг почвы

— райграс пастбищный

■ горчица сарептская

150 250

добавлено свинца, мг/кг почвы

- райграс пастбищный ■

■ горчица сароптская

А Б

Рис.3. Сравнение содержания свинца в надземной биомассе (А) и корнях (Б)

растений

У горчицы сарептской концентрация свинца в надземной биомассе падает в ряду листья>стебли>соцветия. Эти данные коррелирует со статистикой, согласно которой тяжёлых металлов больше содержится в корнях, затем идут листья и стебли и наконец, семена (Исследования Ильина, 1980; Гармаш, 1983 и ДР-)-

В данном опыте горчица проявила себя как гипераккумулятор свинца (накопление свинца в биомассе более 0,1% от сухого веса), у райграса гипераккумуляция свинца происходит в корневой системе.

Горчица безбарьерно поглощает свинец, однако при высоком содержании свинца в почве растения плохо развиваются, что и определяет небольшой реальный вынос свинца из почвы с биомассой. Растения райграса более устойчивы к высоким концентрациям свинца, однако в надземной биомассе накапливают небольшое количество свинца (Рис. 4). При этом райграс поглощает свинец корнями (Рис. 5).

| 0 250 500 750 1000 1250 1500

о

добавлено РЬ мг/кг почвы

—•— горчица сарептская - ■ - райграс пастбищный

Рис.4. Сравнение выноса свинца с надземной биомассой растений

0 200 400 600

добавлено РЬ мг/кг почвы

- в - райграс пастбищный

- горчица сарептская

Рис. 5. Сравнение поглощения свинца корнями растений

Максимальное количество свинца, вынесенного с надземной биомассой растений составляет 1,3 мг для горчицы (из расчёта полученной биомассы с лотка площадью 200 см2) и 0,8 мг для райграса (при концентрации добавленного свинца 550 мг/кг почвы). При этом концентрация свинца в растениях составила у горчицы 0,07% от сухого веса, у райграса - 0,05%.

Максимальное количество свинца, поглощённого корнями растений составляет 1,2 мг для горчицы (при концентрации добавленного свинца 550 мг/кг почвы) и 4,3 мг для райграса (при концентрации добавленного свинца 250 мг/кг почвы).

Максимальный вынос свинца данными растениями наблюдается при концентрации подвижного РЬ в почве до 350-400 мг/кг. Тогда отмечается высокая концентрация свинца в растениях и их высокий урожай (в условиях высокого содержания в почве нитратов азота).

В вегетационном опыте за месяц с надземной биомассой горчицы сарептской извлекается до 0,2% подвижного свинца, при применении райграса - 0,1%. При данном уровне поглощения использование растений в технологии фитоэкстракции без внесения эффекторов фитоэкстракции экономически нецелесообразно, т.к. полное очищение почвы займёт слишком длительный срок. При этом горчица сарептская поглощает корнями до 0,4% от подвижного свинца, а райграс пастбищный до 1,5%, поэтому данные растения могут быть использованы в технологии фитостабилизации.

Опыт на чувствительность растений к антигололёдному покрытию показал, что райграс в отличие от горчицы устойчив к раствору СаС12. Если семена горчицы, посаженные в почву с внесённым раствором СаСЬ, не проросли, за исключением 2-3 проростков на минимальной концентрации, то прорастание семян райграса было значительно выше и сохранилось вплоть до максимальной концентрации реагента.

Для анализа результатов опыта были найдены средние содержания свинца для восьми повторностей (Табл.1).

Таблица 1. Содержание свинца, мг/кг, в слое почвы 0-10 см почве после выращивания растений

добавлено РЬ, мг/кг почвы контроль 150 250 550 1000 1500

райграс пастбищный

валовое содержание РЬ 9 218 280 568 1023 1309

содержание подвижного РЬ 2 99 174 392 976 972

горчица сарептская

добавлено РЬ, мг/кг почвы контроль 150 250 550 1000 1500

валовое содержание РЬ 8 173 233 526 1047 1322

содержание подвижного РЬ 2 83 132 361 748 936

Для некоторых образцов количество внесённого свинца не равно количеству, извлекаемому из почвы в результате анализов. Отсутствие баланса между внесённым количеством свинца и извлекаемым из почвы, скорее всего, вызвано его неравномерным распределением в почве, в результате чего появляются зоны с повышенным и пониженным его содержанием.

Содержание как подвижного так и валового свинца несколько ниже в почве, на которой выращивалась горчица сарептская, что возможно связано с тем, что у горчицы сильнее выражено фитостабилизирующее свойство или с неоднородностью распределения РЬ в почве.

В почве, на которой выращивались растения, содержание валового и подвижного свинца было различно, что свидетельствует о связывающей способности почвы. Соотношение валового и подвижного свинца неодинаково, с ростом концентрации добавленного свинца, особенно при концентрации больше 1000 мг/кг, доля подвижного свинца по отношению к валовому росла (рис. 6).

добавлено РЬ мг/кг

—♦— почва под горчицей сарептской - ■ - почва под райграссом пасбищным

Рис. 6. Соотношение валовых и подвижных соединений свинца в почве.

По-видимому, это связанно с постепенным насыщением свинцом адсорбционных центров, и образованием при избытке свинца подвижных соединений.

Глава 4. Полевой опыт 1. Выращивание растений в условиях естественного загрязнения почв свинцом (низкий уровень загрязнения).

Результаты опытов показали, что валовое содержание свинца в исследованной придорожной почве Курска, реплантозёме, составляет 13-18 мг/кг почвы, в придорожной почве Ленинградского шоссе, урбанозёме, - 16-27 мг/кг. Содержание подвижного свинца в реплантозёме Курска не превышает 3 мг/кг почвы, в урбанозёме Чашниково - 5 мг/кг почвы (Табл. 2). Степень загрязнения исследуемых почв ниже ПДК (согласно СанПиНу ПДК для валового свинца - 32 мг/кг почвы, для подвижного свинца - 6 мг/кг почвы), однако уровень загрязнения придорожной почвы Москвы близок к ПДК, а в отдельных точках равен ПДК.

Таблица 2. Среднее содержание свинца мг/кг в почве опытных площадок

Объект Точка Валовое содержание свинца Содержание подвижного свинца

3 м 10 м 3 м Юм*

МО, УОПЭЦ «Чашниково», урбанозем контроль 27,5 16,8 6,7 2,3

почва, на которой выращивалась горчица еарептская 26,8 18,8 4,7 3,4

почва, на которой выращивался райграс пастбищный 24,0 15,8 5,2 3,3

г. Курск, реплантозём контроль 15,1 12,0 4,8 3,2

почва, на которой выращивалась горчица сарептская 13,2 14,6 3,0 3,0

почва, на которой выращивался райграс пастбищный 18,0 14,3 2,9 3,1

^Примечание: Зм и Юм - расстояние от шоссе в метрах.

Несмотря на выращивание растений в непосредственной близости от дороги у растений наблюдалась высокая прорастаемость семян и биомасса растений, из чего можно сделать вывод об устойчивости горчицы сарептской и райграса пастбищного к неблагоприятным условиям городской среды.

Средняя концентрация свинца близка в растениях, выращиваемых в Курске и МО (Табл. 3, Табл. 4), содержание свинца в растениях практически одинаково как в непосредственной близости от дороги, так на расстоянии 10 м от неё.

Таблица 3. Среднее содержание свинца мг/кг сухой биомассы растений, МО, УОПЭЦ «Чашниково» (п=4).

Расстояние от источника загрязнения Горчица сарептская Райграс пастбищный

надземная биомасса корни надземная биомасса корни

3 метра 34 45 33 49

10 метров 46 34 49 25

Таблица 4. Среднее содержание свинца мг/кг сухой биомассы растений, г. Курск (п=4).

Расстояние от источника загрязнения Горчица сарептская Райграс пастбищный

надземная биомасса корни надземная биомасса корни

3 метра 26 20 36 27

10 метров 26 21 22 27

Не смотря на то, что концентрация свинца в почве ниже ПДК, концентрация свинца в растениях в 5-10 раз выше ПДК для пищевых продуктов, которая составляет 0,4 мг/кг сырого вещества.

Был произведён расчёт количества вынесенного свинца из почвы площадки (для слоя 0-10 см). Из придорожной почвы Ленинградского шоссе горчица вынесла с надземной биомассой - 4% подвижного свинца, райграс -2%. Корнями горчицы было поглощено 0,7% подвижного свинца, корнями райграса - 1,4%. Из придорожной почвы Курска горчица вынесла с надземной биомассой - 10% подвижного свинца, райграс - 3%. Корнями горчицы было вынесено 1,3% подвижного свинца, корнями райграса - 2,4%.

При данном уровне загрязнения концентрация свинца в растениях не зависит от типа почвы, однако, за счёт того, что климатические условия в Курске лучше, и реплантозём содержит больше органического вещества,

урожай растений, а, следовательно, и количество вынесенного свинца, выше в Курске.

Глава 5. Выращивание растений в условиях, моделирующих средний уровень загрязнения почв свинцом.

В результате опыта в УОПЭЦ «Чашниково», моделирующего средний уровень (Обухов А.И., Ефремова Л.Л., 1988) загрязнения почв свинцом, были получены следующие результаты. Валовое содержание свинца в почве (слой 015 см), на которой не производилась посадка растений, составило 3% от внесённого, в почве на которой произрастали растения - 44-57% от внесенного (рис.6), что говорит о том, что из верхнего слоя почвы, не защищенной растительностью, свинец практически полностью вымывается в нижележащие горизонты.

■ Содержание валового РЬ в % от внесённого

□ Содержание подвижного РЬ в % от внесённого

Рис.6. Содержание свинца в почве в % от внесённого Спустя месяц после внесения свинца в почву, его валовое содержание в почве, защищенной растительным покровом, составляло 250 мг/кг - что соответствует среднему уровню загрязнения почв по шкале экологического нормирования тяжелых металлов. Содержание подвижного свинца колебалось в пределах 160-210 мг/кг почвы (рис.7).

■ содержание валового свинца

□ содержание подвижного свинца

Рис.7. Содержание свинца в почве, мг/кг При данном уровне загрязнения, средняя концентрация свинца в растениях составила 150-200 мг/кг сухого веса для райграса пастбищного и 370520 мг/кг - для горчицы сарептской. Концентрация свинца в биомассе райграса примерно равна концентрации подвижного свинца в почве, в то время как концентрация свинца в растениях горчицы в 1,5-2 раза больше, чем в почве.

Несмотря на то, что фосфорные удобрения считаются мелиорантами, связывающими катионы металлов в нерастворимые фосфаты, внесение ортофосфата кальция не повлияло на содержание свинца в почве. При этом растения, выращиваемые на почве с добавлением Саз(Р04)2 поглощали большее количество свинца, что, скорее всего, связано с более интенсивным развитием растений, вследствие улучшения минерального питания.

Максимальное наблюдаемое содержание свинца в растениях составило 0,05% от сухого веса для горчицы сарептской и 0,02% для райграса пастбищного. Эти показатели ниже, чем в «закрытых системах» -вегетационных опытах, но при этом биомасса растений выше, чем в вегетационных опытах. В результате горчицей извлеклось до 1,7 % от подвижного свинца, райграсом до 0,4%. При аналогичных показателях за 1 месяц с 1 гектара горчица вынесет 4 килограмма свинца, райграс - 900 грамм.

Выводы

1. Для исследованной дерново-подзолистой почвы диапазон концентраций подвижного свинца, приемлемый для выращивания горчицы сарептской в качестве фиторемедианта до 350-400 мг РЬ/кг почвы. При более высоком уровне загрязнения почвы свинцом снижается прорастание семян и биомасса растений. При этом максимальная концентрация свинца в биомассе, не влияющая на нормальное развитие растений, составляет 0,07% РЬ (от сухого веса) для горчицы сарептской и 0,05% РЬ для райграса пастбищного.

2. При выращивании на дерново-подзолистой почве с высоким содержанием подвижного свинца (более 900 мг/кг почвы) горчица проявляет себя как гипераккумулятор свинца (накопление свинца в надземной биомассе и корнях свыше 0,1% от сухого веса), у райграса гипераккумуляция происходит в корневой системе при концентрации подвижного свинца 350-400 мг/кг почвы.

3. В исследованной придорожной почве МО и Курска при удалении от дороги загрязнение РЬ уменьшается. В отличие от почвы содержание свинца в растениях практически одинаково как в непосредственной близости от дороги - источника загрязнения, так и в 10 метрах от неё и не зависит от типа почвы, на которой выращивались растения.

4. В результате выноса свинца с надземной биомассой горчица сарептская и райграс пастбищный снижают содержание подвижных форм свинца в почве (до 10% от подвижного свинца). Также происходит закрепление свинца в почве за счёт его поглощения корнями растений (до 2,4% от подвижного свинца).

5. Исследуемые растения обладают высокой устойчивостью к свинцу и в неблагоприятных условиях развивают большую биомассу (как наземную, так и подземную) и являются естественными барьерами, задерживающими свинец от вымывания в нижележащие горизонты

почвы. Горчица сарептская и райграс пастбищный рекомендуются для технологии фитостабилизации на территориях, с поверхностным загрязнением почв свинцом.

6. Райграс пастбищный, обладая меньшей по сравнению с горчицей способностью к фитоэкстракции, активнее поглощает свинец корнями и устойчив к неблагоприятным условиям среды, таким как вытаптывание и высокие концентрации антигололёдного реагента, поэтому может быть рекомендован в качестве газонной травы для озеленения обочин дорог и городского озеленения.

Публикации результатов:

1. Бганцова М.В. Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв // Тезисы докладов Юбилейной Всероссийской Конференции X Докучаевские молодёжные чтения, Санкт-Петербург, 2007, с. 93 - 94

2. Бганцова М.В. Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв // Материалы Всероссийской научной конференции XI Докучаевские молодёжные чтения «Почва как носитель плодородия», Санкт-Петербург, 2008, с. 151 -152

3. Бганцова М.В. Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв // Труды V съезда Общества почвоведов имени В.В. Докучаева, Ростов-на-Дону, 2008, с. 426

4. Бганцова М.В. Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв // Вестник ТГУ. Биология. № 324,2009, с. 350 - 354

5. Карпачевский Л.О., Шевякова Н.И., Зубкова Т.А., Бганцова М.В., Маджугина Ю.Г. Город и биосфера // Биосфера, Т1, К°2, 2009, с. 153 -165

6. Бганцова М.В. Перспективность использования горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации городских почв, загрязнённых свинцом // Материалы международной научно-практической конференции «Научные основы экологии, мелиорации и эстетики ландшафта», Москва, 2010, с. 115 - 120

Подписано в печать 05.04.11 Формат 60*80 1/16 Печать офсетная Бумага офсетная Усл. п.л. 1,375. Тираж 100 экз. Заказ 77.

Отпечатано в ООО «Ладомир» 241000 г. Брянск, ул. Калинина, 81

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Бганцова, Мария Викторовна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА .1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПОЧВ ТЯЖЕЛЫМИ МЕТАЛЛАМИ И МЕТОДЫ

ОЧИЩЕНИЯ ПОЧВ

1.1. Использование растений для очищения окружающей среды, загрязнённой тяжёлыми металлами

1.1.2. Загрязнение окружающей среды тяжёлыми металлами

1.1.2. Технология фиторемедиации

1.2. Свинец в биосфере

1.2.1. Загрязнение свинцом биосферы

1.2.2. Свинец в почве

1.2.2.1. Реакции с компонентами почвы

1.2.2.2. Загрязнение почв свинцом

1.2.3. Свинец в растениях

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методика.фиторемедиации

2.2. Объекты исследования

2.2.1. Растения

2.2.2. Почвенные объекты

2.2.2.1. Природная характеристика района УОПЭЦ Чашниково

2.2.2.2. Характеристика почвы отобранной для вегетационных опытов

2.2.2.3. Характеристика почвы первого полевого опыта (выращивание растений в условиях низкого (естественного) уровня загрязнения почв)

2:2.2.4. Характеристика почвы второго полевого опыта (выращивание растений в условиях, моделирующих средний уровень загрязнения почв свинцом)

2.2.215. Природная характеристика г. Курска

2.2.2.6. Характеристика почвы первого полевого опыта (выращивание растений в условиях низкого (естественного) уровня загрязнения почв)

2.3. Методика проведения опытов

2.3.1. Вегетационные опыты. Выращивание растений в почве с разным уровнем загрязнения свинца.

2.3.2. Полевой опыт 1. Выращивание растений в условиях естественного загрязнения почв свинцом (низкий уровень загрязнения)

2.3.3. Полевой опыт 2. Выращивание растений в условиях, моделирующих средний уровень загрязнения почв свинцом

2.3.4. Методика лабораторных опытов

ГЛАВА 3. ВЗАИМОСВЯЗЬ СОДЕРЖАНИЯ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ В

ИССЛЕДУЕМЫХ ПОЧВАХ И РАСТЕНИЯХ

3.3. Вегетационные опыты. Выращивание растений в почве с разным уровнем загрязнения свинца

3.4. Полевой опыт 1. Выращивание растений в условиях естественного загрязнения почв свинцом (низкий уровень загрязнения)

3.5. Полевой опыт 2. Выращивание растений в условиях, моделирующих средний уровень загрязнения почв свинцом

ВЫВОДЫ

Введение Диссертация по сельскому хозяйству, на тему "Использование горчицы сарептской и райграса пастбищного для фиторемедиации загрязнённых свинцом почв"

Загрязнение почв тяжёлыми металлами, в частности свинцом, -распространённое явление в городах и индустриальных центрах.

Последствия загрязнения почв тяжёлыми металлами трудно устранимы, а мероприятия по их устранению, такие как промывка почв, электрокинетические методы, химическое восстановление или окисление, удаление загрязнённой почвы и сбор её на специальных площадях трудоёмки, дорогостоящи и зачастую приводят к накоплению вторичных загрязнителей. Более перспективны технологии, которые бы позволяли очищать почву от ТМ in situ и были бы при этом экологически мягкими.

Такой технологией является фиторемедиация - очищение почвы от ТМ при помощи специально подобранных видов растений. Растения, используемые для извлечения ТМ должны отвечать ряду требований: производить большую биомассу, быть толерантными к высокой концентрации ТМ, быть способными поглощать и аккумулировать несколько металлов одновременно в высокой концентрации и т.д. Технология фиторемедиации активно развивается за рубежом (Raskin I., Kumar P.B.A.N., Dushenkov S., Salt D., Cunningham S.D., McGrath S.P., Glass D.J. etc). При этом применимость технологии в климатических и почвенных условиях центрального региона России мало изучена. Также мало изучены виды растений, устойчивых к высокому уровню загрязнения.

Цель диссертационной работы - изучить влияния исследуемых растений на содержание свинца в почве, воздействие свинца на рост и развитие растений, рассмотрение исследуемых растений на предмет устойчивости к городскому загрязнению и с точки зрения перспективы использования в качестве городских фиторемедиантов в климатических условиях Московской области.

В ходе исследования были изучены горчица сарептская и райграс пастбищный как потенциальные фиторемедианты для очищения почвы от свинца. Для урбанозёма Московской области определены диапазон концентраций свинца приемлемых для выращивания горчицы и райграса, критическая концентрация свинца в почве для роста и прорастания семян, максимальная и оптимальная концентрации свинца в исследуемых растениях, количество свинца, выносимого различными органами растений. Обнаружена гипераккумуляция свинца корневой системой райграса пастбищного. В результате опытов сделан вывод, что в условиях промывного и периодически промывного водного режима почв (МО и Курск) при низком уровне загрязнения почв свинцом (до уровня ПДК по СанПиНу) концентрация металла в растениях одинакова в 10-метровой полосе от дороги, источника загрязнения, и не зависит от типа почвы, на которой выращивались растения. Установлено, что при среднем уровне загрязнения почв свинцом растения горчицы способны извлекать за месяц до 4 кг РЬ/га, райграса - до 0,9 кг РЬ/га, что позволяет использовать данные растения для очищения почв от свинца.

Результаты работы могут быть использованы в качестве I рекомендации по применению исследуемых растений в технологии фиторемедиации, а также при подборе растений для городского озеленения.

Заключение Диссертация по теме "Агропочвоведение и агрофизика", Бганцова, Мария Викторовна

выводы

1. Для исследованной дерново-подзолистой почвы диапазон концентраций подвижного свинца, приемлемый для выращивания горчицы сарептской в качестве фиторемедианта до 350-400 мг РЬ/кг почвы. При более высоком уровне загрязнения почвы свинцом снижается прорастание семян и биомасса растений. При этом максимальная концентрация свинца в биомассе, не влияющая на нормальное развитие растений, составляет 0,07% РЬ (от сухого веса) для горчицы сарептской и 0,05% РЬ для райграса пастбищного.

2. При выращивании на дерново-подзолистой почве с высоким содержанием подвижного свинца (более 900 мг/кг почвы) горчица проявляет себя как гипераккумулятор свинца (накопление свинца в надземной биомассе и корнях свыше 0,1% от сухого веса), у райграса гипераккумуляция происходит в корневой системе при концентрации подвижного свинца 350-400 мг/кг почвы.

3. В исследованной придорожной почве МО и Курска при удалении от дороги загрязнение РЬ уменьшается. В отличие от почвы содержание свинца в растениях практически одинаково как в непосредственной близости от дороги - источника загрязнения, так и в 10 метрах от неё и не зависит от типа почвы, на которой выращивались растения.

4. В результате выноса свинца с надземной биомассой горчица сарептская и райграс пастбищный снижают содержание подвижных форм свинца в почве (до 10% от подвижного свинца). Также происходит закрепление свинца в почве за счёт его поглощения корнями растений (до 2,4% от подвижного свинца).

5. Исследуемые растения обладают высокой устойчивостью к свинцу и в неблагоприятных условиях развивают большую биомассу (как наземную, так и подземную) и являются естественными барьерами, задерживающими свинец от вымывания в нижележащие горизонты почвы. Горчица сарептская и райграс пастбищный рекомендуются для технологии фитостабилизации на территориях, с поверхностным загрязнением почв свинцом.

6. Райграс пастбищный, обладая меньшей по сравнению с горчицей способностью к фитоэкстракции, активнее поглощает свинец корнями и устойчив к неблагоприятным условиям среды, таким как вытаптывание и высокие концентрации антигололёдного реагента, поэтому может быть рекомендован в качестве газонной травы для озеленения обочин дорог и городского озеленения.

Библиография Диссертация по сельскому хозяйству, кандидата биологических наук, Бганцова, Мария Викторовна, Москва

1. Abd-Elfattah A., Wada К., Adsorption of lead, copper, zinc, cobalt and cadmium by soils that differ in cation-exchange materials, J. Soil Sei., 1981, V. 32., p.271.

2. Allaway W. H., Control of the environmental levels of selenium, in: Trace Subst. Environ. Health, Vol. 2, Hemphill D. D., Ed., University of Missouri, Columbia, Mo., 1968, p. 181.

3. Andersson A., On the determination of ecologically significant fractions of some heavy metals in soils, Swedish J. Agric. Res., 1976, V. 6, P.16-25.

4. Beijer K., Jernelov A., Microbial methylation of lead, in: Biological Effects of Organolead Compounds, Grandjean Ph. Ed., CRC Press, Boca Raton, FL, 1984, P. 13.

5. Blaylock M.J. and other. Enhanced accumulation of Pb in Indian mustard by soil-applied chelating agents. // Environmental Science and Technology. 1997. V.31. P. 860-865.

6. Body P.E., Dolan P.R., Mulcahy D.E. Environmental lead: a review. // Critical Reviews in Environmental Control. 1991. V.20. P.299-310.

7. Broyer Т. C, Johnson C. N., Pauli R. E., Some aspects of lead in plant nutrition, Plant Soil, 36, 301, 1972. V. 36. P. 301-309.

8. Cannon H. L., Lead in vegetation, in: Lead in the Environment, Lovcring T. G, Ed., U.S. Geol. Surv. Prof. Pap., 1976, V.957, p.23.

9. Chaney R.L. and others. Potential use of metal hyperaccumulators. // Mining Environmental Management. 1995. V.3. P.9-11.

10. Chaney R.L. and others. Phytoremediation of soil metals. // Current , Opinion in Biotechnology. 1997. V.8. P.279-284.

11. Chen H.M., Zheng C.R., Tu С., Shen Z.G. Chemical methods and phytoremediation of soil contaminated with heavy metals // Chemosphere. 2000. V.41. P 229-234.

12. Cunningham S.D., Berti W.R., Huang J.W. Phytoremediation of contaminated soils. // Trends in Biotechnology. 1995. V.13. P.393-397.

13. Cunningham S.D., Ow D.W. Promises and prospects for phytoremediation. // Plant Physiology 1996. V. 110 P.715-719.

14. Davies B. E., Heavy metal pollution of British agricultural soils with special reference to the role of lead and copper mining, in: Proc. Int. Semin. on Soil Environment and Fertility Management in Intensive Agriculture Tokvo 1977, p. 394.

15. Doelman P., Haanstra L., Effect of lead on soil respiration and dehydrogenase activity, Soil Biol. Biochem., 1979, V.l 1, P. 475.

16. Dushenkov S., Kapulnik Y., Blaylock M. et al. Phytoremediation: a novel approach to an old problem // Global Enviromental Biotechnology / Ed. Wise D.L. Amsterdam: Elsevier Science B.V. 1997. P. 564-572.

17. Dushenkov S., Milcheev A. et. al. Phytoremediation of Radiocesium-Contaminated Soil in the Vicinity of Chernobyl, Ukraine // Environmental Science Technology. 1999. V. 33. P.469-475.

18. Elizabeth Pilon-Smits. Phytoremediation. //Annu Rev Plant Biol. 2005; P. 15-39.

19. Farrah H., Pickering W. F., The sorption of lead and cadmium species by clay minerals, Aust. J. Chem., 1977, V.30, P.1417.

20. Felix H.R., Kaiser A., Schulin R. Phytoremediation field trials in the years . 1993-1998 // Proc. Extend. Abstracts. 5th Confer. Biogeochem. Trace Elements. July 11-15. 1999. Vienna. Austria. V 1. P. 8-9.

21. Fleming G. A., Walsh T., Ryan P., Some factors influencing the content and profile distribution of trace elements in Irish soils, in: Proc. 9th Int. Congr. Soil Sci., Vol. 2, Adelaide, Australia, 1968, P. 341.

22. Glass D.J. The 2000 Phytoremediation Industry. Needham: D.J. Glass Associates Inc.2000.100p.

23. Glass D.J. U.S and International Markets for Phytoremediation, 1999-2000. Needham: D.J. Glass Associates Inc., 1999. 266 p.

24. Glater R.A., Hernandez L. Lead Detection in Living Plant Tissue Using a New Histochemical Method // J. Air Pollut. Control Ass. 1972. V. 22. P. 463-467.

25. Gzyl J., Przymusinski R., Wozny A. Organospecific Reactions of Yellow Lupin Seedlings to Lead // Acta Soc. Bot. Pol. 1997. V. 66. P. 61-66.

26. Hansen J. A., Tjell J. C, Guidelines and sludge utilization practice in Scandinavia, paper presented at Conf. Utilization of Sewage Sludge on Land, Oxford, April 10, 1978.

27. Harmsen K., Behaviour of Heavy Metals in Soils, Doctoral thesis, Centre for Agric. Publications and Documents, Wageningen, 1977, 170.

28. Hildebrand E. E., Blume W. E., Lead fixation by clay minerals, Naturwissen-schaften, 1974, V.61, P.169.

29. Hughes M. K., Lepp N. W., Phipps D. A., Aerial heavy metal pollution and terrestrial ecosystems, Adv. Ecol. Res., 1980 ,V. 11, P. 217.

30. Isermann K., Method to reduce contamination and uptake of lead by plants from car exhaust gases, Environ. Pollut., 1977, V.12, P. 199.

31. Jones L. H. P., Jarvis S. C, Cowling D. W., Lead uptake from soils by perennial ryegrass and its relation to the supplv of an essential element (sulphur), Plant Soil, 1973, V. 38, P.605.

32. Kabata-Pendias A,, Heavy metal sorption by clay minerals and oxides of iron and manganese, Mineral. Pol., 1980, V.l 1, P.3.

33. Kitagishi K, Yamane I., Eds., Heavy Metal Pollution in Soils of Japan, Japan Science Society Press, Tokyo, 1981, P. 302.

34. Kocjan G., Samardakiewicz S., Wozny A. Regions of Lead Uptake in Lemna minor Plants and Localization of This Metal within Selected Parts of the Root//Biol. Plant. 1996. V. 38. P. 107-117

35. Kumar P.B.A.N., Dushenkov V., Motto H., Raskin I. Phytoextraction: The Use of Plants to Remove Heavy Metals from Soils. // Environmental Science and Technology. 1995. V. 29. P. 1232-1238.

36. Lane S. D., Martin E. S., Garrod J. F., Lead toxicity effects on indole-3-acetic acid-induced cell elongation, Planta, V.144, P.79, 1978.

37. Malone G., Koeppe D. E., Milter R. J., Localization of lead accumulated by corn plants, Plant Physiol., V.53, P.388, 1974.

38. McGrath S.P., Sidoli C.M., Baker A.J.M., Reeves R.D. Using pints to clean up heavy metals in soils. // 15th World Congress of Soil Science. Acapulco. Mexico. July 1994. P. 362-363.

39. McKenzie R. M., The adsorption of lead and other heavy metals on oxides of manganese and iron, Aust. J. Soil Res., V.18, P. 61, 1980.

40. Miller R. Phytoremediation, Technology Overview Report. // Ground-Water Remediation Technologies Analysis Center, Series O. 1996. V.3.

41. Moffat A. Plants proving their worth in toxic metal cleanup. // Science. 1995. V.269. P.302-303.

42. Norrish K., The geochemistry and mineralogy of trace elements, in: Trace Elements in Soil-Plant-Animal Systems, Nicholas D. J. D,, Egan A. R., Eds., Academic Press, New York, 1975, P .55.

43. Obroucheva N.V., Bystrov E.I., Ivanov V.B., Antipova O.V., Seregin I.V. Root Growth Responses to Lead in Young Maize seedlings.// Plant Soil. 1998. V. 200. P. 55-61.

44. Olson K. W., Skogerboe R. K., Identification of soil lead compounds from automotive sources, Environ. Sci. Technol., V. 9, P. 277, 1975.

45. Quiping Z., Chuliang Y., Lihua T., Junxiang X., Content and distribution of trace elements in limestone soils of China, Acta Pedologica Sinica, V.21, P.58, 1984.

46. Qureshi J.A., Hardwick K., Collin H.A. Intracellular Localization of Lead in a Lead Tolerant and Sensitive Clone of Anthoxanthum odoratum // Plant Physiol. 1986. V. 122. P. 357-364.

47. Raskin I„ Kumar P.B.A.N., Dushenkov S., Salt D. Bioconcentration of heavy metals by plants. // Current Opinions in Biotechnology. 1994. V.5. P.285-290.

48. Raskin I. and others. 1994. "Bioconcentration of Metals by Plants." Environmental Biotechnology. 5:285-290.

49. Recent Developments for In Situ Treatment of Metal Contaminated Soils. U.S. Environmental Protection Agency. March 1997. 64 p.

50. Riffaldi R., Levi-Minzi R, Soldatini G. E., Pb absorption by soils, Water Air Soil Pollut., V.6, P. 119, 1976.

51. Riihling A., Tyler G., An ecological approach to the lead problem, Bot. Not, V.121, P. 321, 1968.

52. Robinson B.H, Leblanc M, Petit D. et al. The potential of Thlaspi caerulescens for phytoremediation of contaminated soils. // Plant and Soil. 1998. V 203. № l.P. 47-56.

53. Roderer G., Toxic effects in plant organisms, in: Biological Effects of Orga-nolead Compounds, Grandjean Ph., Ed, CRC Press, Inc., Boca Raton, Fl, 1984, P.21.

54. Rolfe G. L, Bazzaz P. A, Effect of lead contamination on transpiration and photosynthesis of Loblolly Pine and Autumn Olive, Forest Sei, V. 21, P. 33, 1975.

55. Salt, D. E. et al, Phytoremediation: A Novel Strategy for the Removal of Toxic Metals from the Environment Using Plants. // Biotechnology. 1995. Vol. 13. P. 468-474.

56. Schnitzer M, Kerndorff M, Reactions of fulvic acid with metal ions, Water Air Soil Pollut, V. 15, P.97, 1981.

57. Shen Z.G, Li X.D, Chen L.V. et al. Phytoextraction of lead from a contaminated soil using high biomass species of plants // Proc. 6th Confer. Biogeochem. Trace Elements. July 29 august 2. 2001. Ontario. Canada. P. 133.

58. Shyama R. Somaratne S. Cey. J. Sei. (Bio. Sei.) 38 (2): 85-93, 2009.

59. Stevenson F. J, Welch L. F, Migration of applied lead in a field soils, Environ. Sei. Technol, V.13, P. 1255, 1979.

60. Summary report of a workshop on phytoremediation research needs. U.S. Department of Energy. December 1994. 24 p.

61. Tanton T. W, Crowdy S.H, "Water pathways in higher plants III. The transpiration stream within leaves." J. Exp. Bot, 23, 600-618. 1972.

62. Theiss H.B. Localization of Lead in Seedlings of Lepidium sativum // Sei. Tech. Inform. 1990. V.9. P.246-252.

63. Theiss H.B. Localization of Lead in Seedlings of Lepidium sativum // Sci. Tech. Inf. 1990. V. 9. P. 246-252.

64. Tidball R. R., Lead in soils, in: Lead in the Environment, Lovering T. G, Ed., U.S. Geol. Surv. Prof. Pap., 957, 43, 1976.

65. Tyler G., Effect of Heavy Metal Pollution on Decomposition in Forest. Soil. SNV/PM, Lund University, Lund. Sweden, 1975, P. 47.

66. Tyler G., Heavy metal pollution phosphatase activity and mineralization of organic phosphorus in forest soil, Soil Biol. Biochem.,V. 8, P. 327, 1976.

67. Tyler G., Leaching of metals from the A-horizon of a spruce forest soil, -Water Air Soil Pollut., V.15, P. 353, 1981.

68. Wierzbicka M. Lead Accumulation and Its Localization Barriers in Roots of Allium cepa. Autoradiographic and Ultrastructural Studies // Plant Cell Environ. 1987. V.10. P. 17-26.

69. Wierzbicka M. Lead Translocation and Localization in Allium cepa Roots // Can. J. Bot. 1987. V.65 P. 1851-1860

70. Wierzbicka M. Resumption of Mitotic Activity in Allium cepa Root Tips during Treatment with Lead Salts // Environ. Exp. Bot. 1994. V.34. P. 173180.

71. Wierzbicka M., Antosiewicz D. How Lead Can Easily Enter the Food Chain a Study of Plant Roots // Sci. Total Environ. 1993. Suppl. P. 423429.

72. Woytowicz B., Lead effect on the accumulation of nitrates in soil, Rocz Glebozn., V.31, P.309, 1980.

73. Zimdahl R. L., Koeppe D. E., Uptake by plants, in: Lead in the Environment, Bogges W. R., Wixson B. G., Eds., Report NSF, National Science Foundation, Washington, D.C., 1977, P. 99.

74. Zimdahl R. L, Entry and movement in vegetation of lead derived from air and soil sources, paper presented at 68th Annu. Meeting of the Air Pollution Control Association, Boston, Mass., June 15, 1975, P.2.

75. Zimdahl R. L., Hassett J. I., Lead in soil, in: Lead in the Environment, Bogges W. R. Wixson B. G., Eds., Report NSF, National Science Foundation, Washington, D.C., 1977, P.93.

76. Алексеев Ю.В. Тяжёлые металлы в почвах и растениях. Д.: Агропромиздат, -1987, 142 с.

77. Аналитический доклад. Состояние зеленых насаждений в Москве. По данным мониторинга 1997 г.— М: Прима-Пресс, 1998.

78. Байдина Н. Л. Инактивация тяжелых металлов гумусом и цеолитами в техногенно загрязненных почвах // Почвоведение. 1994. № 9. . С. 121-125.

79. Вирченко Е.П., Вертинская Г.К., Махонько Э.П. Методика отбора проб почвы при контроле загрязнения окружающей среды тяжёлыми металлами и пестицидами // Химия в сельском хозяйстве. 1982. №3. С.36-38.

80. Галиулин Р.В, Галиулина P.A. Фитоэкстракция тяжёлых металлов из загрязнённых почв // Агрохимия. 2003. №3. С. 77-85.

81. Галиулин Р.В, Галиулина P.A., Кухарски Р. Территория с перекрывающейся промышленной и сельскохозяйственной деятельностью: экологический риск и агрополитика // Агрохимия. 2001. №4. С. 81-89.

82. Гетко Н.В. Растения в техногенной среде: Структура и функция ассимиляционного аппарата. Мн.: Наука и техника. 1989. 208 с.

83. Гинзбург Л.Н. Комплексная эколого-геохимическая оценка техногенного загрязнения окружающей природной среды- М.: Прима-Пресс, 1997.

84. Григорьева Т.И., Храмова С.И. К вопросу о гигиенической оценке миграции свинца из почвы в растения // Свинец в окружающей среде. Гигиенические аспекты. М.: Наука, 1978. С. 22-25.

85. Гришина Л. А., Копцик Г. Н., Моргун Л. В. Организация и проведение почвенных исследований для экологического мониторинга. . М.: Изд-воМГУ, 1991. . 82 с.

86. Дмиграков JL М., Дмитракова J1 К; Абашина, Н. А.; Пинский, Д. JI. // Агрохимия. 2006. - N 9. - С. 68-74

87. Добровольский В.В. Тяжёлые металлы: загрязнение окружающей среды и глобальная геохимия // Тяжёлые металлы в окружающей среде. М., Изд-во Моск. ун-та, 1980. С. 3-12.

88. Душенков В. М., Раскин И. Фиторемедиация: зеленая революция в экологии//Химия и жизнь XXI век, 1999.-№ 11-12.-С. 48

89. Игошина Т.И., Алексеева Попова Н.В., Косицын A.B. и др. Внутрипопуляционные механизмы устойчивости растений к тяжелым металлам. - М., 1986. - С. 113 - 115.

90. Ильин В.В. Тяжёлые металлы в системе почва-растение. /Новосибирск: «Наука», 1991.150с.

91. Кабата-Пендиас А., Пендиас X. Микроэлементы в почвах и растениях. М.:Мир,1989.439 с.

92. Карпачевский JI.O. Экологическое почвоведение. М.: ГЕОС, 2005. -336 с

93. Классификация и диагностика почв России / Авторы и составители: J1.JI. Шишов, В.Д. Тонконогов, И.И. Лебедева, М.И. Герасимова. -Смоленск: Ойкумена, 2004.-342 с.

94. Лебедева И. И., Тонконогов В.Д., Герасимова М. И. Антропогенное почвообразование и новая классификация почв // Почвоведение. 2005. № 10.

95. Мотузова Г.В. Почвенно-химический экологический мониторинг. Изд-во МГУ. 2001.

96. Мягкова А.Д, Строганова М.Н. Влияние негативных экологических процессов на почвы города (на примере Москвы) // Вестник Московского университета. Сер.: Почвоведение №4, 1996, С.37-45.

97. Ниязова Г. А., Летунова С. В., Накопление микроэлементов почвенной микрофлорой в условиях Сумсарской свинцово-цинковой биогеохимической провинции Киргизии.- Экология, № 5, 1981, с. 89.

98. О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 1998 году. Государственный доклад. М, 1999.

99. Обухов А.И., Ефремова Л.Л. Охрана и рекультивация почв, загрязненных тяжелыми металлами // Тяжелые металлы в окружающей среде и охрана природы. М., 1988. С. 23-36

100. Обухов А.И., Плеханова И.О. Атомно-абсорбционный анализ в почвенно-биологических исследованиях. М., Изд-во Моск. ун-та, 1991.184 с.

101. Обухов А.И., Плеханова И.О. Детоксикация дерново-подзолистых почв, загрязненных тяжелыми металлами: теоретические и практические аспекты//Агрохимия. 1995.N 2. С. 108-116.

102. Орлов Д.С., Малинина М.С., Мотузова Г.В. и др. Химическое загрязнение почв и их охрана. М., Агропромиздат, 1991.

103. Плеханова И.О. Содержание тяжелых металлов в почвах парков г. Москвы //Почвоведение. 2000. № 6. С.754-759.

104. Плеханова И.О., Кутукова Ю.Д., Обухов А.И. Накопление тяжелых металлов растениями при загрязнении почв осадком сточных вод // Почвоведение. 1995. N 12. С. 1530-1536.

105. Почва, город, экология / Под общей ред. Акад. РАН Г.В. Добровольского. М.: Фонд « За экономическую грамотность». 1997. 320 с.

106. Почвенно-экологический мониторинг и охрана почв / Под ред. Д. С. Орлова, В. Д. Васильевской. М.: МГУ, 1994. . 272 с.

107. Прасад М.Н. Практическое использование растений для восстановления экосистем, загрязнённых металлами // Физиология растений. 2003. Том 50. №5. С. 764-780.

108. Пурмаль А.П. Антропогенная токсикация планеты. Часть 1.//Соросовский образовательный журнал №9, 1998, с.39-45.

109. Серегин И.В., Иванов В.Б Является ли барьерная функция эндоермы единственной причиной устойчивости ветвления корней к солям тяжёлых металлов. // Физиология растений. 1997. Том 44. С.922-925.

110. Серегин И.В., Иванов В.Б. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения.// Физиология растений. 2001. Том 48. №4. С.606-630.

111. Ш.Степанок В.В. Влияние высоких доз свинца на элементный состав растений // Агрохимия. 1998. № 7. С. 69-76.

112. Строганова М.Н. Роль почв в городских экосистемах // Почвоведение, 1997.- №1.- С. 96-101.

113. ИЗ. Строганова М.Н., Агаркова М.Г. Городские почвы: опыт изучения и систематики // Почвоведение №7, 1992, С.16-24.

114. Строганова М.Н., Прокофьева Т. В. Почвы Москвы- М.: ГЕОС, 2005.- 84 с.

115. Судницын И.И., Крупенина И.И., Фронтасьева М.В., Павлов С.С. Химический состав почв г. Москва и г. Дубна // Агрохимия 2009.-№ 7.- С. 67-70.

116. Шевякова Н.И., Кузнецов В.В., Карпачевский JI.O. Причины и механизмы гибели зеленых насаждений при действии техногенных факторов городской среды и создание стресс-устойчивых фитоценозов // Лесной вестник 2000 - № 6 (15).- С.25-33.

117. Эскин Н. Б., Тугов А. П., Изюмов М. А. Разработка и анализ различных технологий сжигания бытовых отходов // Сборник. Москва, ВТИ, 1996.

118. Яковлев A.C., Плеханова И.О., Кудряшов C.B., Аймалетдинов P.A. Оценка и нормирование экологического состояния почв в зоне деятельности предприятий металлургической компании «Норильский никель».//Почвоведение 2008. №6. С. 737-750.