Процессы миграции свинца и кадмия в системе "почва-растение"

Линдиман, Анастасия Васильевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Процессы миграции свинца и кадмия в системе "почва-растение"
ВАК РФ 03.00.16, Экология

Автореферат диссертации по теме "Процессы миграции свинца и кадмия в системе "почва-растение""

На правах рукописи

Линдиман Анастасия Васильевна

ПРОЦЕССЫ МИГРАЦИИ СВИНЦА И КАДМИЯ В СИСТЕМЕ «ПОЧВА-РАСТЕНИЕ»

Специальность 03.00.16 - Экология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

з (ШРО

Иваново-2009

003468552

Работа выполнена в ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» на кафедре общей химической технологии.

Научный руководитель:

доктор технических наук, доцент Невский Александр Владимирович

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Гусакова Наталия Николаевна

кандидат химических наук, доцент Ефимова Галина Александровна

Ведущая организация:

Институт экологических проблем Севера Уральского отделения Российской Академии Наук, г. Архангельск

Защита состоится 18 мая 2009 г. в 10.00 часов в ауд. Г-205 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.063.02 при ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУВПО «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 10.

Автореферат диссертации разослан « » апреля 2009 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций х * , Гришина Е.П.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

На протяжении последних десятилетий непрерывно повышается уровень антропогенного воздействия на природную среду. Чрезвычайно нежелательным результатом данного воздействия является химическое загрязнение почвы токсическими веществами. К критериальным загрязняющим почву веществам относятся тяжелые металлы (ТМ), источниками поступления которых являются промышленные предприятия, энергетические комплексы, транспорт, сельскохозяйственное производство.

К одним из наиболее токсичных для живых организмов ТМ относятся свинец и кадмий. Установлено, что в настоящее время содержание этих металлов в почвах достаточно часто значительно превышает их фоновые концентрации. Накопление свинца и кадмия в почве в конечном итоге приводит к ее деградации и образованию, так называемых, техногенных пустынь. В этой связи, очистка (восстановление) почв путем извлечения из них избыточного количества ТМ представляет собой весьма актуальную задачу. Известен биотехнологический прием детоксикации почв с помощью растений-аккумуляторов - фиторемедиация, суть которого заключается в очистке почвенного покрова от токсикантов посредством культивирования растений, активно извлекающих и аккумулирующих вредные вещества в своей биомассе. Данная технология достаточно перспективна и привлекательна в связи с тем, что в ее основе лежит естественный природный процесс биологического круговорота, составными частями которого являются: культивирование растений-аккумуляторов, улучшение свойств почв и защит их от эрозии. При этом исключаются какое-либо вредное химическое воздействие на почву и «жесткие» механические инженерно-мелиоративные решения, например, такие как экскавация грунта. С экономической точки зрения фиторемедиация имеет преимущества перед «химическими» и «механическими» методами ремедиации почв, так как ее внедрение не предполагает крупных капиталовложений, и эксплуатационные расходы на реализацию данной технологии невелики.

Следует отметить, что при разработке методов фиторемедиации почв, загрязненных ТМ, в настоящее время существуют определенные проблемы. Эта современная, активно развивающаяся биотехнология восстановления почвенной среды на сегодняшний день является в определенной мере стихийной, с не всегда прогнозируемыми результатами. Причинами такой ситуации являются недостаточная изученность характера протекающих процессов и отсутствие сложившейся теории.

Цель работы: установление закономерностей процессов миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение» для извлечения данных металлов из загрязненных почв. Задачи работы.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) установить взаимосвязь между изменением свойств природных растительных сообществ и уровнем антропогенного воздействия на почвенные экосистемы;

2) изучим, механические и физико-химические свойства почв, влияющие на процессы миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение»;

3) экспериментально обосновать выбор перспективных растений-аккумуляторов свинца и кадмия с целью извлечения этих металлов из загрязненных почв;

4) изучить влияние активатора - янтарной кислоты (ЯК) на интенсификацию процесса извлечения свинца и кадмия из загрязненных данными металлами почв;

Научная новизна.

В ходе работы получены результаты, которые вносят вклад в развитие теории мониторинга окружающей среды и процессов миграции и трансформации ТМ в системе «почва-растение», а именно:

1) установлена взаимосвязь между степенью антропогенного воздействия на экосистему (содержанием ТМ в почве) и увеличением доли и густоты стояния рудеральных (сорных, неприхотливых к условиям окружающей среды) видов растений в общем составе растительного сообщества;

2) обнаружено, что свинец и кадмий накапливаются, в основном, в надземной части организма растений по сравнению с корневой частью, а именно: при раздельном присутствии тяжелых металлов 60-80 % от общей массы поглощенных растением металлов накапливается в надземной части растения; при совместном присутствии ТМ - свинец равномерно распределяется в корнях и в надземной части, а кадмий на 60-65 % аккумулируется в надземной части растения.

3) установлено, что степень извлечения из почвы свинца и кадмия растениями-аккумуляторами зависит от качества (состава) почв и возрастает в ряду: тяжелосуглинистые < среднесуглинистые < легкосуглинистые почвы.

4) обнаружено, что введение янтарной кислоты в почву повышает эффективность извлечения тяжелых металлов из загрязненной почвы овсом посевным, горчицей полевой, кресс-салатом: в 8, 5, 16 раз для свинца ив 11, 11, 4 раз для кадмия при раздельном присутствии данных металлов в почве и в 3-10 раз для обоих металлов при их совместном присутствии в почве.

Практическое значение.

На основании научных исследований, выводов и обобщений предложены пути реализации результатов работы:

1) показана возможность использования соответствующего набора естественно произрастающих растений (овсяница луговая, крапива двудомная, горчица полевая, мятлик луговой) в качестве индикаторов содержания свинца и кадмия в почвенном покрове;

2) рекомендованы перспективные виды растений - овес посевной и горчица полевая для проведения процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных этими металлами почв;

Надежность результатов и достоверность выводов.

Надежность полученных результатов обеспечена использованием современных методов исследования, классического аппарата статистической обработки результатов эксперимента. Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным положениям теории мониторинга окружающей среды и процессов миграции и трансформации токсикантов в биосфере.

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на: научной конференции «Молодая наука - развитию Ивановской области», г. Иваново, ИвГУ, 2005 г.; студенческой научной конференции, г. Иваново, ИГХТУ, 2005 г.; IV Всероссийской научно-технической конференции «Вузовская наука - региону», г, Вологда, ВоГТУ, 2006 г.; Международной конференции «Климат и окружающая среда», г. Москва, 2006 г.; IV Международной конференции «Сотрудничество для решения проблем отходов», г. Харьков, 2007 г.; Международном экологическом конгрессе (III Международной конференции) «Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов» (ELPIT-2007), г. Тольятти, 2007 г.; VII Международной научно-практической конференции «Состояние биосферы и здоровье людей», г. Пенза, 2008 г..

На защиту выносится:

1) обоснование взаимосвязи между степенью антропогенного воздействия на экосистему и увеличением доли и густоты стояния рудеральных видов растений в общем составе растительного сообщества;

2) обоснование выбора естественно-произрастающих растений для использования в качестве индикаторов содержания свинца и кадмия в почвенном покрове;

3) обоснование выбора перспективных видов растений для практического применения в качестве эффективных аккумуляторов свинца и кадмия при извлечении этих металлов из загрязненных почв;

4) закономерности распределения свинца и кадмия в различных частях организма растений в зависимости от свойств почвы и ее уровня загрязнения ТМ;

5) рекомендации по введению в почву Ж с целью повышения эффективности извлечения свинца и кадмия растениями и условиям применения ЯК в качестве активатора процесса фитоэкстракции этих металлов из загрязненных почв.

Личный вклад автора заключается в непосредственном участии в формулировке цели и задач исследования, проведении эксперимента, обсуждении результатов работы и ее апробации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных трудов, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Объем и струкгура работы. Диссертационная работа изложена на 172 страницах, содержит 103 рисунка, 22 таблицы; состоит из введения, общей характеристики работы, трех глав, основных выводов, списка используемой литературы (237 наименований) и приложения (объемом 20 страниц).

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во Введении обоснована актуальность работы, дана краткая характеристика существующего положения по возможности применения фиторемедиации, как варианта биотехнологического приема извлечения ТМ из загрязненных данными ксенобиотиками почв.

В разделе «Общая характеристика работы» сформулированы цель и задачи исследования, обоснованы научная новизна и практическое значение работы.

Первая глава посвящена анализу современного состояния вопроса о воздействии свинца и кадмия на почву и живые организмы почвенных экосистем и способах детоксикации почвы.

В первом разделе определены основные источники поступления свинца и кадмия в окружающую среду, охарактеризовано токсическое действие данных металлов на почвенные экосистемы, рассмотрены пути миграции свинца и кадмия в компонентах биосферы.

Во втором разделе рассмотрена роль почвы в процессах миграции и трансформации загрязняющих веществ, проведен анализ литературных данных о загрязнении почв свинцом и кадмием в различных районах России и за рубежом. Установлены основные формы нахождения ТМ в почве, возможные пути их миграции по почвенному профилю и биодоступность для растений.

Третий раздел посвящен анализу существующих методов детоксикации почв, загрязненных соединениями ТМ. Механизм токсического действия соединений ТМ на живые организмы можно связать с процессом их взаимодействия с функциональными группами ферментных и мембранных белков, прежде всего, с сульфогидрильными, аминными, карбоксильными, например, по схеме:

Мег+ + Ш-Я 2 Мев-Ы + 2Н* (1)

Указанные взаимодействия изменяют конформацию белковых молекул, что приводит к нарушению их ферментной и транспортной активности. Высокое химическое сродство

большинства ТМ к данным функциональным группам способствует накоплению токсикантов в растительных организмах.

Отмечен факт отсутствия надежных методов детоксикации почв, загрязненных свинцом и кадмием, за исключением землевания и полной замены верхнего слоя почвы. Отмечены преимущества биологических методов рекультивации почв.

В четвертом разделе описана суть биологического метода очистки почв с помощью растений-аккумуляторов - фиторемедиации, рассмотрены его разновидности, механизмы действия, эколого-экономическая эффективность. Рассмотрено перспективное направление метода фиторемедиации, заключающееся в создании растительно-микробных систем, на основе эндомикоризных грибов и клубеньковых бактерий, которые способны не только поглощать ТМ из почвы, но и обогащать ее питательными элементами.

Пятый раздел посвящен анализу механизмов трансформации ТМ в организме растения. Рассмотрены биохимические механизмы защиты растений, возникающие в стрессовых ситуациях при высоком уровне антропогенного загрязнения. Проанализированы существующие способы утилизации конечных продуктов фиторемедиации почвы.

Во втопой главе рассмотрено методическое обеспечение проведения эксперимента, описаны реактивы и материалы, использованные в экспериментальной части работы. Приведена характеристика объектов исследования: растений, выбранных для фитоэкстракции ТМ из почвы (овса посевного, горчицы полевой, кресс-салата, мятлика лугового, ржи посевной, гороха посевного). Кратко изложено описание процессов отбора, подготовки и исследования свойств почв, выбранных для проведения эксперимента, проводимых по стандартизированным методикам. Рассмотрены методики приготовления водных растворов свинца, кадмия и ЯК, используемые для введения в образцы почв в определенных соотношениях в зависимости от задач эксперимента.

Изложено описание методики эксперимента, проводимого в полевых условиях с целью установления взаимосвязи между степенью антропогенного воздействия на экосистему и увеличением доли и густоты стояния рудеральных видов растений в общем составе растительного сообщества. Исследование проведено на примере почвенных экосистем родников Ивановской области. В осенне-летний период проводили бонитировку естественно произрастающей растительности (в радиусе 15 м от родников): идентификацию видов растений, распределение их по группам, определение густоты стояния, степени угнетенности растений.

Изложена методика проведения эксперимента в лабораторных условиях. В стандартные емкости, содержащие пробы почв с фиксированными свойствами, высаживали растения одного вида; после укоренения и стандартизации растений вносили в почву водные растворы нитрата свинца и/или кадмия с расчетной начальной концентрацией ТМ, равной 2; 4; 6; 8; 10 ЦДКп- В случае опытов с ЯК начальные мольные отношения ТМ:ЯК составляли 1:0,5, 1:1, 1:2, 1:5. В контрольные пробы свинец и кадмий не вносили. По завершении вегетативного периода высушенную на воздухе биомассу выкопанных растений подвергали «мокрому» озолению с последующим определением концентрации ТМ в анализируемых объектах атомно-абсорбционным методом.

Приведена методика проведения эксперимента в естественных условиях (в стандартных емкостях-коробах под открытым небом, при увлажнении, главным образом, за счет атмосферных осадков). При приготовлении почвы различного механического состава использовали классификацию Н.А. Качинского для подзолистого типа почв. Этапы культивирования, внесения в почву ТМ и ЯК, определения концентрации ТМ были аналогичны этапам проведения лабораторного эксперимента; расчетная начальная концентрация ТМ в почве составляла 4ПДКп.

Приведена методика оценки погрешности экспериментальных данных.

В третьей главе изложены результаты проведения эксперимента, их оценка и анализ.

В первом разделе установлена взаимосвязь между уровнем антропогенного воздействия на почвенные экосистемы природных родников и свойствами растительных сообществ, произрастающих на их территории. Уровень антропогенного воздействия оценивали по содержанию ТМ в почве, а также экспертным путем с учетом близости расположения объектов к автомобильным дорогам, селитебным зонам, неорганизованным свалкам, степени посещаемости их людьми. В течение пяти лет (2003-2007 г.г.) в осенне-летний период проводили бонитировку растительности: идентификацию видов растений, распределение их по группам, определение густоты стояния, степени угнетенности растений. Растения вокруг исследуемых родников были распределены по таксонам: местные - аборигены (произрастающие около родников с низким уровнем антропогенного воздействия), сорно-луговая растительность и рудеральные виды. Анализ полученных результатов (см. рис. 1) показывает, что в видовом составе растительного сообщества количество местных видов растений уменьшается с увеличением степени антропогенной нагрузки, а пришлых, особенно рудеральных растений, возрастает.

Сс1 (ОД К,) 0,16 0,26 0,10 0,05 РЬ(ПДКп) 0,08 0,12 0,04 0,03

Содержание РЬи Сс1 в почвах покру г родников

Рис. 1. Доля видов растений различных групп, идентифицированных в экосистемах исследуемых природных родников.

Сделан вывод о том, что об увеличении степени антропогенного воздействия на экосистему можно судить по: увеличению доли рудеральных видов растений в общем составе растительного сообщества, густоты стояния рудеральных растений, существенному повышению содержания свинца и кадмия в растениях. Установлено, что среди полевых растений крапива двудомная и овсяница луговая обладают достаточно высокой способностью извлечения (аккумулирования) свинца из почвы. Таким образом, эти виды растений были выбраны нами в числе других для дальнейшего изучения процессов миграции ТМ в системе «почва-растение» в лабораторных и полевых условиях.

Второй раздел посвящен изучению влияния различных факторов на процессы миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение». Прежде всего, нами были исследованы характеристики условно вдетой почвы, отобранной для проведения эксперимента в лабораторных условиях (см. табл.1).

Принимая во внимание значения приведенных показателей, данный вид почв можно охарактеризовать как средний суглинок, что свойственно для территории Ивановской области. Эти почвы, как правило, обладают умеренной способностью связывать ТМ в трудно подвижные формы. Доли подвижных форм РЬ и С(1 в их валовом содержании в исследуемой почве составили соответственно 26,7 и 66 %.

Изучение влияния уровня загрязнения почвы свинцом и кадмием при их раздельном присутствии на рост растений и на миграционную способность этих металлов в системе «почва-растение» позволило установить, что растения по-разному реагируют на присутствие в почве свинца и кадмия. Концентрация ТМ в растениях на уровне показателя эффективной дозы (ЭД50), характеризующего содержание ТМ, при котором биомасса данного растения снижается вдвое по сравнению с контрольным опытом (без внесения в почву ТМ), достигается для большинства растений на уровне содержания ТМ в почве, равном 4 ПДКЛ.

Таблица 1.

Показатели качества условно чистой почвы, используемой для проведения эксперимента в

лабораторных условиях

№ Определяемый показатель Ед.-цы измерения Диапазон значений *

1. Содержание физической глины (частиц < 0,01 мм) % 32,00 + 35,00

2. Актуальная кислотность (рН водной вытяжки) ед. рН 5,90 + 6,60

3. Обменная кислотность (общая) мг-экв на 100г почвы 0,09 + 0,12

4. Обменная кислотность (обусловленная ионами водорода) мг-экв на ЮОг почвы 0,06 + 0,08

5. Обменная кислотность (содержание алюминия) мг-экв на ЮОг почвы 0,03 + 0,04

6. Гидролитическая кислотность мг-экв на ЮОг почвы 3,70 + 5,40

7. Сумма обменных оснований мг-экв на 100 г почвы 15,00 - 19,00

8. Гумус % 4,00- -4,70

9. Емкость катионного обмена мг-экв на 100 г почвы 18,70- - 24,40

10. Степень насыщенности основаниями % 77,87 - 80,21

11. Валовое содержание С<1 в почве мг/кг 0,05- -0,06

12. Концентрация подвижной формы С<1 в почве мг/кг 0,030 + 0,036

13. Валовое содержание РЬ в почве мг/кг 5,80 + 6,20

14. Концентрация подвижной формы РЬ в почве мг/кг 1,58 +1,62

(*) Предельно-допустимая концентрация подвижной формы Сё в почве (ОДКсап = 0,5 мг/кг). Предельно-допустимая концентрация валового содержания РЬ в почве (ПДКРЬ п — 32,0 мг/кг). Предельно-допустимая концентрация подвижной формы РЬ в почве (ПДКРЬ п = 6 мг/кг).

В табл. 2 приведены экспериментальные данные по показателям фитоэкстракции -величинам: фитотоксического эффекта, (ФЭ), характеризующего уровень снижения биомассы растений, выросших на загрязненной почве относительно биомассы растений, выращенных на условно чистой почве; показателя фитотоксичности, (ФТ), характеризующего накопление ТМ в растении в процессе снижения его биомассы; коэффициента биологического поглощения, (А,), характеризующего миграционную способность металлов из почвы в растения. Все названные показатели приведены для загрязнения почвы на уровне 4 ПДК„.

Таблица 2.

Показатели фитоэкстракции (при уровне загрязнения почвы ТМ на уровне 4 ПДКп)

Вид растений РЬ са

ФЭ ФТ Ахх 103 ФЭ ФТ А,х 10'

Кресс-салаг 55,1 2,0 0,30 51,3 9,7 30,0

Горчица полевая 40,6 2,9 2,50 50,0 13,8 28,0

Рожь посевная 52,6 75,9 0,20 60,0 0,9 0,4

Овес посевной 25,6 1,7 6,40 50,0 10,6 14,0

Горох посевной 36,4 1,0 0,09 52,3 37,6 2,1

Мятлик луговой 50,0 1,4 0,08 68,8 10,9 3,0

В меньшей степени соединения свинца снижают биомассу овса, который проявляет достаточно высокую способность извлечения свинца из почвы. Относительно высокую толерантность к кадмию проявляет горчица, которая аккумулирует в своей биомассе значительное количество этого металла. Эти свойства растений, по-видимому, связаны со значительным содержанием специфичных клеток, способных надежно связывать ТМ, ослабляя тем самым действие токсикантов и сохраняя возможность к репродукции

остальных клеток растения.

В работе также изучена миграционная способность ТМ в системе «почва-растение» при одновременном присутствии токсикантов в почве. Зависимости изменения коэффициента биологического поглощения свинца и кадмия растениями, выращенными на почвах, загрязнённых только одним металлом (4ПДК„) и металлами при их совместном присутствии в почве на уровне 4ПДКп представлены га рис. 2, 3. Установлено, что степень извлечения свища исследуемыми растениями снижается при внесении в почву кадмия, что, по-видимому, связано с доминирующей способностью кадмия подавлять процесс роста и развития растений.

£ РЬ 4ПДКП в РЬ 4ПДКп+С<14ЛДКП

8ъ В

* к

И5

§ 2 4 3 I 3

I ^2 I ъ

1I1 ? о

овес посевной горчица полевая

Рис. 2. Зависимость коэффициента биологического поглощения свинца от вида исследуемых растений.

С<14ПДКп а СЛ 4ПДКп+РЬ 4ПДКП

У-ь 1 * И I

| 3

35 30 25 20 15 10 5 0

овес посевной горчица полевая кресс-салат

Рис. 3. Зависимость коэффициента биологического поглощения кадмия от вида исследуемых растений.

Коэффициент биологического поглощения кадмия овсом и горчицей, выращенных на почвах, загрязнённых не только кадмием, но и свинцом, значительно превышает степень извлечения кадмия этими же растениями, выращенными на почве, загрязнённой только кадмием. Это, вероятно, происходит за счет увеличения концентрационного градиента, способствующего переходу большего количества кадмия в растения (высаливающий эффект).

При уровне загрязнения почв на уровне 4 ПДК„ соединения свинца и кадмия в большей степени извлекаются овсом и горчицей; аналогичная тенденция наблюдается и при раздельном присутствии свинца и кадмия в почве (см. табл.2).

В ходе исследования была изучена закономерность распределения свинца и кадмия в корнях и надземной части растений. Для оценки характера распределения металлов в различных частях растений введен показатель - степень накопления свинца и кадмия в надземной части растения и его корнях. На рис.4 приведены значения данного показателя для овса, выращенного на почвах, загрязненных свинцом и кадмием при совместном и раздельном присутствии и уровне загрязнения 4 ПДКп.

Рис. 4. Изменения степени накопления ТМ корнем и надземной частью овса: 1 - свинец 4 ПДКп; 2 -РЬ в присутствии С(1 по 4 ПДКп; 3 - кадмий 4 ПДКп; 4 - кадмий в присутствии свинца по 4 ПДКп.

Соединения свинца при его раздельном присутствии, в основном, накапливаются в надземной части овса, а в присутствии кадмия - равномерно в корне и надземной части. Соединения же кадмия, как при раздельном, так и при совместном присутствии со свинцом, концентрируются, в основном, в надземной части, однако, при раздельном присутствии кадмия его концентрирование в надземной части существеннее. Данный факт, очевидно, связан с тем, что при загрязнении почвы на уровне 4 ПДКп защитная роль корневой части растений практически исчерпана, и металлы с питательным раствором проникают в надземные органы исследуемых растений.

В работе было изучено влияние изменения механического состава искусственно приготовленной почвы на эффективность фитоэкстракции свинца и кадмия выбранными ранее растениями (см. табл. 3). В этом случае эксперимент проводили в естественных условиях. Доля подвижных форм РЬ и Сб в их валовом содержании в исследуемой почве составило соответственно: для тяжелого суглинка - 28% и 47,5 %, для среднего суглинка -40% и 52 %, для легкого суглинка - 62% и 75 %. При этом валовое содержание свинца и кадмия в исследуемой почве не превышало ПДК„ для каждого металла.

Данные по изменению фитотоксического эффекта в этом случае приведены на рис.5. Установлено, что наиболее устойчивыми к воздействию свинца и кадмия и в большей степени аккумулирующими их в своей биомассе являются растения, произрастающие на почвах легкого состава. Степень поглощения ТМ возрастает по сравнению с аналогичными исследованиями в лабораторных условиях, что, очевидно, связано с обеспечением более благоприятных (в основном, инсоляционных) условий роста и развития растений, а также с соответствием естественному биологическому циклу.

Третий раздел посвящен изучению в лабораторных условиях возможности интенсификации процесса фитоэкстракции свинца и кадмия за счет введения в почву активирующей добавки - янтарной кислоты (ЯК):

О о

рс — СН2 — СН2—с; (2)

но ^он

ЯК относится к физиологически активным веществам и используется на практике в качестве биостимулятора роста растительной продукции в сельском хозяйстве.

Таблица 3.

Показатели качества почв различного механического состава, используемых для проведения эксперимента в естественных условиях

№ Определяемый показатель Единицы измерения Значение

Тяжелый СУГЛИНОК Средний суглинок Легкий суглинок

1 Содержание физической глины (частиц < 0,01 мм) % 45 + 49 30 + 33 21+25

2 Актуальная кислотность (рН водной вытяжки) ед. рН 7,0 +7,2 6,4 + 6,8 6,5 + 6,7

3 Обменная кислотность (общая) мг-экв на ШОг почвы 0,30 + 0,40 0,10 + 0,20 0,08 ± 0,06

4 Обменная кислотность (обусловленная нонами водорода) мг-экв на 100г почвы 0,15 + 0,30 0,07 + 0,09 0,06 + 0,07

5 Обменная кислотность (содержание алюминия) мг-экв па 100г почвы 0,10 + 0,15 0,01 + 0,03 0,01 + 0,02

6 Гидролитическая кислотность мг-экв на 100г почвы 6 + в 5 + 7 5 + 7

7 Сумма обменных оснований мг-экв па 100 г почвы 9+11 17 + 21 36 + 40

8 Гумус % 3 + 4 5 + 6 6 + 7

9 Емкость катионного обмена мг-экв на 100 г почвы 16+19 23 + 26 42 + 48

10 Степень насыщенности основаниями % 57 + 60 73 + 77 85 + 90

11 Валовое содержание С(1 мг/кг 0,07 + 0,09 0,05 + 0.07 0,03 + 0,05

12 Концентрация подвижной формы С(1 мг/кг 0,030 + 0,041 0,016 + 0,020 0,035 + 0,040

13 Валовое содержание РЬ мг/кг 7,2 + 7,5 6,4 + 6,8 6,1+6,4

14 Концентрация подвижной формы РЬ мг/кг 2,0+2,5 2,6 + 3,0 3,7 + 4,2

В тяжелый суглинок О средний суглинок лекгий суглинок

горчица овес кресс-

полевая посевной -салат

Рис. 5. Изменения фитотоксического эффекта, оказываемого свинцом и кадмием, на растения, выращенные на почвах различного механического состава.

Наиболее вероятным механизмом поступления свинца и кадмия в растения является механизм, представленный следующей схемой:

МеО +• Н+

Ме2+

Адсорбция на глинистых минералах

Образование нерастворимых соединений МеС03|, Мс,(Р04):|, МевОД и др.

Комплексообразование с гумусовыми кислотами

(3)

почвенный раствор *

растения

Свинец и кадмий образуют с ЯК достаточно прочные водорастворимые комплексы

типа:

{Ме(Н20)4(00С(СН2)2С00)}„ (4)

Катионы Ме2+ шестикоординированы и образуют с молекулами НгО и дианионом ЯК олигомерную цепочечную структуру. В лабораторный условиях выращивали овес, салат и горчицу на почвах, в которые вводили постоянное количество ТМ (на уровне 4 ПДКп) и различное количество ЯК при мольном соотношении ТМ:ЯК, равном 1:0,5, 1:1,1:2,1:5.

Проведенный анализ весовых характеристик биомассы растений показал, что внесение в почву ЯК повышает устойчивость растений к воздействию ТМ. В принципе, это может быть следствием как образования в почве малоподвижных (большого размера) форм свинца и кадмия за счет процессов комплексообразования ТМ с ЯК, так и усиления за счет биостимулирующих свойств ЯК ответных защитных реакций растений на токсическое действие металлов, так и одновременного действия первых двух механизмов. Для установления вклада того или иного механизма активирующего действия ЯК на процесс фитоэкстракции ТМ исследовали зависимости изменения показателя фототоксичности, представленные на рис. 6, 7.

□ кресс-салат ■ горчица полевая * овес посевной

Рис. 6. Изменения показателя фитотоксичности свинца относительно пробы с добавлением ЯК, но без внесения ТМ: 1 - свинец; 2 -свинец и Ж в соотношении 1:0,5; 3 - свинец и Ж в соотношении 1:1; 4 - свинец и ЯК в соотношении 1:2; 5 - свинец и ЯК в соотношении 1:5.

□ кресс-салат

I горчица полевая

овес посевной

с о >.

■а

0 к

I-

¡1 = п

га -

Ш ЁЦ ш

Рис. 7. Изменения показателя фитотоксичности кадмия относительно пробы с добавлением

ЯК, но без внесения ТМ: 1 - кадмий; 2 - кадмий и ЯК в соотношении 1:0,5; 3 - кадмий и ЯК в соотношении 1:1; 4 — кадмий и ЯК в соотношении 1:2; 5 - кадмий и ЯК в соотношении 1:5.

Анализ экспериментальных данных показал, что содержание свинца и кадмия в растениях в присутствии ЯК, выше, чем в растениях, выращенных на почвах без ее добавления. Следовательно, можно предположить, что существенный вклад в интенсификацию процесса фитоэкстракции вносит процесс детоксикации (иммобилизации) ТМ в организме растения под действием ЯК. Установлено, что наиболее устойчивыми к воздействию ТМ и способными к их аккумуляции в своей биомассе становятся растения при начальном мольном соотношении ТМ и ЯК 1:1. Из данных рис. 6 и 7 видно, что дальнейшее повышение концентрации ЯК в почве нецелесообразно.

Нами изучено влияние внесения в почву постоянного количества кадмия (на уровне 4ПДК„) на устойчивость растений при их выращивании на почве, содержащей постоянное количество свинца (на уровне 4ПДК„) при его различных мольных соотношениях с ЯК. Зависимость изменения коэффициента биологического поглощения ТМ овсом, выращенным на почве, загрязненной свинцом и кадмием при их раздельном и совместном присутствии с добавлением ЯК, приведена на рис.8.

За 36

Рис. 8. Изменения коэффициента биологического поглощения свинца и кадмия овсом,

выращенным на почве при внесении: 1а-свинец и ЯК в соотношении 1:1; 16 - кадмий и ЯК в соотношении 1:1; 2а-свинец и ЯК в соотношении 1:1 в присутствии кадмия; 26 - кадмия и ЯК в соотношении 1:1 в присутствии свинца; За - свинец в присутствии кадмия; За - кадмий в присутствии свинца.

Видно, что внесение в почву, содержащую свинец и ЯК, соединений кадмия снижает миграционные свойства обоих металлов и, следовательно, способность овса аккумулировать ТМ в своей биомассе. Причем, при введении кадмия в почву, загрязненную свинцом миграционная способность соединений кадмия выше, чем соединений свинца, а при введении ЯК ситуация меняется на противоположную. Это, по-видимому, связано с тем, что

свинец активнее кадмия вступает в процесс комплексообразования с ЯК и поступает в растение, так как его содержание в почве превышает на порядок содержание кадмия.

В работе изучено влияние механического состава искусственно приготовленных почв на миграционные свойства свинца и кадмия в присутствии ЯК, эксперимент проводили в естественных условиях. На рис. 9 приведены зависимости изменения величины фитотоксического эффекта для исследуемых растений, выращенных на почвах различного механического состава, в которые одновременно добавляли свинец и кадмий и ЯК в мольном соотношении 1:1.

№ тяжелый суглинок К средний суглинок легкий суглинок

° Е

О -0,1 -0,2 -0,3 -0,4 -0,5 -0,6 -0,7

горчица полевая

овес посевной

кресс-салат

Рис. 9. Влияние механического состава почвы на величину фитотоксического эффекта.

В качестве контрольных брали растения, выращенные на почвах без добавления свинца (кадмия) и ЯК. При расчете величины фитотоксического эффекта использовали значение биомассы растений контрольного опыта. Видно, что введение ЯК, положительно влияет на рост и развитие исследуемых растений. Наиболее устойчивыми являются растения, произрастающие на легкосуглинистых почвах, даже при совместном присутствии в них свинца и кадмия, причем у овса прирост биомассы наибольший.

Данные по изменению коэффициента биологического поглощения свинца и кадмия растениями при их выращивании на почвах различного механического состава, в которые вводили оба металла и ЯК в соотношении 1:1:1, приведены на рис. 10, 11.

м тикегьм супмкж » средний сугт»*юк легкий супинок

! г

0,0500,0400,0300.020 0.010 0.000

Рис. 10. Изменения коэффициента биологического поглощения свинца растениями, выращенными на почвах различного механического состава.

В большей степени поглощают ТМ из почв растения, произрастающие на легкосуглинистых почвах. Степень извлечения свинца и кадмия из почв растениями, выращенными в естественных условиях, возрастает по сравнению с аналогичными параметрами эксперимента в лабораторных условиях, Также как и в условиях эксперимента без внесения в почву ЯК, данный факт может быть связан с обеспечением более благоприятных условий роста и развития растений.

Рис. 11. Изменения коэффициента биологического поглощения кадмия растениями, выращенными на почвах различного механического состава.

Принципиальные результаты эксперимента, проведенного в лабораторных условиях, получили свое подтверждение при проведении эксперимента в естественных условиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1) Установлено, что увеличение доли рудеральных видов растений в общем составе растительного сообщества и густоты их стояния свидетельствует о возрастании уровня антропогенного воздействия (содержания свинца и кадмия в почве) на почвенную экосистему.

2) Показана возможность использования соответствующего набора естественно произрастающих растений в качестве индикаторов содержания свинца и кадмия в почвенном покрове, причем, наилучшими индикаторами в этом случае являются такие виды растений, как овсяница луговая, крапива двудомная, горчица полевая, мятлик луговой.

3) Установлены перспективные виды растений, которые могут быть рекомендованы для проведения процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных почв; показано, что к таким растениям относятся овес посевной и горчица полевая, которые толерантны к воздействию свинца и кадмия до значений концентраций этих металлов в почве на уровне 4ПДК„.

4) Установлены закономерности распределения свинца и кадмия в различных частях организма растений с учетом раздельного или совместного присутствия тяжелых металлов в почве: при раздельном присутствии тяжелых металлов: 60-70 % свинца и 70-80% кадмия от общей массы поглощенного растением металла накапливается в надземной части растения; при совместном присутствии тяжелых металлов - свинец равномерно распределяется в корнях и в надземной части, а кадмий на 60-65 % аккумулируется в надземной части.

5) Обнаружено, что степень извлечения из почвы свинца и кадмия растениями-аккумуляторами зависит от качества (состава) почв и возрастает в ряду: тяжелосуглинистые < среднесуглинистые < легкосуглинистые почвы, а именно, степень извлечения на легкосуглинистых почвах в 1,3 раза выше степени извлечения данных металлов на среднесуглинистых почвах и в 2 раза выше стенени их извлечения на тяжелосуглинистых почвах.

6) Установлено, что внесение в почву активатора - янтарной кислоты повышает эффективность процесса фитоэкстракции свинца и кадмия (при их содержании в почве на уровне 4 ПДКп) овсом посевным, горчицей полевой, кресс-салатом: соответственно в 8; 5; 16 раз для свинца и в 11; 11; 4 раза для кадмия при раздельном присутствии данных металлов в почве и в 4; 10; 3 раза для свинца и в 1,3; 3; 2 раза для кадмия при их совместном присутствии в почве.

7) Установлены оптимальные условия применения янтарной кислоты в качестве активатора процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных почв: при раздельном присутствии данных металлов в почве рекомендуемые мольные соотношения тяжелого металла и янтарной кислоты составляют 1:2 для свинца и 1:1 для кадмия, при совместном присутствии тяжелых металлов в почве это соотношение составляет 1:1.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Васильцова A.B., Куприяновская А.П., Шведова Л.В., Невский A.B. Оценка уровня антропогенного воздействия на экосистемы природных родников Ивановской области // Молодая наука - развитию Ивановской области: Тезисы обл. конф. - Иваново, 2005. - С. 156, 157.

2. Васильцова A.B., Шведова Л.В., Куприяновская А.П., Невский A.B. Тяжелые металлы в компонентах экосистем // Вузовская наука - региону: Тезисы IV Всеросс. научно-техн. конф. - Вологда, 2006. - С. 395-397.

3. Nevsky A.V., Lutai G.F., Shamin V.A., Shvedova L.V., Vasiltsova A.V. Ecological Monitoring Of The Uvod Reservoir Of Ivanovo Region /7 Climate And Environment: Materials of the Conf. - Moscow - Amsterdam, April, 2006. P. 55 - 60.

4. Линдиман A.B., Шведова Л.В., Тукумова H.B., Невский A.B. Повышение эффективности фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Сотрудничество для решения проблем отходов: Тезисы IV Межд. конф. - Харьков, 2007, С 53.

5. Линдиман A.B., Шведова Л.В., Тукумова Н.В., Невский A.B. Повышение эффективности фиторемедиации почв за счет процессов комплексообразования // Состояние биосферы и здоровье людей: Тезисы VII Межд. научно-практич. конф. - Пенза, 2007. - С. 131-132.

6. Линдиман A.B., Шведова Л.В., Невский A.B. Изучение процесса фиторемедиации почв, загрязненных тяжелыми металлами // Экология и безопасность жизнедеятельности промышленно-транспортных комплексов: Тезисы III Межд. конф. - Тольятти, 2007, С. 145-147.

7. Линдиман A.B., Шведова Л.В., Тукумова Н.В., Невский A.B. Фиторемедиация почв, содержащих тяжелые металлы // Журнал «Экология и промышленность России». -2008, № 9. - С. 45 - 47.

8. Линдиман A.B., Буймова С.А., Шведова Л.В., Куприяновская А.П., Невский A.B. Уровень антропогенного воздействия на экосистемы как функция свойств растительных сообществ // «Вестник МИТХТ», 2008, т. 3, № 6. - С. 67-74.

Автор выражает искреннюю благодарность и признательность за неоценимую помощь и

поддержку при выполнении работы: к.х.н., доц. Л.В. Шведовой, к.х.н., доц. А.П.

Куприяновской, к.х.н., доц. Н.В. Тукумовой, к.х.н., доц. Т.А.Чесноковой.

Подписано в печать 01.04.2009. Формат 60x84 1/16. Бумага писчая. Усл. печ. л.0,93. Уч.-изд. л 1,03. Тираж 90 экз. Заказ 1702

ГОУ ВПО Ивановский государственный химико-технологический университет

Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУ ВПО «ИГХТУ» 153000, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7

Содержание диссертации, кандидата химических наук, Линдиман, Анастасия Васильевна

Введение.

Общая характеристика работы.^.

Глава 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА О

ВОЗДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ НА ПОЧВУ И ЕЕ ДЕТОКСИКАЦИИ.

1.1 Источники поступления свинца и кадмия в окружающую среду и их токсическое действие на экосистемы.

1.2 Роль почвы в процессах миграции и трансформации загрязняющих веществ.

1.3 Методы детоксикации почв, загрязненных соединениями тяжелых металлов.

1.4 Фиторемедиация почв, загрязненных тяжелыми металлами.

1.5 Механизмы трансформации тяжелых металлов в организме растения.

Глава 2 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА.

2.1 Реактивы и оборудование.

2.2 Отбор, подготовка и исследование свойств почв.

2.3 Приготовление растворов свинца, кадмия и янтарной кислоты.

2.4 Проведение эксперимента в лабораторных условиях.

2.5 Проведение эксперимента в естественных условиях.

2.6 Проведение эксперимента в полевых условиях.

2.7 Подготовка проб почвы и растений методом «мокрого» озоления к определению в них содержания тяжёлых металлов. зд

2.8 Подготовка проб почвы к определению в ней концентраций подвижных форм металлов.

2.9 Оценка погрешностей экспериментальных данных.

Глава 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТА И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Взаимосвязь между уровнем антропогенного воздействия на экосистемы и свойствами растительных сообществ.

3.2 Исследование факторов, влияющих на миграцию свинца и кадмия в системе «почва-растение».

3.2.1 Изучение свойств почвы.

3.2.2 Выбор растений-аккумуляторов для эффективного извлечения свинца и кадмия из почвы.

3.2.2.1 Изучение миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение».

3.2.2.2 Исследование распределения свинца и кадмия в системе «почва - корни растения - надземная часть растения».

3.2.2.3 Изучение влияния кадмия на фитотоксичность почвы, загрязненной соединениями свинца в системе «почва-растение».

3.2.2.4 Влияние механического состава почвы на миграционные свойства свинца и кадмия.

3.3 Интенсификация процесса фиторемедиции за счет введения в почву промотирующих добавок.

3.3.1 Влияние янтарной кислоты на миграционные свойства свинца и кадмия в системе «почва - растения».

3.3.2 Влияние кадмия на фитотоксичность почвы, загрязненной соединениями свинца в системе «почва-растение» в присутствии янтарной кислоты.

3.3.3 Влияние механического состава почв на миграционные свойства свинца и кадмия в присутствии янтарной кислоты.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Процессы миграции свинца и кадмия в системе "почва-растение""

Уровень антропогенного воздействия на природную среду непрерывно увеличивается. Чрезвычайно нежелательным результатом данного воздействия является химическое загрязнение почвы токсическими веществами. К критериальным загрязняющим почву веществам относятся тяжелые металлы (ТМ), источниками поступления которых являются промышленные предприятия, транспорт, энергетические комплексы, сельскохозяйственное производство.

К одним из наиболее токсичных для живых организмов металлам относятся свинец и кадмий. Установлено, что в настоящее время содержание этих металлов в почвах достаточно часто значительно превышает фоновые концентрации. Накопление свинца и кадмия в почве в конечном итоге приводит к ее деградации и образованию, так называемых, техногенных пустынь.

В этой связи очистка (восстановление) почв путем извлечения из них избыточного количества ТМ представляет собой весьма актуальную задачу. Известен биотехнологический прием детоксикации почв с помощью растений-аккумуляторов — фиторемедиация, суть которой заключается в очистке почвенного покрова от ксенобиотиков посредством культивирования растений, активно извлекающих и аккумулирующих токсиканты в своей биомассе. Данная технология достаточно перспективна и привлекательна в связи с тем, что в ее основе лежит природный процесс биологического круговорота, обусловленный выращиванием растений, улучшением свойств почв и защитой их от эрозии. При этом исключается какое-либо вредное химическое воздействие на почву и «жесткие» механические инженерно-мелиоративные решения, такие как экскавация грунта. С экономической точки зрения фиторемедиация имеет преимущества перед альтернативными технологиями, так как ее внедрение не предполагает крупных капиталовложений, эксплуатационные расходы невелики.

Однако следует отметить, что при разработке методов фиторемедиации почв, загрязненных ТМ, в настоящее время существуют определенные проблемы. Эта современная, активно развивающаяся биотехнология восстановления окружающей среды на сегодняшний день является в определенной мере «стихийной», с трудно прогнозируемыми результатами. Причины такой ситуации кроются в недостаточной изученности природы протекающих процессов, отсутствии сложившейся теории.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Цель работы: установление закономерностей процесса миграции свинца и кадмия в системе «почва-растение» для извлечения данных металлов из загрязненных почв.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1) установить взаимосвязь между изменением свойств природных растительных сообществ и уровнем антропогенного воздействия на экосистемы;

2) изучить механические и физико-химические свойства почв, влияющие на миграцию свинца и кадмия в системе «почва-растение»;

4) изучить влияние активатора - янтарной кислоты (ЯК) на интенсификацию процесса извлечения свинца и кадмия из загрязненных данными металлами почв.

Научная новизна.

1) установлена взаимосвязь между степенью антропогенного воздействия на экосистему (содержанием ТМ в почве) и увеличением доли и 5 густоты стояния рудеральных (сорных, неприхотливых к условиям окружающей среды) видов растений в общем составе растительного сообщества;

4) обнаружено, что введение янтарной кислоты в почву повышает эффективность извлечения тяжелых металлов из загрязненной почвы овсом посевным, горчицей полевой, кресс-салатом: в 8, 5, 16 раз для свинца и в 11, 11, 4 раз для кадмия при раздельном присутствии данных металлов в почве и в 3-10 раз для обоих металлов при их совместном присутствии в почве.

Практическое значение.

На основании научных исследований, выводов и обобщений предложены пути реализации результатов работы:

2) рекомендованы перспективные виды растений — овес посевной и горчица полевая для проведения процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных этими металлами почв;

3) сделаны рекомендации по внесению в почву ЯК с целью повышения эффективности извлечения из почвы свинца и кадмия растениями и установлены оптимальные условия применения ЯК в качестве активатора процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных почв, а именно: при совместном присутствии свинца и кадмия в почве соотношение молярной концентрации ТМ:ЯК должно составлять 1:1, а при раздельном: 1:2 для свинца и 1:1 для кадмия. Надежность результатов и достоверность выводов. Надежность полученных результатов обеспечена использованием современных методов исследования, классического аппарата статистической обработки результатов эксперимента. Достоверность и обоснованность выводов и рекомендаций, сделанных в работе, обусловлена их соответствием фундаментальным положениям теории мониторинга окружающей среды и процессов миграции и трансформации токсикантов в биосфере. На защиту выносится:

5) рекомендации по введению в почву ЯК с целью повышения эффективности извлечения свинца и кадмия растениями и условиям применения ЯК в качестве активатора процесса фитоэкстракции этих металлов из загрязненных почв.

Заключение Диссертация по теме "Экология", Линдиман, Анастасия Васильевна

3.4. Основные выводы

1. Установлено, что увеличение доли рудеральных видов растений в общем составе растительного сообщества и густоты их стояния свидетельствует о возрастании уровня антропогенного воздействия (содержания свинца и кадмия в почве) на почвенную экосистему.

2. Показана возможность использования соответствующего набора естественно произрастающих растений в качестве индикаторов содержания свинца и кадмия в почвенном покрове, причем, наилучшими индикаторами в этом случае являются такие виды растений, как овсяница луговая, крапива двудомная, горчица полевая, мятлик луговой.

3. Установлены перспективные виды растений, которые могут быть рекомендованы для проведения процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных почв; показано, что к таким растениям относятся овес посевной и горчица полевая, которые толерантны к воздействию свинца и кадмия до значений концентраций этих металлов в почве на уровне 4ПДКп.

4. Установлены закономерности распределения свинца и кадмия в различных частях организма растений с учетом раздельного или совместного присутствия тяжелых металлов в почве: при раздельном присутствии тяжелых металлов: 60-70 % свинца и 70-80% кадмия от общей массы поглощенного растением металла накапливается в надземной части растения; при совместном присутствии тяжелых металлов - свинец равномерно распределяется в корнях и в надземной части, а кадмий на 60-65 % аккумулируется в надземной части.

5. Обнаружено, что степень извлечения из почвы свинца и кадмия растениями-аккумуляторами зависит от качества (состава) почв и возрастает в ряду: тяжелосуглинистые < среднесуглинистые < легкосуглинистые почвы, а именно, степень извлечения на легкосуглинистых почвах в 1,3 раза выше степени извлечения данных металлов на среднесуглинистых почвах и в 2 раза выше степени их извлечения на тяжелосуглинистых почвах.

Установлено, что внесение в почву активатора — янтарной кислоты повышает эффективность процесса фитоэкстракции свинца и кадмия (при их содержании в почве на уровне 4 ПДКп) овсом посевным, горчицей полевой, кресс-салатом: соответственно в 8; 5; 16 раз для свинца ив 11; 11; 4 раза для кадмия при раздельном присутствии данных металлов в почве и в 4; 10; 3 раза для свинца и в 1,3; 3; 2 раза для кадмия при их совместном присутствии в почве.

Установлены оптимальные условия применения янтарной кислоты в качестве активатора процесса фитоэкстракции свинца и кадмия из загрязненных почв: при раздельном присутствии данных металлов в почве рекомендуемые мольные соотношения тяжелого металла и янтарной кислоты составляют 1:2 для свинца и 1:1 для кадмия, при совместном присутствии тяжелых металлов в почве это соотношение составляет 1:1.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата химических наук, Линдиман, Анастасия Васильевна, Иваново

1. Беспамятнов, Г.Г. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде:' справочник / Г.Г. Бесрамятнов, Ю.А. Кротов, JI.: Химия, 1985. 527 с.

2. ГН 2.1.7.2041-06. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве. -Введ. 2006-04-01

3. ГН 2.1.7.2042-06. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве. Введ. 2003-06-25

4. Ревич, Б.А. Методические рекомендации по геохимической оценке загрязнения территорий городов химическими элементами / Б.А. Ревич, Ю.Е. Сает, E.IC. Смирнова, М.: ИМГРЭ, 1982. 112 с.

5. Ачкасов, А.И. Биогеохимические аномалии в зоне антропогенных воздействий Текст. / А.И. Ачкасов, Ю.Е. Сает, С.Ш Саркисян, Н.Я. Трефилова, В.А. Чаплин // Влияние промышленных предприятий на окружающую среду. Пущине, 1984.- С. 15-179.

6. Панин, М.С. Содержание кадмия в системе: темно-каштановая почва -проростки яровой пшеницы Текст. /М.С. Панин, Ж.С. Касымова // Аграрная наука. 1998. - № 11-12. - С. 12-14.

7. Борисенко, И.Л. Техногенное загрязнение различных ярусов ландшафта в зоне влияния предприятий цветной металлургии Текст. / И.Л. Борисенко // Биогеохимические методы при изучении окружающей среды. М., 1989. -С. 4-10.

8. Coleman, D.C. Ecosystem Health: An Overview / D.C. Coleman, P.F. Hendrix, E.P. Odum // P.H. Wang (ed.) Soil Chemistry and Ecosystem Health. SSSA Special Publication, Madison, Wisconsin. 1998. - No. 52 - pp. 1-20.

9. Grossman, Lawrence S. 1997. Soil Conservation, Political Ecology, and Technological Change on Saint Vincent / Lawrence S. Grossman // The Geographical Review 1997. - Vol. 86. - pp. 353-74.

10. Быстрицкая, Т.Л. Почвенные растворы черноземов и серых лесных почв Текст. / Т.Л. Быстрицкая, В.В. Волкова, В.В. Снакин. М.: Наука, 1981. -145 с. 128

11. Аржанова, B.C. Геохимия ландшафтов и техногенез / B.C. Аржанова, П.В. Елпатьевский. -М.: Наука, 1990. 196 с.

12. Титова, В.И. Особенности аккумуляции и распределения тяжелых металлов в почвенном покрове промышленного города Текст. / В.И. Титова, М.В. Дабахов // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. - С. 437.

13. Гусева, Т.М. Оценка загрязнения тяжелыми металлами ландшафта левобережья Окского бассейна Текст. / Т.М. Гусева, Ю.А. Мажайский // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздествиям. — М., 2002. С.439.

14. Beavington, F. Contamination of soil with zinc, coppen, lead, and cadmium in the Wollongong city area The text. / F. Beavington // Austral. J. Soil. Research. 1973.-Vol. 11, № 1. - P. 27-31.

15. Hintze, B. Geochemie der umweltrelevanten Schwermetalle in den vorindustriellen Schlickablagerungen des Elbe-Unterlaufs / B. Hintze, 1985. -230 s.

16. Sauerbeck, D. Schadstoffeintrage in den Boden durch Industrie, Besiedlung, Verhehr und Landbewirschafhing (anorganische Stoffe) The text. / D. Sauerbeck // VDLUFA: Schriftenreihe, Kongressband. 1985. - S.- H. 16.- S. 59-72.

17. Asami Teruo. Soil pollution by metals of Japan The text. / Teruo Asami // Transactions XIII Congress of the International Soc. Soil Sci. -Hamburg, 1986. -Vol. 7.-P. 222-223.

18. Davis, В. E. Heavy metals in soil and plants of urban England The text. / В. E. Davis, J. A. Cartwright, G. L. Hudders // Mat. I Kraj. Konf. Pulawy, 1978.-Cz l.-S. 117-128.

19. Davis, В. E. Trace element pollution The text. / В. E. Davis // Applied Soil Trace Elements (Ed. B. Davis). Chichester: John Wiley and Sons, 1980. - P. 287-352.

20. Меркушева, М.Г. Оценка буферной способности почв Забайкалья к тяжелым металлам Текст. / М.Г. Меркушева, B.JI. Убугунов // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002,- 163 с.

21. Строганова, М.Н. Городские почвы: генезис, классификация, функции / М.Н. Строгонова, А.Д. Мягкова; под ред. Г.В.Добровольского // Почва, город, экология. М., 1997. - С. 15-88.

22. Барсова, Н.Ю. Характеристика устойчивости почв к загрязнению металлами по изотермам поглощения их почвами Текст. / Н.Ю. Барсова,

23. Г.В. Мотузова // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. - с. 162.

24. Никифорова, Е. М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта Текст. / Е. М. Никифорова // Вестник МГУ, Сер. геогр. 1975. - № 3 - С. 28-36.

25. Ильин, В.Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение Текст. / В. Б. Ильин. Новосибирск: Наука., 1991. 151 с.

26. Гладкова, Н.С. Применение метода термической возгонки для атомно-абсорбционного определения ртути в почвах / Н.С. Гладкова, М.С. Малинина//Почвоведение. 1997.-N 11.-С.1358-1361.

27. Lombin, L.N. Evaluation of the complement fixation test for the diagnosis of pleuropneumonia of swine caused by Haemophilus pleuropneumoni ae / L.N.1.mbin, S.Y. Rosendal, W.R. Mitchell // Can. J. Сотр. Med. 1982. - V.35. -P. 109-114.

28. Berrow, M.J. Total chromium and nickel contents of Scottish Soils / M.J. Berrow, Y.A. Reaves // Geoderma. 1986. - V. 37. - №1. - P. 15-27.

29. Александрова, JI.H. Органическое вещество почвы и процессы его трансформации Текст. /JI.H. Александрова. Л.: Наука. 1980. - 288с.

30. Mortensen, J. L. Complexing of metals by soil organic matter The text. / J. L. Mortensen //Soil Sci. Soc. Proceedings. 1963. - Vol. 27, № 2. - P. 179-186.

31. Мажайский, Ю. А. Агроэкология техногенно загрязненных ландшафтов: Монография Текст. / Ю. А. Мажайский, С. А. Торбатов, Н. Н. Дубенок, Ю. П. Пожогин. Смоленск, 2003. - 384 с.

32. Гармаш, Г. А. Закономерности накопления и распределения тяжелых металлов в почвах, находящихся в зоне воздействия металлургических предприятий Текст. / Г. А. Гармаш // Почвоведение. 1985. - № 2. - С. 2732.

33. Гармаш, Н. Ю. Влияние тяжелых металлов на содержание химических элементов в растениях пшеницы Текст. / Н. Ю. Гармаш // Химия в сельском хозяйстве. 1987. - № 3 - С. 57-60.

34. Никифорова, Е. М. Загрязнение природной среды свинцом от выхлопных газов автотранспорта Текст. / Е. М. Никифорова // Вестник МГУ, Сер. геогр. 1975. - № 3 - С. 28-36.

35. Маркарова, Е.Н. Физиология корневого питания растений / Е.Н. Маркарова, М.: Изд-во МГУ, 1989. 103 с.

36. Zeien, Н. Chemische Extraktionen zur Bestimmung von Schwermetallbindungsformen in Boeden / H. Zeien, G.W. Bruemmer. // Mitteilungen der deutschen bodenkundlichen Gesellschaft 1989. - V. 59/1. -S. 505-510.

37. Байбеков, Р.Ф. Исследование фракционного состава никеля в ризосфере гипераккумуляторов Alyssum murale и Alyssum bertolonii / Р.Ф. Байбеков, И.В. Андреева, Н.Ф. Ганжара -http://www.rgazu.ra/db/conferencii/web/07 l/works/004.nrn (23.04.2007).

38. Алексеев, Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях Текст. / Ю. В. Алексеев. М.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

39. Касимов, Н.С. Эколого-геохимические оценки состояния городов Текст. / Н.С. Касимов // Экогеохимия городских ландшафтов / Под ред. Н.С. Касимова. М.: МГУ. 1995. - С. 20-39.

40. Кабата-Пендиас, З.А. Микроэлементы в почвах и растениях: Пер. с англ. Текст. / А. Кабата-Пендиас, X. Пендиас. М.: Мир. 1989. - 439 е., ил.

41. Жолдакова, З.И. Новые сведения о токсичности и опасности химических и биологических веществ / З.И. Жолдакова, Е.Е. Одинцов, Н.В. Харчевникова, Н.Н. Беляева, Е.А. Тульская, Н.А. Зайцев, Л.П. Сычева // Токсикол. вестн. 2004. - № 6. - С. 34-37.

42. Карпова, Е.А. Кадмий в почвах, растениях, удобрениях / Е.А. Карпова, Ю.А. Потатуева // Химизация сельского хозяйства. 1990. - № 2. - С.44-47.

43. Челшцев, Н.Ф. Значение ионообменных свойств природных цеолитов для вывода из пищевых цепей токсичных металлов / Н.Ф. Челищев, Р.В. Челищева // Природные цеолиты в сельском хозяйстве. — Тбилиси: Изд-во Мецниереба, 1980. С.217-226.

44. Алексеев, Ю. В. Тяжелые металлы в почвах и растениях Текст. / Ю. В. Алексеев. М.: Агропромиздат, 1987. - 142 с.

45. Тяжелые металлы в системе почва-растение-удобрение — М.: Изд-во «Пролетарский светоч», 1997. 290 с.

46. Минеев, В.Г. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной химизации. Сообщение 2. Свинец / В.Г. Минеев, А.А. Алексеев, Т.А. Тришина // Агрохимия. 1982. - № 9. - С. 126-140.

47. Минеев, В.Г. Тяжелые металлы и окружающая среда в условиях современной интенсивной химизации. Сообщение 1. Кадмий / В.Г. Минеев, А.И. Макарова, Т.А. Тришина // Агрохимия. 1981. - № 5. - С. 145-155.

48. Минеев, В.Г. Агрохимия, биология и экология почвы / В.Г. Минеев, Е.Х. Ремпе, М.: Росагропромиздат, 1990. 206 с.

49. Попеско, И.Г. Влияние фракционного состава цеолитсодержащей породы на ее детоксикационный эффект при загрязнении почвы тяжелыми металлами / И.Г. Попеско, И.С. Соловьев // Плодов, и ягодов. России. — 1996.-№3.-С. 179-187.

50. Осипов, А.И. Биологические приемы снижения загрязнения растений тяжелыми металлами / А.И. Осипов, Ю.В. Алексеев // Химия в сельском хозяйстве. 1996. - №4. - С.4-5.

51. Обухов, А.И. Тяжелые металлы в почвах и растениях Москвы Текст. /А.И. Обухов, И.О. Плеханова, Ю.Д. Кутукова, Е.В. Афонина// Экологические исследования в Москве и Московской области. М., 1990. -С. 148-162.

52. Strivastava, А.К., Phytoremediation for heavy metals a land plant based sustainable strategy for environmental decontamination / A.K. Strivastava, Purnima A. Beohar // Proc. Nat. Acad. Sci., India. B. - 1998. - N3. - C. 199215.

53. Добровольский, B.B. Биосферные циклы тяжелых металлов и регуляторная роль почвы / В.В. Добровольский // Почвоведение. 1997. -№4 - С.431-441.

54. Галиулин, Р.В. Фитоэкстракция тяжелых металлов из загрязненных почв / Р.В. Галиулин, Р.А. Галиулина // Агрохимия. 2003. - №3. - С. 77-85.

55. Понизовский, А.А. Использование цеолита для детоксикации загрязненных свинцом почв / А.А. Понизовский, Д.Д. Димоянис, К.Д. Тсадилас // Почвоведение. 2003. - №4. - С. 487-492.

56. Герасимова, М.И. Антропогенные почвы: генезис, география, рекультивация: Учебное пособие Текст./ М.И. Герасимова, М.Н. Строганова, Н.В. Можарова и др. / Под ред. акад. РАН Г.В. Добровольского. Смоленск: Ойкумена, 2003. - 268 с.

57. Большакова, В.А. Загрязнение почв и растительности тяжелыми металлами Текст./ В. А. Большакова. М.: Наука, 1978. - 52 с.

58. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. - 655 с.

59. Мелиоративное земледелие / А.И. Голованов, А.Г. Балан, В.Е. Ермакова, И.Т. Ефимов; под общ. ред. А.И. Голованова. М.: Агропромиздат, 1986. -328 с.

60. Ягодин, Б.А. Агрохимия Текст. / Б.А. Ягодин, Ю.П. Жуков, В.И. Кобзаренко. М.: Агропромиздат, 2003. - 582 с.

61. Серегин, И.В. Физиологические аспекты токсического действия кадмия и свинца на высшие растения (обзор) / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. 2001. -т.48, №3. - С.461-485

62. McGrath, S.P. Heavy metal uptake and chemical changes in the rhizosphere of Thlaspi caerulescens and Thlaspi ochroleucum grown in contaminated soils / S.P. McGrath, Z.G. Shen, F.G. Zhao // Plant and Soil. -1997. V.l88. - P.153-159.

63. Part A. Encyclopedia of Plant Physiology, New Series / A. Part, Eds by A. Zauchli, R.L. Bielski // Inorganic Plant Nutrition. Berlin e.a. Springer. - 1983. - 449 p.

64. Дубинина, Ю.Ю. Изучение образования металлосодержащего аэрозоля при окислении выделяемых растениями металлоорганических газообразных веществ / Ю.Ю Дубинина, Г.Г. Дульцева // Оптика атмосферы и океана. 2003. - т. 16, № 5-6. - С. 415-417.

65. Бричкова, Г.Г. Толерантность генетически модифицированных растений табака к алюминию / Г.Г. Бричкова, A.M. Шишлова, Т.В. Манешина, Н.А. Картель // Цитология и генетика. 2007. - т. 41, № 3. — С. 23-28

66. Борцова, И.Ю. Техногенное загрязнение естественных пастбищ Красноярской лесостепи и миграция тяжелых металлов в цепи "почва-растение-продукт (молоко)" Текст. / И.Ю. Борцова: Автореф.дис.на соситск.учен.степ.канд.б.н. Красноярск, 2007,- 23 с.

67. Вахмистров, Д.Б. Пространственная организация ионного транспорта в корне / Д.Б. Вахмистров // 49 Тимирязевские чтения. М.: Наука. 1991. -49 с.

68. Полевич, О.В. Исследование миграции тяжелых металлов в почвенно-растительном покрове сельскохозяйственных угодий / О.В. Полевич, А.В. Шперер, В.В. Бутенко // Вестн. Харьковского ун-та, Геология — география экология - 1998. - № 402 - С. 179 - 181.

69. Орлов, Д.С. Гуминовые кислоты почвы и общая теория гумификации / Д.С. Орлов, М., МГУ, 1990. 386 с.

70. Орлов, Д.С. Свойства и функции гуминовых веществ / Д.С. Орлов // Гуминовые вещества в биосфере. 1993. - № 4. — С. 16-26.

71. Орлов, Д. С. Химия и охрана почв Текст. / Д.С. Орлов // Науки о Земле. -М, 1996. С. 65-74.

72. Орлов, Д.С. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении Текст. / Д.С. Орлов, JI.K. Садовникова, И.Н. Лозановская. М.: Высш. шк., 2002. - 335 с.

73. Орлов, Д.С. Гуминовые вещества в биосфере / Д.С. Орлов, С.Н. Чуков // Вторая Всероссийская конференция, Почвоведение. — 2003. №8. - С.1019-1022.

74. Костенко, Т.И. Пектин. Применение пектина / Т.И. Костенко, В.В. Нелина, JI.B. Донченко, Н.С. Карпович. Киев, 1992. - С. 33-43

75. Атлас ультрастуктуры растительных тканей / Под ред. Г.М. Козубова и М.Ф. Даниловой, Петрозаводск: Карелия, 1980. 456 с.

76. Boyman, G.E. Phytoremediation: In Growws on You / G.E. Boyman, D.L. Devejian // Soil & Groundwater Cleanup, February. 1997. - March. - P.22-26

77. Brooks, R.R. Plant that hyperaccumulate heavy metals (their role in phytoremediation, microbiology, archaeology, mineral exploration and phytomining) / R.R. Brooks, Wallingford: CAB International, 1998. 380 p.

78. Vance, N. Phytoremediation: Enhancing Natural Attenuation Processes / N. Vance, D. David // The Natural Environmentai Journal. 1996. - February. -P.30-31.

79. Cooney, M. Sunflowers Remove Radionuclides from water in Ongoing Phytoremediation Field Tests / M. Cooney, M. Catherine // Environmental Science and Technology. 1996. - Vol.29, №5. - P. 1239-1245.

80. Дубинина, Ю.Ю. Изучение химической природы защитной реакции растений на избыточное содержание кадмия в почве / Ю.Ю. Дубинина, Г.Г. Дульцева, С.В. Палесский, Г.И. Скубневская // Экологическая химия. -2003.-т. 12, № 1,-С. 41-46.

81. Феник, С.И. Механизмы формирования устойчивости растений к тяжелым металлам / С.И. Феник, Т.Б. Трофимяк, Я.Б. Блюм // Усп. совр. биол. -1995. Т. 115, вып. 3.- С. 261-275.

82. Люттге, У. Передвижение веществ в растениях / У. Люттге, Н.М. Хигинботам, М.: Колос, 1984.-408 с.

83. Водяницкий, Ю.Н. Выявление техногенности химических элементов в почвах / Ю.Н. Водяницкий, В.В. Большаков // Антропогенная деградация и меры ее предупреждения: материалы Всероссийской конференции, М.,1998. Г.2. - С. 116-119.

84. Sauerbeck, D. Schadstoffeintrage in den Boden durch Industrie, Besiedlung, Verhehr und Landbewirschaftung (anorganische Stoffe) The text. / D. Sauerbeck//VDLUFA: Schriftenreihe, Kongressband. 1985. - S.-H.16.- S. 5972.

85. Verloo, M. Analytical and biological criteria with regart to soil pollution The text./ M. Verloo, A. Cottenie, G. Landschoot III. bid. 1982. - S.-H. 39 - S. 394-403.

86. Найнштейн, С.Я. Гигиена окружающей среды и применение удобрений Текст. / С. Я. Найнштейн, Г. В. Меренок, Г. Я. Чегринец. Кишинев: Штиинца, 1987. - 143с.

87. Прохорова, Н.В. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье Текст./ Н.

88. B. Прохорова, Н. М. Матвеев, В. А. Павловский. Самара: Самар. ун.-т, 1998.-97 с.

89. Строгоиова, М.Н. Экологическое состояние почвенного покрова урбанизированных территорий / М.Н. Строганова, М.Г. Агаркова // Экологические исследования в Москве и Московской области, М., 1990.1. C. 127-147.

90. Прохорова, Н.В. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье Текст./ Н.В. Прохорова, Н.М. Матвеев, В.А. Павловский. Самара: Самар. ун.-т, 1998. -97 с.

91. Биоиндикация загрязнения наземных экосистем / Пер. с нем. под ред. Р. Шуберта. М., 1988. - 350 с.

92. Цветков, В.Ф. Лес в условиях аэротехногенного загрязнения. Монография / В.Ф. Цветков, И.В. Цветков, Архангельск, 2003. 354 с.

93. Степанова, М. Д. Состояние и элементный химический состав пшеницы, выращенной на почвах, загрязненных свинцом и кадмием Текст./ М. Д. Степенова // Изв. СО АН СССР. Сер. биол. наук. 1980. - Вып. 1. - С. 129136.

94. Гэлстон, А. Жизнь зеленого растения / А. Гэлстон, П. Девис, Р. Сэтгер, М.: Мир, 1983. 549 с.

95. Ратнер, Е.И. Питание растений и применение удобрений / Е.И. Ратнер, М.: Наука, 1965. 224 с.

96. Ш.Серегин, И.В. Является ли барьерная роль эндодермы единственной причиной устойчивости ветвления корней к солям тяжелых металлов? / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. 1997. - т.44, № 6. -С. 922-925.

97. Красницкий, В.М. Комплексный мониторинг плодородия почв земель сельскохозяйственного назначения: лекция / В.М. Красницкий, JI.H. Мищенко, Ю.А. Азаренко. Омск: Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2006. - 40 с.

98. Кулагин, А. А. Древесные растения и биологическая консервация промышленных загрязнителей Текст. / А. А. Кулагин, Ю. А. Шагиева; отв. ред. член-корр. РАН Г.С. Розенберг. М.: Наука, 2005. - 190 с.

99. Илькун, Г. М. Загрязнители атмосферы и растения Текст./ Г. М. Илькун. -Киев: Наук, думка, 1978. 247 с.

100. Уфимцева, М.Д. Фитоиндикация экологического состояния урбогеосистем Санкт-Петербурга Текст. / М. Д. Уфимцева, Н. В. Терехина. СПб.: Наука, 2005. - 339 с.

101. JIapxep, В. Экология растений / В. JIapxep; Перевод с нем. Д.П. Викторова; Под ред. Т.А. Работнова. М.: Мир, 1978. - 384 с.

102. Либберт, Э. Физиология растений / Э. Либберт, М.: Мир.-1976. 500 с.

103. Леви А., Сиккевиц Ф. Структура и функции клетки. М., Мир, 1971.

104. Новые направления в физиологии растений / Под ред. А.Л. Курсанова. -М.: Наука, 1985.-286 с.

105. Variation in Leaf Structure. An Ecophysiooogical Perspectives / Eds. E. Gamier, J.F. Farrar, H. Poorter, J.E. Dale // New Phylogist (special issue). -1999.-№1.-143 pp.

106. Чистяков, Ю.В. Химия элементов в биологических системах. Основы бионеогранической химии / Ю.В. Чистяков, Иваново, 2004. — С.574-689.

107. Lambers, Н. Plant Physiological Ecology // Н. Lambers, F.S. Chapin, T.L.Pons // Theor Appl Genet 99, Springer: New York., 1998. P.244-253.

108. Барбер, C.A. Биологическая доступность питательных веществ в почве / С.А. Барбер, М.: Агропромиздат, 1988. 376 с.

109. Kabata-Pendias, A. Biogeochemistry of Trace Elements / A. Kabata-Pendias, H. Pendias, Wyd. Naulc PWN, Warsaw, 1999. pp. 397.

110. Prasad, M.N.V. Heavy Metal Stress in Plants: from Molecules to Ecosystems Springer / M.N.V. Prasad, J. Hagemeyer (eds.) // Verlag, Berlin. 1999. -Springer. - P. 73-97.

111. Bolan, N.S. Role of phosphorus in (Im)mobilization and bioavailability of heavy metals in the soil-plant system / N.S. Bolan, D.C. Adriano, R. Naidu // Rev Environmental Contamination Toxicology 177. 2003. - P.l-44.

112. Mukheijee, J. Nuclear Medicine / J. Mukherjee, T.B. Christian, B. Shi, Т.К. Narayanan, J.J. Mantil // Conference on Issues and Applications in Toxicology and Risk Assessment (Fairborn, Ohio, Apr. 23-26, 2001), Los Angeles, Calif. -2002.-June 15-19.

113. Ильин, В.Б. К оценке массопотока ТМ в системе почва-сельскохозяйственное растение / В.Б. Ильин // Агрохимия. — 2006. №3. -С. 52-59.

114. Marschner, Н. Mechanism of phosphorus induced zinc deficiency in cotton П. Evidence for impaired shoot control of phosphorus uptake and translocation under zinc deficiency / H. Marschner, I. Cakmak // Physiol. Plant. 1986. - V. 68-P. 491-496.

115. Kochian. L.V. Cellular Mechanism of Aluminium Toxicity and Resistance in Plants / L.V. Kochian I I Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1995. -V.46.-P. 237-260.

116. White, A. J. Mitochondrial toxicity and HIV therapy / A. J. White // Sex. Transm. Infect. -2001. -V. 77. P. 158-173

117. Душенков, В. Фиторемедиация: зеленая революция / В. Душенков, Н. Фоскин // Доклад, Ратгерский университет, Нью-Джерси, США. 1999

118. Салтыков, А.В. Почвы черневых лесов Алтае-Саянской горной страны (география, экология, свойства, биогеохимия) / А.В. Салтыков, А.В. Пузанов // Ползуновский вестник. 2006. -№ 2-1. - С. 295-300.

119. Ильин, В.Б. Микроэлементы и тяжелые металлы в почвах и растениях Новосибирской области / В.Б. Ильин, А.И. Сысо, Новосибирск: СО РАН, 2001.-228 с.

120. Добровольский, Г.В. Экологические функции почвы / Г.В. Добровольский, Е.Д. Никитин, М.: Изд-во Моск. ун-та, 1986. — 136 с.

121. Величко, В.В. Белая горчица в нечернозёмной полосе / В.В. Величко, М., 1951

122. Минкевич, И.А. Масличные культуры / И.А. Минкевич, В.Е. Борковский, 3 изд., М., 1955

123. Сазанова, JI. В. Культура сарептской горчицы / JI. В.Сазанова, М., 1955

124. Тиунов, А.Н. Озимая рожь / А.Н. Тиунов, К.А. Глухих, О.А. Хорькова, М., 1969

125. Жуковский, П.М. Культурные растения и их сородичи / П.М. Жуковский, 3 изд., Л., 1971147. Рожь, М., 1972

126. Сичкарь, Н. М. Биохимия овса / Н.М. Сечкарь, М. И. Лишквич // Биохимия культурных растений, 2 изд., т. 1, М.- Л., 1958

127. Мордвинкина, А. И. К истории культуры овса в СССР / А.И. Мордвинкина // Материалы по истории сельского хозяйства и крестьянства СССР, сб. 4, М., 1960

128. Синская, Е.Н. Историческая география культурной флоры / Е.Н. Синская, под ред. Д.Д. Брежнева, Л., 1969

129. Митрофанов, А.С. Овес / А.С. Митрофанов, К. С.Митрофанова, 2 изд., М., 1972

130. Кормовые растения сенокосов и пастбищ СССР, под ред. И. В. Ларина, т. 1, М. — Л., 1950

131. Афанасьева, М.С. Мятлик луговой / М.С., Афанасьева // Многолетние травы в лугопастбищных севооборотах, М., 1951

132. Демьянчик, Б.И. Мятлик болотный — ценное кормовое растение / Б.И. Демьянчик // Кормовая база, № 1, М., 1953

133. Федотов, B.C. Горох / B.C. Федотов, М., 1960

134. Соловьева, В.К., Бобовые овощные культуры / В.К. Соловьева, З.В. Дворникова, М., 1963

135. Генералов, Г. Ф. Сорта и агротехника гороха / Г.Ф. Генералов, М., 1964

136. Фомин, Г.С. Почва. Контроль качества и экологической безопасности по международным стандартам / Г.С. Фомин, А.Г. Фомин. Справочник. М.: Наука, 2001.-299 с.

137. ГОСТ 26212-84 Почвы. Определение гидролитической кислотности по методу Каппена в модификации ЦИНАО. Введ. 1993-07-01. - Изм. 200811-23. -М.: Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1992.

138. ГОСТ 26484-85 Почвы. Метод определения обменной кислотности. -Введ. 1985-03-25. Изм. 2008-09-12.-М.: Госстандарт СССР, 1985

139. ГОСТ 26213-84 Почвы. Методы определения органического вещества. -Введ. 1992-07-21. Изм. 2008-11-23. -М.: Госстандарт России, 1992

140. Методические рекомендации по спектрометрическому определению тяжелых металлов в объектах окружающей среды, полимерах и биологических материалах / Одесский филиал НИИ гигиены водного транспорта Одесса -1986.-132с.

141. Методические рекомендации по проведению полевых и лабораторных исследований почв и растений при контроле загрязнения окружающей среды металлами Текст. / Под ред. Н.Г. Зырина, С.Г. Малахова. М.: Гидрометиоиздат, 1981,- 108 с.

142. Лабораторные работы по химическим методам анализа / Иван, хим.-техол. ин-т; Сост. JI.A. Кочергина, Ю.А. Жуков / Под ред. Васильева. Иваново, 1991г.- 100 с.

143. Васильев, В.П. Взаимодействие ионов кадмия и свинца с янтарной кислотой в водном растворе / В.П. Васильев, Г.А. Зайцева, Н.В. Тукумова // Журн. неорг. химии. 1997. - Т.42, №2. - С.229-232

144. Определитель высших растений Ярославской области. — Ярославль: Верх,-Волж. изд., 1986 182с.

145. Мелиоративное земледелие / А.И. Голованов, А.Г. Балан, В.Е. Ермакова, И.Т. Ефимов / Под ред. А.И. Голованова. -М.: Агропромиздат, 1986. 328 с.

146. Жизнь растений. / В 6-томах, том 5-й, Цветковые растения / Под ред. A. JI. Тахтаджяна, М.: Просвещение, 1980,- 432с. (том 5-й, часть 1-ая); 1982.-512с. (том 5-й, часть 2-я).

147. Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. Майкла Тришоу, перевод с англ. JL: Гидрометиоиздат, 1988,- 535с.

148. Барсукова, B.C. Физиолого-генетические аспекты устойчивости растений к тяжелым металла / B.C. Барсукова, М.: Аналит.обзор / СО РАН. ГПНТБ, Ин-т почвоведения и агрохимии. Новосибирск, 1987.-63с. (Сер. «Экология». Вып. 47.)

149. Ольшанская, О.М. Тяжелые металлы: аккумуляция льном, динамика поступления в текстильную продукцию и степень опасности для человека / О.М. Ольшанская, А.В. Артемов http://www.textileclub.ru/viewarticle89-3.html

150. Смирнова, Н.В. Влияние свинца и кадмия на фитотоксичность почвы / Н.В. Смирнова, JI.B. Шведова, А.В. Невский // Экология и промышленность России. Апрель 2005г. — С. 32-35.

151. Левина, Э.Н. Общая токсикология металлов / Э.Н. Левина, Л.: Химия, 1972.

152. Губанов, Л.Н. Использование осадков городских сточных вод Нижнего Новгорода для повышения плодородия почв / Л.Н. Губанов, А.В. Котов, Д.В. Бояркин // Экологические технологии и инновации. 2005. - №5. -С.66-69

153. Степанов, В.А. О книге «Аккумуляция и кристаллизация золота микроорганизмами, выделенными из рудных и россыпных месторождений» / В.А. Степанов // Тихоокеанская геология. 2005. - т. 24, №3.-С. 88-90.

154. Панина, С. Возрастная динамика содержания металлотионеинов в организме гуппи в зависимости от концентрации меди в воде и времени экспозиции / С. Панина // Классическое образование.- 2008. № 4.-С.58-64

155. Алексеева-Попова, Н.В. Специфичность металлоустойчивости и ее механизмов у высших растений Текст./ Н. В. Алексеева-Попова //

156. Микроэлементы в биологии и их применение в сельском хозяйстве и медицине: Тез. докл. XI Всесоюз. конф. Самарканд, 1990. - С. 260-261.

157. Гиниятуллин, Р.Х. Содержание некоторых металлов в листьях и ветвях Populus balsamifera L. в условиях промышленного загрязнения Текст./ Р. X. Гиниятуллин, А. А. Баталов, А. Ю. Кулагин // Экология 1999.- № 1. С. 26-29.

158. Демидчик В.В. Токсичность избытка меди и толерантность к нему растений. / В.В. Демидчик, А.И. Соколик, В.М. Юрин // Успехи соврем. Биологии. -2001. т. 121, № 5. - С. 190-197.

159. Мурзаева, С.В. Действие тяжелых металлов на проростки пшеницы; активирование антиоксидантных ферментов / С.В. Мурзаева // Прикладная биохомия и микробиология. 2004. - т. 40, № 1. — С. 114-119

160. Сабинин, Д.А. Избранные труды по минеральному питанию растений / Д.А. Сабишш, М.: Наука, 1971. 512 с

161. Природный комплекс большого города (Ландшафтно-экологический анализ) Текст. / Отв. ред. А.С. Керженцев. М.: Наука, МАИК: Наука / Интерпериодика, 2000. - 287 с.

162. Серегин, И.В. Фитохелатины и их роль в детоксикации кадмия у высших растений / И.В. Серегин // Успехи биологической химии. — 2001. — т.41. -С. 283-300.

163. Серегин, И.В. Гистохимические методы изучения распределения кадмия и свинца в растениях / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. -1997. т . 44, №6. - С.915-921.

164. Касатиков, В. А. Влияние осадков городских сточных вод на микроэлементный состав дерново-подзолистой супесчаной почвы / В.А. Касатиков, В.Е. Рунин, С.М. Касатикова, Н.П. Шабардина // Агрохимия. -1992.- №4,- С. 85-95.

165. Елькина, Г.Я. Влияние тяжелых металлов на урожайность и физиолого-биохимические показатели овса / Г.Я. Елькина, Г.Н. Табаленкова, С.В. Куренкова // Агрохимия. 2001. - т. 8. - С. 73-78.

166. Гудериан, Р. Загрязнение воздушной среды / Р. Гудериан, М.: Мир, 1979. -200 с.

167. Бобрицкая, М. А. Методика зольного анализа растений Текст. /М. А. Бобрицкая. М., 1958. - 35с.

168. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов 14-й групп: Справ.изд. / А.Л.Бандман, Г.А.Гузовский, Л.С.Дубейковская идр.; Под ред. В.А. Филова и др. Л.: Химия, 1988. 512 с.

169. Ягодин, Б.А. Кадмий в системе почва-удобрение-растения-животные организмы и человек / Б.А. Ягодин, С.Б. Виноградова, В.В. Говорила // Агрохимия. 1989. -№ 5. - С. 118-130.

170. Экологическая доктрина Российской Федерации. — №1225-р — Введ. 200208-31-14 с.

171. Войников, В.К. Белки теплового шока растений. / В.К. Войников, Т.Г. Иванова, А.В. Рудиковский // Физиология растений. — 1994. №31. - С. 970-979.

172. Кулаева, О.Н. Белки теплового шока и устойчивость растений к стрессу / О.Н. Кулаева // Соросовский образовательный журнал. — 1997.-№2.-С.5-13.

173. Христева, Л.А. Об общности и различиях в действии гумусовых физиологически активных веществ на растение, о его природе и некоторых агрономических аспектах их использования / Л.А. Христева, К.И.Солоха,

174. А.И.Горовая // Материалы Всесоюзной научной конференции «Теоретические основы действия физиологически активных веществ и эффективность удобрений их содержащих», Днепропетровск. 1967. -С. 14-26.

175. Жернаков, А.И. Использование симбиотических систем в биоремедиации почв / А.И. Жернаков, В.Е. Цыганов // Биотехнология будущего: сборник статей, М.: «Авиаиздат», 2006. 110 с.

176. Загрязнение воздуха и жизнь растений / Под ред. Майкла Тришоу, перевод с англ., Л.: Гидрометиоиздат, 1988.- 535 с.

177. Зайковская, Е.А. Аккумуляция свинца городскими растениями в условиях высокой автотранспортной нагрузки Текст. / Е.А. Зайковская // Вестник ЛГУ. Сер. 3. Биология, 1990. Вып. 3, № ц - С. 29-37.

178. Зырин, Н.Г. Сопряженная деградация почвенного и растительного покрова при импактном загрязнении территории Текст. / Н.Г. Зырин, Н.Э. Першина // Влияние промышленного загрязнения на лесные экосистемы. -Каунас, 1984.- С. 90-91.

179. Зырин, Н.Г. Нормирование содержания тяжелых металлов в системе почва-растение / Н.Г. Зырин, Е.В. Каплунова, А.В. Сердюкова // Химия в сельском хозяйстве. 1985. - Вып. 6. - С. 45-48.

180. Зырин, Н.Г. Принципы и методы нормирования (стандартизации) содержания тяжелых металлов в почве и в системе почва-растение / Н.Г. Зырин, А.И. Обухов // Бюл. Почвенного ин-та им. В.В. Докучаева, М., 1983.-Вып. 35.-С. 7-11.

181. Иванов, Н.Н. Тяжелые металлы в растениях Юго-Восточного административного округа г. Москвы / Н.Н. Иванов // мат. научно практической конференции "Докучаевское наследие в науке и практике "Смоленск 1996. - С. 03-104.

182. Кулаковская, Т.Н. Оптимизация агрохимической системы почвенного питания растений Текст. / Т. Н. Кулаковская. М.: ВО Агропромиздат, 1990. -214 с.

183. Звягинцев, Д.Г. Устойчивость гуминовых кислот к микробной деструкции/ Д.Г. Звягинцев, А.А. Шаповалов, Ю.Г. Пуцыкин, А.Л. Степанов, Л.З. Лысак, М.Л. Буланова // Вестн. МГУ, Сер. 17, Почвоведение. 2004. - №2. -С. 47-52.

184. Лапо, А.В. Тяжелые металлы в окружающей среде района г. Кохтла-Ярве (Эстония) Текст. / А.В. Лапо, М.С. Вдовец // Горючие сланцы. (Oil Shale). -1991. Т. 8, № 2. - С. 169-176.

185. Серегин, И.В. Передвижение ионов кадмия и свинца по тканям корня / И.В. Серегин, В.Б. Иванов // Физиология растений. 1998. - т.45, №6. - С. 899-905.

186. Schulten, H.R. Chemical model structures for solf organic matter and soils / H.R. Schulten, M. Schnitzer//Soil Science. 1997. - V.162, №2. - S.115-130

187. Obroucheva, N.V. Root growth responses to lead in young maize seedlings / N.V. Obroucheva, E.I. Bystrova, V.B. Ivanov, O.V. Antipova, I.V. Seregin // Plant Soil. 1997. - V. 200. -P. 55-61.

188. Методические рекомендации по оценке загрязнения городских почв и снежного покрова тяжелыми металлами Текст. / Под ред. В.А.

189. Большакова, Ю.Н. Водяницкого, Т.И. Борисочкиной. -М.: Почвенный ин-т им. В. В. Докучаева, 1999. 31 с.

190. Комиссаров, И.Д. Молекулярная структура и реакционная способность гуминовых кислот / И. Д. Комиссаров, Л.Ф. Логинов // Гуминовые вещества в биосфере. М.: Наука, 1993. - 36-43 с.

191. Москаленко, Н.Н. Загрязнение лекарственных растений тяжелыми металлами в промышленных городах Текст. / Н.Н. Москаленко, Р.С. Смирнова // Биогеохимические методы при изучении окружающей среды. -М., 1989.-С. 10-15.

192. Назаров, А.В. Фиторемедиация почв, загрязненных соединениями токсичных химических элементов / А.В. Назаров, С.А. Иларионов // Защита окруж. среды в нефтегаз. комплексе. 2005. - № 12 - С. 21-26.

193. Невский, А.В. Анализ и синтез водных ресурсосберегающих химико-технологических систем / А.В. Невский, В.П. Мешалкин, В.А. Шарнин, М.: Наука, 2004.-212 с.

194. Пляскина, О.В. Особенности загрязнения тяжелыми металлами городских почв Юго-Восточного административного округа г. Москвы Текст. / О.В. Пляскина: Автореф. дис.на соситск. учен. степ. канд. биол. наук М. 2007.- 26 с.

195. Попова, Л.Ф. Почвы как индикатор техногенного загрязнения окружающей среды / Л.Ф. Попова, Ю.М. Пермогорская // Вестник ПТУ. Серия «Естественные и точные науки». Архангельск: Изд-во ПТУ, 2004. -№1(5).-С. 25-35.

196. Привалова, В.И. Свинец в среде обитания как фактор риска для здоровья населения / В.И. Привалова // РЖХ, 2004. т.ХЬУШ, №2. - С. 87-93

197. Романов, Г.Г. Влияние тяжелых металлов на биологическую активность почвы / Г.Г. Романов, Т.Е. Спицина // Эколого-генетические аспекты почвообразования на европейском Северо-Востоке, Сыктывкар. 1996. -С. 101-107. - (Тр. Коми НЦ УрО РАН; с. 146)

198. Самохин, А.П. Определение тяжелых металлов в почвах / А.П. Самохин, Т.М. Мишшна // Известия вузов, Сев.-Кавказский регион, Естественные науки. 2002. - №3. - С.82-86, 134 - (РЖХ-2004-№3-04.03-194,613)

199. Sobotik, М. Barrier role of root system in lead-exposed plants / M. Sobotik, V.B. Ivanov, N.V. Obroucheva, I.V. Seregin, M.L. Martin, O.V. Antipova, H. Bergmann //Angew. Bot. 1998. - V.72. - P. 144-147.

200. Судницкий, И.И. Закономерности распределения меди, цинка, свинца и никеля в почвах Московской области / И.И. Судницкий, И.И. Сашина // Агрохимия. 2006. - №2. - С.30-37

201. Тарасова, Т.Ф. Комплексная оценка степени загрязнения растений придорожных территорий улиц промышленного города Текст. / Т.Ф. Тарасова, М. Ю. Горицкая, О. В. Чаловская, В. И. Панченко // Вестник ОГУ. 2002.-№3.-С. 15-20.

202. Фатеев, К.И. Формы соединений тяжелых металлов почвенной системы как критерии ее экологического состояния Текст. / К.И. Фатеев, B.JI. Самохвалова // Устойчивость почв к естественным и антропогенным воздействиям. М., 2002. - 29 с.

203. Черных, Н.А. Экотоксикологические аспекты загрязнения почв тяжелыми металлами / Н.А. Черных, Н.З. Милащенко, В.Ф. Ладонин, Пущино, 2001,148 с.

204. Characterisation of Cadmium binding, uptake and translocation in intact seedlings of bread and durum wheat cultivars / J.J. Hart, R.M. Welch, W.A. Norvell et al. //Plant physiol., 1998. Vol. 116. - P. 1413-1420.

205. Cutler, J.M. Characterisation of cadmium uptake by plant tissue / J.M. Cutler, D.W. Rains // Plant physiol. 1974. - Vol. 54. - P. 67-71.

206. Dubinina, Yu.Yu. The dynamics of metal-containing aerosol formed through oxidation of plant-generated gaseous organometallic compounds / Yu.Yu. Dubinina, G.G. Dultseva, G.T. Skubnevskaya // Journal of Aerosol Science. -2003.-V. 34.-S. 235-236.

207. Walker, W.M. Effect of lead and cadmium upon the calcium, magnesium, potassium, and phosphorus concentration in young corn plants The text./W.M. Walker, J. E. Miller, J.J. Hassett // Soil. Sci. -1977.-Vol. 127, № 3.-P.144-161.

Информация о работе

Линдиман, Анастасия Васильевна
кандидата химических наук
Иваново, 2009
ВАК 03.00.16

Диссертация

Процессы миграции свинца и кадмия в системе "почва-растение" - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно