Накопление токсичных элементов растениями, произрастающими в районе Среднеголготайского месторождения золота Забайкальского края

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Изучены особенности накопления химических элементов дикорастущими видами растений, а также определены концентрации химических элементов в растениях, способных навредить здоровью людей и животных. Исследование проведено в июне 2021 г. на 9 пробных площадях, расположенных в природных и рудеральном сообществах в районе Среднеголготайского месторождения золота, находящегося в Забайкальском крае. Исследована концентрация токсичных элементов (As, Ba, Be, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb и Tl) в почве и следующих видах растениях: березе повислой (Betula pendula), большеголовнике одноцветковом (Stemmacantha uniflora), валериане очереднолистной (Valeriana alternifolia), доннике ароматном (Melilotus suaveolens), землянике восточной (Fragaria orientalis), зопнике клубненосном (Phlomoides tuberosa), красодневе малом (Hemerocallis minor), ландыше Кейзке (Convallaria keiskei), лапчатке рябинколистной (Potentilla tanacetifolia), леспедецы ситниковой (Lespedeza juncea), лиственнице Гмелина (Larix gmelinii), ломоносе шестилепестковом (Clematis hexapetala), недоспелке копьевидной (Parasenecio hastatus), термопсисе ланцетном (Thermopsis lanceolata), чабреце даурском (Thymus dahuricus). Отбор почвы провели согласно требованиям ГОСТ 17.4.3.01-2017. Образцы растений отбирали согласно нормативным требованиям ОФС.1.1.0005.15. Для определения концентраций микроэлементов в пробах за основу была использована методика ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98. Коэффициент биогеохимической подвижности определяли по формуле: Bx = l/m, где l – концентрация элемента в лекарственном сырье, m – содержание подвижных форм элемента в почве; коэффициент транслокации – по формуле: TF = содержание элемента в наземной части/содержание в подземной части растения. Установлено, что почвы в районе Среднеголготайского месторождения по отношению к кларку земной коры содержали аномально высокое количество As, Bi, Hg, Pb и Sb. Валовое содержание в почве As, а также на ряде площадей Pb и Sb превышало установленные гигиенические нормативы. Концентрация As в корнях S. uniflora, P. hastatus, H. minor, а также в надземной части M. suaveolens, P. tuberosa, H. minor, C. keiskei и T. dahuricus превышала предел, установленный для лекарственного сырья (ПДК). Незначительное превышение ПДК Pb отмечено в корнях S. uniflora. Концентрация исследованных элементов в корнях растений была значительно больше их содержания в надземной части растений, кроме Bi в надземной части T. lanceolata и Hg в надземной части S. uniflora, H. minor и P. hastatus. Высокое содержание в почве элементов не отразилось на чрезмерном повышении их концентрации в листьях B. pendula, хвое L. gmelinii, надземной части F.orientalis и L. juncea. Более активно ряд растений извлекали подвижные формы Bi, Hg, Sb и Tl. Растениями, активно извлекавшими эти элементы, были S. uniflora, H. minor, P. tuberosa, P. tanacetifolia и C. hexapetala. Для обеспечения безопасного использования растительных ресурсов в районе месторождения необходимо обеспечить контроль содержания в растительном сырье токсичных для человека и животных элементов, особенно As.

Об авторах

В. П. Макаров

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН

Email: vm2853@mail.ru
672014 Чита, ул. Недорезова, 16а, Россия

Г. А. Юргенсон

Институт природных ресурсов, экологии и криологии СО РАН

672014 Чита, ул. Недорезова, 16а, Россия

Список литературы

  1. Солодухина М.А. О содержании мышьяка в некоторых лекарственных растениях Забайкальского края // Совр. пробл. науки и образ-я. 2012. № 6. С. 562.
  2. Солодухина М.А., Юргенсон Г.А. Мышьяк в ландшафтах Шерловогорского рудного района (Восточное Забайкалье). Чита, 2018. 175 с.
  3. Шеховцов А.И., Белозерцева И.А. Экологические проблемы добычи редкоземельных элементов в Юго-Восточном Забайкалье // Усп. совр. естествознания. 2016. № 12. С. 222–227.
  4. Юргенсон Г.А., Горбань Д.Н. Особенности распределения висмута в почвах, техноземах и растениях Шерловогорского рудного района // Международ. журн. прикл. и фундамент. исслед-й. 2017. № 7–1. С. 111–116.
  5. Горбань Д.Н., Юргенсон Г.А. Свинец в системе почва–растение в ландшафте Шерловогорского горнорудного района на примере Polygonum angustifolium (Polygonaceae) // Усп. совр. естествознания. 2016. № 12(2). С. 375–379.
  6. Юргенсон Г.А. Ландшафтно-геохимические и геоэтические проблемы исторических горнопромышленных территорий на примере Забайкалья // Горн. журн. 2020. № 5. С. 81–86.
  7. Yurgenson G.A., Gorban D.N. Bismuth in a congested cinquefoil (Potentilla acervata Sojak) in natural–technogenic landscapes of the Sherlova Gora Mining district // Geochem. Inter. 2020. V. 58(9). P. 1061–1067.
  8. Макаров В.П., Филенко Р.А., Михеев И.Е., Желибо Т.В., Банщикова Е.А. Элементарный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в районе золоторудного месторождения Забайкалья // Агрохимия. 2024. № 4. С. 95–104.
  9. Макаров В.П. Содержание химических элементов в листьях ивы Миабэ (Salix miyabeana Seemen), произрастающей в районе хвостохранилища Дарасунского месторождения золота // Агрохимия. 2024. № 10. С. 83–93.
  10. Абрамов Б.Н. Оценка токсичности хвостохранилищ рудных месторождений Забайкальского края // Горн. информ.-аналит. бюл. (научн.-техн. журн.). 2021. № 11. С. 136–145.
  11. Радомская В.И., Радомский С.М., Кулик Е.Н., Павлова Л.М. Распределение и миграция элементов-токсиканотов в системе почва–растение на Албынском золоторудном месторождении (Амурская область) // Географ. и природн. ресурсы. 2016. № 3. С. 62–69.
  12. Сорокина О.А. Влияние золотодобычи на состояние растительности долины реки Джалинда (Дальний Восток) // Географ. и природн. ресурсы. 2009. № 3. С. 37–42.
  13. Ogola J.S., Mitullah W.V., Omulo M.A. Impact of gold mining on the environment and human health: a case study in the Migori gold belt, Kenya // Environ. Geochem. Health. 2002. V. 24. P. 141–157.
  14. Ngure V., Davies T., Kinuthia G., Sitati N., Shisia S., Oyoo-Okoth E. Concentration levels of potentially harmful elements from gold mining in Lake Victoria Region, Kenya // Environ. Health Implicat. J. Geochem. Explor. 2014. V. 144. P. 511–516.
  15. Mestanza-Ramón C., Cuenca-Cumbicus J., D’Orio G., Flores-Toala J., Segovia-Cáceres S., Bonilla-Bonilla A., Straface S. Gold mining in the Amazon Region of ecuador: History and a review of its socio-environmental impacts // Land. 2022. V. 11(2). P. 221.
  16. Straskraba V., Moran R.E. Environmental occurrence and impacts of arsenic at gold mining sites in the western United States // Inter. J. Mine Water. 1990. V. 9(1). P. 181–191.
  17. de Souza Neto H.F., da Silveira Pereira W.V., Dias Y.N., de Souza E.S., Teixeira R.A., de Lima M.W. Environmental and human health risks of arsenic in gold mining areas in the eastern Amazon // Environ. Pollut. 2020. V. 265. P. 114969.
  18. Rashed M.N. Monitoring of contaminated toxic and heavy metals, from mine tailings through age accumulation, in soil and some wild plants at Southeast Egypt // J. Hazard. Mater. 2010. V. 178(1–3). P. 739–746.
  19. Antosiewicz D.M., Escudĕ-Duran C., Wierzbowska E., Skłodowska A. Indigenous plant species with the potential for the phytoremediation of arsenic and metals contaminated soil // Water Air Soil Pollut. 2008. V. 193. P. 197–210.
  20. Юргенсон Г.А., Тупяков В.Е., Широкий О.И. Вариации состава и свойств жильного кварца месторождения золото-сульфидно-кварцевой формации как отражение рудной зональности и условий образования // Геол. Рудн. месторождений. 1979. Т. XXI. № 3. С. 56–67.
  21. Гвоздев В.И., Гребенникова А.А., Вах А.С., Горячев Н.А., Федосеев Д.Г. Эволюция процессов минералообразования при формировании золото-редкометалльных руд Средне-Голготайского месторождения (Восточное Забайкалье) // Тихоокеан. геол. 2020. Т. 39. № 1. С. 70–91.
  22. ГОСТ 17.4.3.01-2017 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к отбору проб. URL: https://marsbbz.ru/wp-content/uploads/2021/05/gost-17.4.3.01-2017-ohrana-prirody-ssop.-pochvy.-obshhie-trebovanija-k-otboru-prob-s-popravkoj_tekst.pdf (дата обращения 10.12.2024).
  23. ОФС.1.5.3.0009.15 Определение содержания тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-5-3-0009-15-opredelenie-soderzhaniya-tyazhelyh-metallov-i-myshyaka-v-lekarstvennom-rastitelnom-syre-i-lekarstvennyh-rastitelnyh-preparatah/ (дата обращения 10.12.2024).
  24. ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98 Количественный химический анализ почв. М., 2005. 28 с. URL: https://ohranatruda.ru/upload/iblock/19e/4293777593.pdf?ysclid=m3phm09rf3883479901(дата обращения 25.11.2024).
  25. Экспериандова Л.П., Беликов К.Н., Химченко С.В., Бланк Т.А. Еще раз о пределах обнаружения и определения // Журн. аналит. химии. 2010. № 65(3). С. 229–234.
  26. Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов В.С. Современные методы географических исследований. М.: Просвещение, 1996. 207 с.
  27. Macnair M.R. The Hyperaccumulation of metals by plants // Adv. Bot. Res. 2003. V. 40. P. 64–106.
  28. Виноградов А.П. Средние содержания химических элементов в главных типах изверженных горных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555–571.
  29. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с.
  30. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.
  31. ОФС.1.5.3.0009.15 Определение содержания тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-5-3-0009-15-opredelenie-soderzhaniya-tyazhelyh-metallov-i-myshyaka-v-lekarstvennom-rastitelnom-syre-i-lekarstvennyh-rastitelnyh-preparatah/ (дата обращения 25.11.2024).
  32. Временный максимально допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках. URL: https://fsvps.gov.ru/sites/default/files/npa-files/1987/08/07/mdu.pdf (дата обращения 25.11.2024).
  33. Юргенсон Г.А., Горбань Д.Н. Свинец и висмут в полыни Гмелина хвостохранилища Шерловогорского Гока (юго-восточное Забайкалье). Вестн. Забайкал. ГУ. 2015. № 10(125). С. 20–32.
  34. Юргенсон Г.А., Горбань Д.Н. Особенности распределения висмута в почвах, техноземах и растениях Шерловогорского рудного района // Международ. журн. прикл. и фундамент. исслед-й. 2017. № 7–1. С. 111–116.
  35. Железнова О.С., Черных Н.А., Тобратов С.А. Цинк и кадмий в фитомассе древесных растений лесных экосистем: закономерности транслокации, аккумуляции и барьерных механизмов // Вестн. Рос. ун-та дружбы народов. Сер. Экол. и безопасность жизнедеятельности. 2017. Т. 25. № 2. С. 253–270.
  36. Сиромля Т.И., Загурская Ю.В. Проблемы исследования процессов аккумуляции и гипераккумуляции растениями химических элементов // Журн. общ. биол. 2021. Т. 82. № 4. С. 283–296.
  37. Ельчининова О.А., Кузнецова О.В., Рождественская Т.А., Кайзер М.И., Вышникова Т.В. Эколого-биогеохимическая оценка почв горно-лесного пояса бассейна Телецкого озера // Усп. совр. естествознания. 2019. № 4. С. 51–56.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025