Вестник Оренбургского государственного педагогического университета. Электронный научный журнал

2303-9922

10.32516/2303-9922.2022.42.6

Other

Содержание тяжелых металлов в листовых пластинках Syringa vulgaris L. в условиях повышенной антропогенной нагрузки (на примере г. Оренбурга)

The content of heavy metals in leaf plates of Syringa vulgaris L. in conditions of increased anthropogenic load (on the example of Orenburg)

Назарова

Наталья Михайловна

Nazarova

Natalia Mikhailovna

nazarova-1989@yandex.ru

https://orcid.org/0000-0002-7449-0378

Orenburg State UniversityOrenburgRussia

Оренбургский государственный университетОренбургРоссия

25062022

2(42)64720702202220052022https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

CC BY 4.0

https://www.vestospu.ru/archive/2022/articles/6_2_2022.html

К числу основных факторов деградации природной среды, в особенности урбоэкосистем, относится ее загрязнение различными загрязняющими веществами, среди которых приоритетное значение имеют тяжелые металлы (ТМ). Ввиду этого становится очевидной актуальность исследований, направленных на изучение способности растений, выступающих в роли биологических фильтров в условиях города, к адсорбции данных поллютантов. В рамках настоящего исследования определены концентрации пяти ТМ (Cu, Zn, Fe, Pb, Cd) в листовых пластинках Syringa vulgaris L. (вида, широко использующегося в озеленении г. Оренбурга) с применением метода пламенной атомной абсорбции. Отбор проб листовых пластинок производился в зонах повышенной антропогенной нагрузки — вблизи крупных транспортных артерий города. Для контроля показателей ТМ произведен отбор проб с растений S. vulgaris, культивируемых в Ботаническом саду Оренбургского государственного университета. В среднем по каждому району города определяется концентрация металлов выше, чем в точке сбора проб контроля. При комплексной оценке накопления всех пяти ТМ по районам города Оренбурга установлено, что наиболее благоприятным по экологической обстановке является Ленинский район. Наиболее загрязненными являются Промышленный и в особенности Дзержинский районы.

Among the main factors of degradation of the natural environment, especially urban ecosystems, is its pollution with various pollutants, among which heavy metals (HMs) are of priority importance. In view of this, the relevance of research aimed at studying the ability of plants acting as biological filters in urban conditions to adsorb these pollutants becomes obvious. Within the framework of this study, the concentrations of five HMs (Cu, Zn, Fe, Pb, Cd) in the leaf blades of Syringa vulgaris L. (a species widely used in gardening in Orenburg) were determined using the method of flame atomic absorption. Sampling of leaf blades was carried out in areas of increased anthropogenic load (near major transport arteries of the city). To control HMs indicators, samples were taken from S. vulgaris plants cultivated in the Orenburg State University Botanical Garden. On average, for each district of the city, the concentration of metals is determined lower than at the point of collection of control samples. In a comprehensive assessment of the accumulation of all five HMs in the districts of the city, it was found that Leninsky district of Orenburg is the most favorable in terms of environmental conditions. The most polluted are Promyshlenny and especially Dzerzhinsky districts.

Syringa vulgaris L.,тяжелые металлы,урбосреда,биоиндикация

Syringa vulgaris L.,heavy metals,urban environment,bioindication

1. Вельц Н. Ю., Турлибекова Д. М. Аккумуляция тяжелых металлов в надземной части высших растений, произрастающих в г. Орске и его окрестностях // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 12 (131). С. 378—380.

2. Ветчинникова Л. В., Кузнецова Т. Ю., Титов А. Ф. Особенности накопления тяжелых металлов в листьях древесных растений на урбанизированных территориях в условиях севера // Труды Карельского научного центра Российской академии наук. 2013. № 3. С. 68—73.

3. Гарицкая М. Ю. Оценка экологического благополучия территории по состоянию растительных биогеоценозов : автореф. дис. … канд. биол. наук. Оренбург, 2004. 21 с.

4. Герасимова Е. Ю. Общая систематика видов древесных, кустарниковых и лианных растений, их форм и сортов, произрастающих на территории Южно-Уральского региона, на примере Оренбургской области // Вестник Югорского государственного университета. 2015. № 3 (38). С. 39—42.

5. ГОСТ Р 53218-2008. Удобрения органические. Атомно-абсорбционный метод определения содержания тяжелых металлов. М. : Стандартинформ, 2009. 15 с.

6. Гулак Н. В. Состояние окружающей среды Оренбургской области и правовые средства ее охраны // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2010. Т. 3, № 27-1. С. 255—257.

7. Ибрагимова Э. Э. Фитоиндикация техногенного загрязнения урбанизированных экосистем (в динамике 2010—2020 гг.) // Ученые записки Крымского инженерно-педагогического университета. Сер. Биологические науки. 2021. № 1. С. 4—10.

8. Копытенкова О. И., Гаврилова А. А., Тинус А. М. Анализ содержания железа в листьях кустарников парковых зон мегаполиса // Проблемы обеспечения безопасности (Безопасность-2021) : материалы III Междунар. науч.-практ. конф. : в 2 т. Уфа : Уфимский гос. авиац. тех. ун-т, 2021. С. 198—203.

9. Кропова Ю. Г., Ховрин А. Н., Выродов И. В. Влияние транспортно-дорожного комплекса на загрязнение почв и растений тяжелыми металлами // Вестник Новосибирского государственного аграрного университета. 2021. № 4. С. 36—44.

10. Ларионов М. В. Накопление древесными растениями тяжелых металлов в зависимости от автотранспортной нагрузки // Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского. 2014. № 4-1. С. 228—232.

11. Лопатникова В. А., Лопаева Н. Л. Растения — индикаторы состояния окружающей среды // Молодежь и наука. Биотехнологии и пищевая промышленность : сб. статей конф. Екатеринбург : Уральский гос. аграр. ун-т, 2021. С. 145—147.

12. Масленников П. В., Дедков В. П., Куркина М. В., Ващейкин А. С., Журавлев И. О., Бавтрук Н. В. Аккумуляция металлов в растениях урбоэкосистем // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. Сер. Естественные и медицинские науки. 2015. № 7. С. 57—69.

13. Методические указания по определению тяжелых металлов в почвах сельхозугодий и продукции растениеводства / Центральный институт агрохимического обслуживания сельского хозяйства (ЦИНАО). М., 1992. 63 с.

14. Паршкова К. А. Оценка влияния автотранспорта на качество воздуха улиц города Оренбурга [Электронный ресурс] // Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и культуры : материалы Всерос. науч.-метод. конф. Оренбург : ОГУ, 2017. С. 1303—1309.

15. Полтавский Е. А. Оценка распространения тяжелых металлов по территории парка 50-летия Октября города Москвы // Дальневосточная весна-2021 : материалы 19-й Междунар. науч.-практ. конф. по проблемам экологии и безопасности. Комсомольск-на-Амуре, 2021. С. 144—150.

16. Пугаев С. В., Лукаткин А. С. Взаимное влияние почвы и дендрофлоры на накопление тяжелых металлов (на примере Ботанического сада МГУ им. Н. П. Огарева). Лиственные кустарники // Агрохимия. 2015. № 1. С. 82—88.

17. Степанов А. С., Тухтаназарова К. Р., Ивлева Я. С., Маркин Д. А., Дрямова Е. В. Мониторинг и оценка зеленых насаждений придорожных территорий г. Оренбурга // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2017. № 4 (66). С. 181—184.

18. Ходанов Г. А., Вольнов А. С. Предложения по оценке степени загрязнения почвенного покрова придорожной полосы автомобильных дорог // Научное обозрение. Педагогические науки. 2019. № 3-4. С. 92—99.

19. Цыцура А. А., Старокожева Е. А. Теоретические основы комплексной оценки качества атмосферы улиц промышленного города // Вестник Оренбургского государственного университета. 2001. № 3. С. 71—77.

20. Cui N., Qu L., Wu G. Heavy metal accumulation characteristics and physiological response of Sabina chinensis and Platycladus orientalis to atmospheric pollution // Journal of Environmental Sciences. 2022. Vol. 112. Р. 192—201. DOI: 10.1016/j.jes.2021.05.013.

21. Hall J. L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance // Journal of Experimental Botany. 2002. Vol. 53. P. 1—11.

22. Koucim M. A., Belguidoum A., Lograda T. A., Ramdani M. Heavy metals accumulation in Nerium oleander leaves across urban areas in Setif region, Algeria // Biodiversitas. Journal of Biological Diversity. 2021. Vol. 22, N 6. P. 3083—3091. DOI: 10.13057/biodiv/d220610.

23. Tomašević M., Rajšić S., Đorđević D., Tasić M., Krstić J., Novaković V. Heavy metals accumulation in tree leaves from urban areas // Environmental Chemistry Letters. 2004. Vol. 2, N 3. P. 151—154.

1. Vel’ts N. Yu., Turlibekova D. M. Akkumulyatsiya tyazhelykh metallov v nadzemnoi chasti vysshikh rastenii, proizrastayushchikh v g. Orske i ego okrestnostyakh [Accumulation of heavy metals in the aerial parts of higher plants growing in the city of Orsk and its environs]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta — Vestnik of the Orenburg State University, 2011, no. 12 (131), pp. 378—380. (In Russian)

2. Vetchinnikova L. V., Kuznetsova T. Yu., Titov A. F. Osobennosti nakopleniya tyazhelykh metallov v list’yakh drevesnykh rastenii na urbanizirovannykh territoriyakh v usloviyakh severa [Patterns of heavy metal accumulation in leaves of trees in urban areas in the North]. Trudy Karel’skogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk — Transactions of Karelian Research Centre of Russian Academy of Science, 2013, no. 3, pp. 68—73. (In Russian)

3. Garitskaya M. Yu. Otsenka ekologicheskogo blagopoluchiya territorii po sostoyaniyu rastitel’nykh biogeotsenozov: avtoref. dis. … kand. biol. nauk [Assessment of the ecological well-being of the territory according to the state of plant biogeocenoses. Abstr. Cand. Dis.]. Orenburg, 2004. 21 p. (In Russian)

4. Gerasimova E. Yu. Obshchaya sistematika vidov drevesnykh, kustarnikovykh i liannykh rastenii, ikh form i sortov, proizrastayushchikh na territorii Yuzhno-Ural’skogo regiona, na primere Orenburgskoi oblasti [The total systematics of species of trees, shrubs and lianas plants, their forms and varieties growing in the South Ural region on an example of the Orenburg area]. Vestnik Yugorskogo gosudarstvennogo universiteta — Yugra State University Bulletin, 2015, no. 3 (38), pp. 39—42. (In Russian)

5. GOST R 53218-2008. Udobreniya organicheskie. Atomno-absorbtsionnyi metod opredeleniya soderzhaniya tyazhelykh metallov [State standard R 53218-2008. Organic fertilizers. Atomic absorption method for determining the content of heavy metals]. Moscow, Standartinform Publ., 2009. 15 p. (In Russian)

6. Gulak N. V. Sostoyanie okruzhayushchei sredy Orenburgskoi oblasti i pravovye sredstva ee okhrany [The state of environment in the Orenburg region and legal means of its protection]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta — Izvestia Orenburg State Agrarian University, 2010, vol. 3, no. 27-1, pp. 255—257. (In Russian)

7. Ibragimova E. E. Fitoindikatsiya tekhnogennogo zagryazneniya urbanizirovannykh ekosistem (v dinamike 2010—2020 gg.) [Phytoindication of technogenic pollution of urbanized ecosystems (in the dynamics of 2010—2020 years)]. Uchenye zapiski Krymskogo inzhenerno-pedagogicheskogo universiteta. Ser. Biologicheskie nauki, 2021, no. 1, pp. 4—10. (In Russian)

8. Kopytenkova O. I., Gavrilova A. A., Tinus A. M. Analiz soderzhaniya zheleza v list’yakh kustarnikov parkovykh zon megapolisa [Analysis of the iron content in the leaves of shrubs in the park areas of the metropolis]. Problemy obespecheniya bezopasnosti (Bezopasnost’-2021): materialy III Mezhdunar. nauch.-prakt. konf.: v 2 t. [Problems of ensuring security (Safety-2021). Proceed. of the III Internat. sci.-pract. conf. In 2 vols]. Ufa, Ufimskii gos. aviats. tekh. un-t Publ., 2021, pp. 198—203. (In Russian)

9. Kropova Yu. G., Khovrin A. N., Vyrodov I. V. Vliyanie transportno-dorozhnogo kompleksa na zagryaznenie pochv i rastenii tyazhelymi metallami [The impact of the transport and road complex on heavy metal pollution of soils and plants]. Vestnik Novosibirskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta — Bulletin of NSAU (Novosibirsk State Agrarian University), 2021, no. 4, pp. 36—44. (In Russian)

10. Larionov M. V. Nakoplenie drevesnymi rasteniyami tyazhelykh metallov v zavisimosti ot avtotransportnoi nagruzki [Accumulation of heavy metals in woody plants as dependent on motor transport load]. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N. I. Lobachevskogo — Vestnik of Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod, 2014, no. 4-1, pp. 228—232. (In Russian)

11. Lopatnikova V. A., Lopaeva N. L. Rasteniya — indikatory sostoyaniya okruzhayushchei sredy [Plants as indicators of the state of the environment]. Molodezh’ i nauka. Biotekhnologii i pishchevaya promyshlennost’: sb. statei konf. [Youth and science. Biotechnologies and food industry. Collection of articles of conf.]. Yekaterinburg, Ural’skii gos. agrar. un-t Publ., 2021, pp. 145—147. (In Russian)

12. Maslennikov P. V., Dedkov V. P., Kurkina M. V., Vashcheikin A. S., Zhuravlev I. O., Bavtruk N. V. Akkumulyatsiya metallov v rasteniyakh urboekosistem [Metal accumulation in urban ecosystem plants]. Vestnik Baltiiskogo federal’nogo universiteta im. I. Kanta. Ser. Estestvennye i meditsinskie nauki — IKBFU’s Vestnik. Natural and Medical Sciences, 2015, no. 7, pp. 57—69. (In Russian)

13. Metodicheskie ukazaniya po opredeleniyu tyazhelykh metallov v pochvakh sel’khozugodii i produktsii rastenievodstva [Guidelines for the determination of heavy metals in agricultural soils and crop products]. Мoscow, 1992. 63 p. (In Russian)

14. Parshkova K. A. Otsenka vliyaniya avtotransporta na kachestvo vozdukha ulits goroda Orenburga [Assessment of the vehicles impact on the air quality of the Orenburg city streets]. Universitetskii kompleks kak regional’nyi tsentr obrazovaniya, nauki i kul’tury: materialy Vseros. nauch.-metod. konf. [University complex as a regional center of education, science and culture. Proceed. of the All-Russia sci.-method. conf.]. Orenburg, OGU Publ., 2017, pp. 1303—1309. (In Russian)

15. Poltavskii E. A. Otsenka rasprostraneniya tyazhelykh metallov po territorii parka 50-letiya Oktyabrya goroda Moskvy [Assessment of the distribution of heavy metals in the park of the 50th anniversary of October in Moscow]. Dal’nevostochnaya vesna-2021: materialy 19-i Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. po problemam ekologii i bezopasnosti [Far Eastern Spring-2021. Proceed. of the 19th Internat. sci.-pract. conf. on environmental and safety issues]. Komsomolsk-on-Amur, 2021, pp. 144—150. (In Russian)

16. Pugaev S. V., Lukatkin A. S. Vzaimnoe vliyanie pochvy i dendroflory na nakoplenie tyazhelykh metallov (na primere Botanicheskogo sada MGU im. N. P. Ogareva). Listvennye kustarniki [Mutual influence of soil and dendroflora on the accumulation of heavy metals (with the botanic garden of the Ogarev Mordovian State University as an example). Deciduous shrubs]. Agrokhimiya, 2015, no. 1, pp. 82—88. (In Russian)

17. Stepanov A. S., Tukhtanazarova K. R., Ivleva Ya. S., Markin D. A., Dryamova E. V. Monitoring i otsenka zelenykh nasazhdenii pridorozhnykh territorii g. Orenburga [Monitoring and evaluation of green plantings of roadside areas in Orenburg]. Izvestiya Orenburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta — Izvestia Orenburg State Agrarian University, 2017, no. 4 (60), pp. 181—184. (In Russian)

18. Khodanov G. A., Vol’nov A. S. Predlozheniya po otsenke stepeni zagryazneniya pochvennogo pokrova pridorozhnoi polosy avtomobil’nykh dorog [Proposals for the estimation of the degree of pollution of soil cover of the road of automobile roads]. Nauchnoe obozrenie. Pedagogicheskie nauki — Scientific Review. Pedagogical Science, 2019, no. 3-4, pp. 92—99. (In Russian)

19. Tsytsura A. A., Starokozheva E. A. Teoreticheskie osnovy kompleksnoi otsenki kachestva atmosfery ulits promyshlennogo goroda [Theoretical foundations of a comprehensive assessment of the quality of the atmosphere of the streets of an industrial city]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta — Vestnik of the Orenburg State University, 2001, no. 3, pp. 71—77. (In Russian)

20. Cui N., Qu L., Wu G. Heavy metal accumulation characteristics and physiological response of Sabina chinensis and Platycladus orientalis to atmospheric pollution. Journal of Environmental Sciences, 2022, vol. 112, pp. 192—201. DOI: 10.1016/j.jes.2021.05.013.

21. Hall J. L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance. Journal of Experimental Botany, 2002, vol. 53, pp. 1—11.

22. Koucim M. A., Belguidoum A., Lograda T. A., Ramdani M. Heavy metals accumulation in Nerium oleander leaves across urban areas in Setif region, Algeria. Biodiversitas. Journal of Biological Diversity, 2021, vol. 22, no. 6, pp. 3083—3091. DOI: 10.13057/biodiv/d220610.

23. Tomašević M., Rajšić S., Đorđević D., Tasić M., Krstić J., Novaković V. Heavy metals accumulation in tree leaves from urban areas. Environmental Chemistry Letters, 2004, vol. 2, no. 3, pp. 151—154.