с 10.01.2009 по настоящее время
Мхи различных видов являются доказанными биомониторами воздействия техногенной деятельности на окружающую среду. В данной работе приводятся данные о среднем содержании химических элементов (всего 62) в мхах вида Polytrichum commune на территории, прилегающей к Урскому хвостохранилищу (Кемеровская область). По результатам аналитических исследований и статистической обработки данных установлено, что мхи на данной территории характеризуются накоплением группы элементов: As, Se, Ag, Sb, Ba, Au, Hg, Pb, Bi, концентрации которых превышает фоновые значения в 10 и более раз. Данный спектр химических элементов выделен как индикатор воздействия хвостохранилища на окружающую среду. Пространственное распределение данных химических элементов в изученных пробах мхов показало тенденцию к их накоплению преимущественно в северной и северо-восточной частях территории, прилегающей к хвостохранилищу, — в направлении преобладающих ветров в изучаемом районе.
мох Polytrichum, Ново-Урское месторождение, хвостохранилища, загрязнение окружающей среды, биомониторинг, контроль загрязнения, мониторинг.
Статья представлена членом-корреспондентом РАН, д-ром хим. наук, профессором Тарасовой Н.П.
1. Введение
В связи с высокими аккумулирующими свойствами мхи различных видов активно используются в биомониторинговых исследованиях. При этом разные виды мхов могут по-разному накапливать химические элементы [1]. Например, в литературе отмечено, что мхи видов Sphagnum sp., Hypnum cupressiforme, Pohlia nutans, Pleurozium schreberi являются хорошими накопителями ионов металлов (Pb, Zn, Cd, Mn, Cu) [2]. Для мониторинговых исследований используют, как правило, наиболее распространенные виды мхов, например, Pleurozium schreberi, Pylaisiella polyantha, Polytrichum commune [1, 3, 4 и др.].
Важной особенностью мхов, благодаря которой они активно применяются в качестве аккумуляторов различных химических элементов, переносимых в составе пыли и разнообразных загрязнителей, является отсутствие у них корневой системы. Вместо корней у мхов развиты ризоиды, выполняющие единственную функцию — прикрепление к субстрату. Поэтому большинство исследователей отмечают накопление химических элементов в мхах по безбарьерному типу [5–7]. Роль атмосферных аэрозолей в формировании геохимических особенностей биоты в целом значимая [8]. В [9] было отмечено, что в пределах отрабатываемого медного месторождения в Турции концентрации Cu, Zn и Pb в мхах превышали содержания этих металлов в почве, что говорит о преобладающем поступлении металлов из атмосферы.
1. Рогова Н.С., Рыжакова Н.К., Борисенко А.Л., Меркулов В.Г. Изучение аккумуляционных свойств мхов, используемых при мониторинге загрязнения атмосферы // Оптика атмосферы и океана. - 2011. - Вып. 24. - № 1. - С. 79-83.
2. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем: пер. с нем. / Под ред. Р. Шуберта. - М.: Мир, 1988. - 352 с.
3. Ашихмина Т.Я., Тимонюк В.М. Мох Pleurozium Schreberi как биоиндикатор загрязнения атмосферы // Естествознание и гуманизм: Сб. научных трудов / Под ред. проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. - 2008. - Т. 5 - вып. 1. - С. 112-113.
4. Рыжакова Н.К., Борисенко А.Л., Меркулов В.Г., Рогова Н.С. Контроль состояния атмосферы с помощью мхов-биоиндикаторов // Оптика атмосферы и океана. - 2009. - Т. 22. - №. 1. - C. 101-104.
5. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. - М.: Мир, 1989. - 115 с.
6. Ковалевский А.Л. Биогеохимия растений. - Новосибирск: Наука, Сибирское отд., 1991. - 288 с.
7. Барсукова В.С. Физиолого-генетические аспекты устойчивости растений к тяжелым металлам. - Новосибирск, 1997. - 63 с.
8. Савченко Т.И., Чанкина О.В., Попова С.А., Куценогий К.П. Связь элементного состава атмосферных аэрозолей и компонентов биогеоценоза // Оптика атмосферы и океана. - 2010. - Т. 23. - № 7. - С. 620-625.
9. Koz B., Cevik U., Akbulut S. Heavy metal analysis around Murgul (Artvin) copper mining area of Turkey using moss and soil // Ecological Indicators. - 2012. - V. 20. - P. 17-23.
10. Иванова О.А., Иванова О.А., Рудский В.В. Влияние золотодобывающего рудника «Холбинский» на ландшафты Восточного Саяна // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 3.; URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=13810 (дата обращения: 20.01.2016).
11. Литвиненко Ю.С., Захарихина Л.В. Полибарьерность мхов при формировании техногенных биогеохимических аномалий // Вестник Краунц. Науки о Земле. - 2012. - № 2. - Вып. 20. - С. 38-47.
12. Ковалев К.Р., Гаськов И.В., Акимцев В.А. Колчеданное рудообразование древних вулканических областей и современных спрединговых зон. - Новосибирск, 1993. - 64 с.
13. Нестеренко Г.В., Осинцев С.Р., Портников Д.И. и др. Формирование и источники питания россыпей Северо-Восточного Салаира // Условия образования, принципы прогноза и поисков золоторудных месторождений: Тр. ИГиГ. - Вып. 533. - Новосибирск: Наука, 1983. - С. 166-194.
14. Щербакова И.Н., Густайтис М.А., Лазарева Е.В., Богуш А.А.. Миграция тяжелых металлов (Cu, Pb, Zn, Fe, Cd) в ореоле рассеяния Урского хвостохранилища (Кемеровская область) // Химия в интересах устойчивого развития. - 2010. - № 18. - С. 621-633.
15. Густайтис М.А., Мягкая И.Н., Щербов Б.Л., Лазарева Е.В. Миграция ртути в техногенных системах с экстремально высокими содержаниями ртути (Урское хвостохранилище, Кемеровская область) / Материалы Всерос. науч. конф. с междунар. участием; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т геологии и минералогии им. В.С. Соболева. - [Электрон. ресурс: октябрь 2014]. - Новосибирск: ИНГГ СО РАН, 2014. - 759 с. - Режим доступа: http://shakhov.igm.nsc.ru/pdf/ (дата обращения: 20.01.2016).
16. Reimann C., De Caritat P. Chemical elements in the environment: factsheets for the geochemist and environmental scientists. - Berlin-Heidelberg: Springer-Verlag, 1998. - 398 pp.
17. Межибор А.М., Большунова Т.С. Биогеохимическая характеристика сфагновых мхов и эпифитных лишайников в районах нефтегазодобывающего комплекса Томской области // Известия Томского политехнического университета. - 2014. - Т. 325. - № 1. - С. 205-213.
18. Григорьев Н.А. Cреднее содержание химических элементов в горных породах, слагающих верхнюю часть континентальной коры // Геохимия. - 2003. - № 7. - С. 785-792.
19. Karakaya М.С., Karakaya N., Küpeli S., Karadağ M.M., Kırmacı M. Potential Bioaccumulator mosses around massive sulfide deposits in the vicinity of the Giresun Area, Northeast Turkey // CLEAN - Soil, Air, Water. - 2015. - V. 43. - Issue 1. P. 27-37.
20. Густайтис М.А., Лазарева Е.В., Богуш А.А., Шуваева О.В., Щербакова И.Н., Полякова Е.В., Бадмаева Ж.О., Аношин Г.Н. Распределение ртути и ее химических форм в зоне сульфидного хвостохранилища // Доклады Академии наук. - 2010. - Т. 432. - № 5. - С. 655-659.
21. Bogush A.A., Galkova O.G., Ishuk N.V. Geochemical barriers to elemental migration in sulfide-rich tailings: three case studies from Western Siberia // Mineralogical Magazine. - 2012. - Vol. 76. - № 7. - P. 2693-2707.
22. Болгов Г.П. Сульфиды Салаира. Урская группа полиметаллических месторождений // Известия Томского индустриального института. - 1937. - Т. 58. - С. 45-96.
23. Алямкин А.В. Июньское месторождение золота в коре выветривания (Восточный Салаир) // Вестник Томского государственного университета. - 2012. - № 355. - С. 144-147.
24. Биеньковски П., Титлянова А., Диттвалд Э., Шибарева С. Изменение элементного состава фитомассы сфагновых мхов в процессе торфообразования // Вестник ТГПУ. - 2008. - Вып. 4. - № 78. - С. 30-34.
25. Королева Ю.В. Биоиндикация атмосферных выпадений тяжелых металлов на территории Калининградской области // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. - 2010. - Вып. 7. - С. 39-44.
26. Анищенко Л.Н., Шапурко В.Н., Сафранкова Е.А. Особенности аккумуляции тяжелых металлов растениями и лишайниками в условиях сочетанной антропогенной нагрузки // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9-7. - С. 1527-1531.
