ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ ФИТОЭКСТРАКЦИИ ТЯЖЕЛЫХ МЕТАЛЛОВ БАРХАТЦАМИ ПРЯМОСТОЯЧИМИ (TAGETES ERECTA) ИЗ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ПОЧВ НОРИЛЬСКА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ГУМИНОВЫХ ДОБАВОК

Проведена оценка изменения фиторемедиационного потенциала бархатцев прямостоящих при использовании стрессопротекторных добавок в виде гуминовых кислот на примере извлечения тяжелых металлов из сильнозагрязненных почв Норильска. Установлено, что применение 0,025% гуминовых кислот оказало влияние на рост биомассы и снижение суммарного накопления тяжелых металлов в ней. Выявлена отрицательная корреляционная взаимосвязь между данными показателями, причем на корнях она выражена сильнее, чем на побегах. Для использования растений в фиторемедиации необходимо повышать дозу внесения гуминовых кислот до достижения комбинированного эффекта. Результаты исследования могут быть использованы при очистке загрязненных тяжелыми металлами почв в промышленных районах Арктической зоны.

1. Пономарева Т. В., Трефилова О. В., Богородская А. В., Шапченкова О. А. Эколого-функциональная оценка состояния почв в зоне аэротехногенного воздействия Норильского промышленного комплекса // Сиб. экол. журн. — 2014. — Т. 21, № 6. — С. 987—996.

2. Ponomarenko M. R., Kutepov Y. I. Mining complexity assessment to substantiate deformation monitoring at open pit mines. J. of Mining Science, 2021, vol. 57 (6), pp. 986—994.

3. Колесников С. И., Казеев К. Ш., Вальков В. Ф., Пономарева С. В. Ранжирование химических элементов по их экологической опасности для почвы // Докл. Рос. акад. сельскохоз. наук. — 2010. — Т. 1. — С. 27—29.

4. Shahzad B., Tanveer M., Rehman A., Cheema S. A., Fahad S., Rehman S., Sharma A. Nickel Whether Toxic or Essential for Plants and Environment — A Review. Plant Physiol. Biochem., 2018, vol. 132, рр. 641—651.

5. Sarapulova G. I. Geochemical approach in assessing the technogenic impact on soils. J. of Mining Inst., 2020, vol. 243, рр. 388—395.

6. Юркевич Н. В., Ельцов И. Н., Гуреев В. Н. и др. Техногенное воздействие на окружающую среду в российской Арктике на примере Норильского промышленного района // Изв. Томского политехн. ун-та. Сер. «Инжиниринг георесурсов», 2021, vol. 332, no. 12, pp. 230—249.

7. Belova M., Iakovleva E., Popov A. Mining and environmental monitoring at open-pit mineral deposits. J. of Ecological Engineering, 2019, vol. 20 (5), рр. 172—178.

8. Евдокимова М. В., Глазунов Г. П., Яковлев А. С. и др. Оценка экологического состояния земель, загрязненных комплексом тяжелых металлов, в окрестностях города Норильска за период с 2004 по 2019 г. по материалам NDVI MODIS с сервера вега-science // Современные проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса. — 2021. — Т. 18, № 4. — С. 149—165.

9. Kutepova N. A., Moseykin V. V., Kondakova V. N., Pospehov G. B., Straupnik I. A. Specificity of properties of coal processing waste regarding their storage. Mining Informational and Analytical Bull., 2022, vol. 12. рр. 77—93.

10. Вараксин Г. С., Кузнецова Г. В. Особенности биологической рекультивации в Норильском промышленном районе // Сиб. лес. журн. — 2016. — № 2. — С. 92—101.

11. Zhulidov A. V., Robarts R. D., Pavlov D. F., Kämäri J., Gurtovaya T. Y., Meriläinen J. J., Pospelov I. N. Long-term changes of heavy metal and sulphur concentrations in ecosystems of the Taymyr Peninsula (Russian Federation) North of the Norilsk Industrial Complex. Environmental Monitoring and Assessment, 2011, vol. 181 (1—4), рр. 539—553.

12. Телятников М. Ю., Пристяжнюк С. А. Антропогенное влияние предприятий Норильского промышленного района на растительный покров тундры и лесотундры // Сиб. экол. журн. — 2014. — № 6. — С. 903—922.

13. Piirainen V. Y., Mikhaylov A. V., Barinkova A. A. The concept of modern ecosystem for the ural aluminum smelter. Tsvetnye Metally, 2022, vol. 7, рр. 39—45.

14. Богородская А. В., Пономарева Т. В., Шапченкова О. А., Шишикин А. С. Оценка состояния микробных комплексов почв лесотундровой зоны в условиях аэротехногенного загрязнения // Почвоведение. — 2012. — № 5. — С. 582—593.

15. Ведрова Э. Ф., Мухортова Л. В. Биогеохимическая оценка лесных экосистем в зоне влияния Норильского промышленного комплекса // Сиб. экол. журн. — 2014. — № 6. — С. 933—944.

16. Kachor O. L., Sarapulov G. I., Bogdanov A. V. Investigation of the possibility of immobilization of mobile forms of arsenic in technogenic soils. J. of Mining Institute, 2019, vol. 239, pp. 596—602.

17. Smirnov Y. D., Suchkov D. V., Danilov A. S., Goryunova T. V. Artificial soils for restoration of disturbed land productivity. Eurasian Mining, 2021, vol. 36 (2), рр. 92—96.

18. Strizhenok A. V., Korelskiy D. S., Choi Y. Assessment of the efficiency of using organic waste from the brewing industry for bioremediation of oil-contaminated soils. J. of Ecological Engineering, 2021, vol. 22 (4), рр. 66—77.

19. Яковлев А. С., Плеханова И. О., Кудряшов С. В., Аймалетдинов Р. А. Оценка и нормирование экологического состояния почв в зоне деятельности предприятий металлургической компании «Норильский никель» // Почвоведение. — 2008. — № 6. — С. 737—750.

20. Потравная Е. В. Взаимодействие бизнеса и коренных народов Севера: чего ждет население после аварии в Норильске? // ЭКО. — 2021. — № 7. — С. 19—39.

21. Цукерман В. А., Иванов С. В. Экологическая политика ресурсных корпораций при промышленном освоении месторождений минерального сырья Арк­тической зоны Российской Федерации // Гор. информ.-аналит. бюлл. — 2020. — № 10. — С. 56—66.

22. Апулу О., Потравный И., Сухорукова И. Методы обоснования и выбора технологий рекультивации загрязненных нефтью земель // Экология и пром-сть России. — 2021. — Т. 25, № 6. — С. 38—43.

23. Самсонова И. В., Потравный И. М., Павлова М. Б., Семенова Л. А. Оценка убытков, причиненных коренным малочисленным народам Севера в Таймырском Долгано-Ненецком районе Красноярского края вследствие разлива дизельного топлива на ТЭЦ-3 в Норильске // Арктика: экология и экономика. — 2021. — Т. 11, № 2. — С. 254—265.

24. Pashkevich M. A., Korotaeva A. E., Matveeva V. A. Experimental simulation of a system of swamp biogeocenoses to improve the efficiency of quarry water treatment. J. of Mining Inst., 2023, pp. 1—10.

25. Vasilyeva M., Kovshov S., Zambrano J., Zhemchuzhnikov M. Effect of magnetic fields and fertilizers on grass and onion growth on technogenic soils. J. of Water and Land Development, 2021, vol. 49, рр. 55—62.

26. Nakbanpote W., Meesungnoen O., Prasad M. N. V. Potential of Ornamental Plants for Phytoremediation of Heavy Metals and Income Generation. Bioremediation and Bioeconomy, 2016, рр. 179—217.

27. Liu J., Xin X., Zhou Q. Phytoremediation of contaminated soils using ornamental plants. Environmental Reviews, 2018, vol. 26 (1), pp. 43—54.

28. Khan A. H. A., Kiyani A., Mirza C. R., Butt T. A., Barros R., Ali B., Iqbal M., Yousaf S. Ornamental plants for the phytoremediation of heavy metals: Present knowledge and future perspectives. Environ Res., 2021, vol. 195, рр. 117—130.

29. Rocha C. S., Rocha D. C., Kochi L. Y. Phytoremediation by ornamental plants: a beautiful and ecological alternative. Environ Sci Pollut Res, 2022, vol. 29, рр. 3336—3354.

30. Bosiacki M. Phytoextraction of cadmium and lead by selected cultivars of Tagetes electa L. Pt. II. Content of Cd and Pb in plants. Acta Sci. Pol. Hortoru, 2009, vol. 8, рр. 15—26.

31. Liu Y. T., Chen Z. S., Hong C. Y. Cadmium-induced physiological response and antioxidant enzyme changes in the novel cadmium accumulator, Tagetes patula. J. of Hazardous Materials, 2011, vol. 189 (3), рр. 724—731.

32. Singh S. K., Biswojit B. Bioavailability of Heavy Metals (Cd, Cr, Ni, Pb) to French Marigold (Tagetes patula) in relation to Soil properties. Trends Tech Sci Res, 2018, vol. 1 (5), рр. 555—572.

33. Miao Q., Yan J. Comparison of three ornamental plants for phytoextraction potential of chromium removal from tannery sludge. J. of Material Cycles and Waste Management, 2013, vol. 15, рр. 98—105.

34. Milusheva D. I., Iakimova E. T., Atanassova B. Y. Growth performance of marigold (Tagetes patula L.) at conditions of soil contamination with Cd, Al and Zn. J. of Mountain Agriculture on the Balkans, 2016, vol. 19 (1), рр. 227—245.

35. Kumar P., Pandey A. K., Vijai K., Pathak S. Siddique Anaytullah. Phytoextraction of Lead, Chromium, Cadmium, and Nickel by Tagetes Plant Grown at Hazardous Waste site. Annals of Biology, 2018, vol. 34 (3), рр. 287—289.

36. Ahmad I., Saquibi R. U., Qasim M., Saleem M., Khan A. S., Yaseen M. Humic acid and cultivar effects on growth, yield, vase life, and corm characteristics of Gladiolus. Chılean J. of Agrıcultural Research, 2013, vol. 73 (4), рр. 339—344.

37. Minisha T. M., Shah I. K., Varghese G. K., Kaushal R. K. Application of Aztec Marigold (Tagetes erecta L.) for phytoremediation of heavy metal polluted lateritic soil. Environmental Chemistry and Ecotoxicology, 2020, vol. 3, рр. 1—21.

38. Janos P., Vavrova J., Herzogova L., Pilarova V. Effects of inorganic and organic amendments on the mobility (leachability) of heavy metals in contaminated soil: A sequential extraction study. Geoderma, 2010, vol. 159, рр. 335—341.

39. Cacco G., Dell Agnolla G. Plantgrowth regulator activity of soluble humic substances. Can. J. Soil Sci., 1984, vol. 64, рр. 25—28.

40. Yang T., Hodson M. E. Investigating the use of synthetic humic-like acid as a soil washing treatment for metal contaminated soil. Sci. Total Environ., 2019, vol. 647, рр. 290—300.

41. Kerndorff H., Schnitzer M. Sorptionof metals on humic acid. Geochimica et Cosmo-chimica Acta, 1980, vol. 44, рр. 1701—1708.

42. Дмитриева Е. Д., Сюндюкова К. В., Леонтьева М. М., Глебов Н. Н. Влияние рH среды на связывание ионов тяжелых металлов гуминовыми веществами и гиматомелановыми кислотами торфов // Ученые зап. Казан. ун-та. Сер. «Естеств. Науки». — 2017. — Т. 159, № 4. — С. 575—588.

43. Севастьянов Д. В., Исаченко Т. Е., Гук Е. Н. Норильский регион: от природной специфики к практике освоения // Вестн. Санкт-Петербург. ун-та. — Сер. 7. «Геология. География». — 2014. — № 3. — С. 82—94.

44. Kopsell D., Belisle C., Lowery H., Whitlock C., Sams C. E. Genotype and lighting environment impact petal tissue pigmentation in Tagetes tenuifolia. Acta Horticulturae, 2016, vol. 113, рр. 103—110.

45. Swift R. Organic matter characterization. D. L.  Sparks et al. (eds). Methods of soil analysis. Pt. 3. Chemical methods. Soil Science Society of America, 1996, рр. 1018—1020.

46. Kacar B., Inal A. Plant analysis, Nobel Yayin no. 1241. Fen Bilimleri, 2008, vol. 6.

47. Weinberg S., Harel D., Abramowitz S. Statistics Using R: An Integrative Approach. Cambridge, Cambridge Univ. Press, 2020, р. 692.

48. Виноградов А. П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. — М.: Изд-во АН СССР, 1957. — 200 с.

49. Добровольский В. В. Основы биогеохимии. — М.: ACADEMIA, 2003. — 397 с.

50. Ильин В. Б. Тяжелые металлы в системе почва-растение. — Новосибирск: Наука, 1991. — 150 с.

51. Krylova E. G., Garin E. V. The effect of the combined action of nickel and copper ions on the initial stages of ontogenesis of Alisma plantago-aquatica. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 2020, vol. 11 (3), рр. 367—371.

52. Theriault G., Nkongolo K. Nickel and Copper Toxicity and Plant Response Mechanisms in White Birch (Betula papyrifera). Bull. of Environmental Contamination and Toxicology, 2016, vol. 97 (2), рр. 171—176.

53. Peralta-Videa J. R., Gardea-Torresdey J. L., Gomez E., Tiemann K. J., Parsons J. G., Carrillo G. Effect of mixed cadmium, copper, nickel and zinc at different pHs upon alfalfa growth and heavy metal uptake. Environmental Pollution, 2002, vol. 119 (3), pp. 291—301.

54. Shalaby T. A., El-Newiry N. A., El-Tarawy M., El-Mahrouk M. E., Shala A. Y., El-Beltagi H. S., Rezk A. A., Ramadan K. M. A., Shehata W. F., El-Ramady H. Biochemical and Physiological Response of Marigold (Tagetes erecta L.) to Foliar Application of Salicylic Acid and Potassium Humate in Different Soil Growth Media. Gesunde Pflanzen, 2022, рр. 1—14.

55. Slukovskaya M. V., Kremenetskaya I. P., Ivanova L. A., Vasilieva T. N. Remediation in conditions of anoperating copper-nickel plant: results of perennial experiment. Non-ferrous Metals, 2017, vol. 2, рр. 20—26.