Оцінка депонації важких металів у едафотопах та синантропній рослинності в умовах техногенного забруднення міста

Автор(и)

  • Оксана В’ячеславівна Єгорова Черкаський державний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0002-7801-5582
  • Людмила Іванівна Жицька Черкаський державний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-4013-7936
  • Володимир Сергійович Бахарєв Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського, Україна https://orcid.org/0000-0001-9312-654X
  • Ольга Олександрівна Мислюк Черкаський державний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0003-0401-9836
  • Олена Михайлівна Хоменко Черкаський державний технологічний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-9329-0577

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.297718

Ключові слова:

важкі метали, депонація, Polygonum aviculare L., міські едафотопи, синантропні рослини, фітоіндикація

Анотація

Об’єктом дослідження є обласний центр з розвиненою промисловістю і значним транспортним навантаженням. У дослідженні дана оцінка впливу процесу урбанізації на умови розвитку міських едафотопів та їх ролі у функціонуванні урбоекосистем. Визначено, що геохімія ґрунтів урбоекосистем суттєво відрізняється від природних ландшафтів, що зумовлено симбіозом природних та антропогенних факторів. Досліджено вміст рухомих форм важких металів у ґрунті 14 локалітетів різних функціональних зон міста. Проведена порівняльна оцінка просторової гетерогенності вмісту важких металів у вегетативних органах (корінь, пагон) діагностичного виду Polygonum aviculare L. Відповідно до джерел емісії важких металів та сформованих геохімічних аномалій виявлена пряма залежність щодо їх акумулювання вегетативними органами Polygonum aviculare L. За розрахованим коефіцієнтом біологічного поглинання (BAC), доведено високу біологічну доступність щодо акумулювання токсикантів техногенного походження Cu, Zn, Pb, Cd фітомасою Polygonum aviculare L. Визначено, що вміст важких металів у різних частинах тест-об’єкту зумовлений їх фізіологічною здатністю до не однакового нагромадження цих токсикантів у кореневій і надземній масі. Активний транслокаційний перехід токсикантів з ґрунту в коріння характерний для локалітетів з інтенсивним впливом техногенного фактору, для яких значення коефіцієнту біодоступності варіює в межах 0,6>BAC<0,85. Визначено коефіцієнти кореляції між вмістом важких металів у атмосфері, ґрунті і вегетативних органах рослини. Проведене дослідження дозволяє оцінити перспективність використання Polygonum aviculare L. як кумулятивного індикатора металічного забруднення урботехногенних екосистем та їх високу фітомеліоративну цінність в умовах забруднення довкілля важкими металами

Біографії авторів

Оксана В’ячеславівна Єгорова, Черкаський державний технологічний університет

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра екології

Людмила Іванівна Жицька, Черкаський державний технологічний університет

Кандидат біологічних наук, доцент

Кафедра екології

Володимир Сергійович Бахарєв, Кременчуцький національний університет імені Михайла Остроградського

Доктор технічних наук, професор

Директор

Інститут механічної інженерії, транспорту та природничих наук

Ольга Олександрівна Мислюк, Черкаський державний технологічний університет

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра екології

Олена Михайлівна Хоменко, Черкаський державний технологічний університет

Кандидат хімічних наук, доцент

Кафедра екології

Посилання

  1. Zhao, H., Cui, B., Zhang, K. (2010). The distribution of heavy metal in surface soils and their uptake by plants along roadside slopes in longitudinal range gorge region, China. Environmental Earth Sciences, 61 (5), 1013–1023. https://doi.org/10.1007/s12665-009-0422-9
  2. Ranđelović, D., Jakovljević, K., Mihailović, N., Jovanović, S. (2018). Metal accumulation in populations of Calamagrostis epigejos (L.) Roth from diverse anthropogenically degraded sites (SE Europe, Serbia). Environmental Monitoring and Assessment, 190 (4). https://doi.org/10.1007/s10661-018-6514-9
  3. Liang, J., Fang, H. L., Zhang, T. L., Wang, X. X., Liu, Y. D. (2017). Heavy metal in leaves of twelve plant species from seven different areas in Shanghai, China. Urban Forestry & Urban Greening, 27, 390–398. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2017.03.006
  4. El-Khatib, A. A., Barakat, N. A., Youssef, N. A., Samir, N. A. (2019). Bioaccumulation of heavy metals air pollutants by urban trees. International Journal of Phytoremediation, 22 (2), 210–222. https://doi.org/10.1080/15226514.2019.1652883
  5. Singh, H., Yadav, M., Kumar, N., Kumar, A., Kumar, M. (2020). Assessing adaptation and mitigation potential of roadside trees under the influence of vehicular emissions: A case study of Grevillea robusta and Mangifera indica planted in an urban city of India. PLOS ONE, 15 (1), e0227380. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227380
  6. Grbović, F., Stanković, S. M., Vukajlović, F., Branković, S., Simić, Z., Topuzović, M. (2016). Comparative study of the accumulation of metals in the plant Polygonum aviculare L. from different sites in the city of Kragujevac. Biologia Serbica, 38 (1), 12–17. https://doi.org/10.5281/zenodo.216054
  7. Dambiec, M., Wojtuń, B., Samecka-Cymerman, A., Polechońska, L., Rudecki, A., Kempers, A. J. (2017). Fluorine and metals in Polygonum arenastrum Bor. from areas influenced by various types of industry. Ecological Indicators, 82, 163–174. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2017.06.053
  8. Dambiec, M., Klink, A., Polechońska, L. (2022). Concentration and translocation of trace metals in Solidago gigantea in urban areas: a potential bioindicator. International Journal of Environmental Science and Technology, 19 (12), 11729–11740. https://doi.org/10.1007/s13762-022-03932-3
  9. Korneliuk, N. M., Mysliuk, O. O. (2007). Pryrodni faktory aerotekhnohennoho zabrudnennia m. Cherkasy vazhkymy metalamy. Visnyk Natsionalnoho universytetu «Lvivska politekhnika», 590, 260–269. Available at: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/2967
  10. Gololobova, E. (2011). Assessment of soil contamination polyelement areas of different levels anthropogenic load. Liudyna ta dovkillia. Problemy neoekolohiyi, 1-2, 118–125. Available at: http://luddovk.univer.kharkov.ua/sites/default/files/Papers/Gololob.pdf
  11. Yakovyshyna, T. F. (2016). Indeks antropohennoho navantazhennia na hrunt urboekosystem vnaslidok zabrudnennia vazhkymy metalamy. Materialy mizhnar. nauk.-prakt. konf. «Forum hirnykiv – 2016». Dnipro, 224–229. Available at: https://ir.nmu.org.ua/jspui/bitstream/123456789/149875/1/224-229.pdf
  12. Denchilja-Sakal, H., Nikolaychuk, V., Kolesnik, A., Vakerich, M., Tkach, O. (2012). The peculiarities of the accumulation of heavy metals in plants Trifolium pretense L. Sci. Bull. Uzhgorod Univ. (Ser. Biol.), 33, 189–191. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Nvuu_2012_33_31
  13. Systema monitorynhu miskoho klimatu. Available at: https://www.meteoblue.com/uk/weather/historyclimate/climatemodelled/cherkasy_ukraine_710791
  14. Asabere, S. B., Zeppenfeld, T., Nketia, K. A., Sauer, D. (2018). Urbanization Leads to Increases in pH, Carbonate, and Soil Organic Matter Stocks of Arable Soils of Kumasi, Ghana (West Africa). Frontiers in Environmental Science, 6. https://doi.org/10.3389/fenvs.2018.00119
  15. Serrani, D., Ajmone-Marsan, F., Corti, G., Cocco, S., Cardelli, V., Adamo, P. (2021). Heavy metal load and effects on biochemical properties in urban soils of a medium-sized city, Ancona, Italy. Environmental Geochemistry and Health, 44 (10), 3425–3449. https://doi.org/10.1007/s10653-021-01105-8
  16. Zewd, I., Siban, M. (2021). The effects of alkalinity on physical and chemical properties of soil. J. Plant. Biol. Agric. Sci., 3 (2), 1–5. Available at: https://www.pulsus.com/scholarly-articles/the-effects-of-alkalinity-on-physical-and-chemical-properties-of-soil-9338.html
  17. Mysliuk, O. O., Korneliuk, N. M. (2008). Ekolohichni aspekty funktsionuvannia Cherkaskoi TETs. Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 1 (48), 111–115. Available at: http://visnikkrnu.kdu.edu.ua/statti/2008-1/111.pdf
  18. Madzhd, S., Bovsunovskyy, Y., Tagachinska, O. (2016). Quality control of soils as indicators of environmental hazards of urban areas by scientific methods. Visnyk Kremenchutskoho natsionalnoho universytetu imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 2 (1), 115–121. Available at: https://er.nau.edu.ua/handle/NAU/23334
  19. Biliavskyi, Yu. A. (2012). Vmist svyntsiu ta kadmiu v likarskykh roslynakh Zhytomyrskoho Polissia. Visnyk Zhytomyrskoho natsionalnoho ahroekolohichnoho universytetu, 2 (1), 44–55. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vzhnau_2012_2%281%29__8
  20. Gorban, V. A. (2008). Ecological soil characteristics and their correlations. Hruntoznavstvo, 9 (1-2), 124–127. Available at: http://geobotany.dp.ua/wp-content/uploads/Gorban2008-2.pdf
  21. Linde, M., Bengtsson, H., Öborn, I. (2001). Concentrations and Pools of Heavy Metals in Urban Soils in Stockholm, Sweden. Water, Air and Soil Pollution: Focus, 1 (3/4), 83–101. https://doi.org/10.1023/a:1017599920280
  22. Thuy, H. T. T., Tobschall, H. J., An, P. V. (2000). Distribution of heavy metals in urban soils - a case study of Danang-Hoian Area (Vietnam). Environmental Geology, 39 (6), 603–610. https://doi.org/10.1007/s002540050472
  23. Świercz, A., Zajęcka, E. (2017). Bioaccumulation of copper, lead and zinc by Taraxacum Officinale agg. growing on urban soils of different land-use types, Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, 4 (1), 1373–1385. https://doi.org/10.14597/infraeco.2017.4.1.105
  24. Kleckerova, A., Dočekalova, H. (2014). Dandelion plants as a biomonitor of urban area contamination by heavy metals. International Journal of Environmental Research and Public Health, 8 (1), 157–164. Available at: https://ijer.ut.ac.ir/article_705_e01cb6f1cb216a9e192020f023b3c81b.pdf
  25. Ciarkowska, K. (2018). Assessment of heavy metal pollution risks and enzyme activity of meadow soils in urban area under tourism load: a case study from Zakopane (Poland). Environmental Science and Pollution Research, 25 (14), 13709–13718. https://doi.org/10.1007/s11356-018-1589-y
  26. Zajęcka, E., Świercz, A. (2021). Biomonitoring of the Urban Environment of Kielce and Olsztyn (Poland) Based on Studies of Total and Bioavailable Lead Content in Soils and Common Dandelion (Taraxacum officinale agg.). Minerals, 11 (1), 52. https://doi.org/10.3390/min11010052
  27. Baker, A. J. M. (1981). Accumulators and excluders ‐strategies in the response of plants to heavy metals. Journal of Plant Nutrition, 3 (1-4), 643–654. https://doi.org/10.1080/01904168109362867
Оцінка депонації важких металів у едафотопах та синантропній рослинності в умовах техногенного забруднення міста

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-02-28

Як цитувати

Єгорова, О. В., Жицька, Л. І., Бахарєв, В. С., Мислюк, О. О., & Хоменко, О. М. (2024). Оцінка депонації важких металів у едафотопах та синантропній рослинності в умовах техногенного забруднення міста. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (127), 15–26. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.297718

Номер

Том 1 № 10 (127) (2024): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Oksana Yehorova, Liudmyla Zhytska, Volodymyr Bakharev, Olga Mislyuk, Elena Khomenko

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.