Накопичення важких металів у листі деревних видів на золошлаковідвалах Бурштинської ТЕC

Автор(и)

  • Уляна Йосипівна Семак Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Україна https://orcid.org/0000-0001-6215-6252
  • Мирослава Миронівна Миленька Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника, Україна https://orcid.org/0000-0001-9249-8077

DOI:

https://doi.org/10.15587/2519-8025.2023.288085

Ключові слова:

девастовані землі, важкі метали, накопичення ВМ, індекси акумуляції, фіторемедіація

Анотація

Теплові електростанції (ТЕС) вважаються одним з основних джерел забруднення навколишнього середовища. Золошлаковідвали, як спеціальні споруди для зберігання відходів від спалювання вугілля на ТЕС, є осередками контамінації важкими металами (ВМ) навколишніх екосистем. Представлене дослідження є першим звітом щодо аналізу забруднення ВМ золошлаковідвалів Бурштинської ТЕС.

Мета дослідження – оцінити вміст ВМ у техногенних субстратах золошлаковідвалів та дослідити взаємодію ґрунт-рослина шляхом аналізу потенціалу накопичення ВМ у листі домінатних деревних порід території дослідження.

Матеріали та методи дослідження. Відбір проб ґрунту проводився в липні 2021 року в попередньо визначених точках. Для перевірки акумулюючої здатності ВМ відібрано найбільш поширені на території дослідження деревні види (Populus tremula L., Betula pendula Roth., Salix caprea L.). Зразки рослин і ґрунту аналізувались методом атомно-абсорбційної спектрометрії із визначення важких металів: Cd, Zn, Ni, Cu, Pb, Mn і Fe.

Результати дослідження та обговорення. Результати показали, що субстрати золошлаковідвалів Бурштинської ТЕС забруднені переважно свинцем, міддю та кадмієм. Усі аналізовані види рослин накопичували у значній концентрації магній, залізо, цинк та у низькій концентрації кадмій. Коефіцієнт біоакумуляції свідчить про високу здатність до акумуляції цинку в усіх досліджуваних видів і низький потенціал біоакумуляції кадмію. Найвищий показник біохімічної активності показала Betula pendula. Перспективним видом для рекультивації через інтенсивне накопичення таких елементів, як кадмій, свинець, мідь, цинк та нікель визнано Salix caprea.

Висновки та перспективи подальших досліджень. На основі проведеного аналізу, вважаємо рослинні організми зручними для аналізу акумуляції ВМ, оскільки рослинні тест-системи здатні забезпечити економічно ефективний і довгостроковий підхід до біоіндикації та моніторингу забруднення ВМ. До того ж, рослинний покрив має бути використаний для рекультивації забруднених ВМ ділянок

Біографії авторів

Уляна Йосипівна Семак, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Аспірантка

Кафедра біології та екології

Мирослава Миронівна Миленька, Прикарпатський національний університет імені Василя Стефаника

Кандидат біологічних наук, доцент, завідуюча кафедрою

Кафедра біології та екології

Посилання

  1. Kovaliv, L. M. (2013). Environmental problems of thermal power. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy, 23 (18), 57–61.
  2. Popov, O., Iatsyshyn, A., Kovach, V., Artemchuk, V., Kameneva, I., Radchenko, O. et al. (2021). Effect of Power Plant Ash and Slag Disposal on the Environment and Population Health in Ukraine. Journal of Health and Pollution, 11 (31). doi: https://doi.org/10.5696/2156-9614-11.31.210910
  3. Mylenka, M. M. (2009). Bioindykatsiina otsinka ekolohichnoho stanu Burshtynskoi urboekosystemy. Dnipropetrovsk: Dnipropetrovskyi natsionalnyi universytet imeni O. Honchara, 20.
  4. Pandey, V. C., Prakash, P., Bajpai, O., Kumar, A., Singh, N. (2014). Phytodiversity on fly ash deposits: evaluation of naturally colonized species for sustainable phytorestoration. Environmental Science and Pollution Research, 22 (4), 2776–2787. doi: https://doi.org/10.1007/s11356-014-3517-0
  5. Maiti, S. K., Kumar, A., Ahirwal, J., Das, R. (2016). Comparative study on bioaccumulation and translocation of metals in Bermuda grass (Cynodon Dactylon) naturally growing on fly ash lagoon and topsoil. Applied ecology and environmental research, 14 (1). doi: https://doi.org/10.15666/aeer/1401_001012
  6. Wu, B., Peng, H., Sheng, M., Luo, H., Wang, X., Zhang, R., Xu, F., Xu, H. (2021). Evaluation of phytoremediation potential of native dominant plants and spatial distribution of heavy metals in abandoned mining area in Southwest China. Ecotoxicology and Environmental Safety, 220, 112368. doi: https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112368
  7. Alieksieieva, T. M. (2014). Bioindication as a method of ecological assessment of natural environment. Visnyk KrNU imeni Mykhaila Ostrohradskoho, 2 (85), 166–171.
  8. Demura, V. I., Hotvianska, V. O., Pavlychenko, A. V. (2013). Heavy metal distribution in and accumulation by plants and soils in the waste dump areas. Heotekhnichna mekhanika, 111, 23–29.
  9. Mehes-Smith, M., Nkongolo, K. K., Narendrula, R., Cholewa, E. (2013). Mobility of heavy metals in plants and soil: a case study from a mining region in Canada. American Journal of Environmental Sciences, 9 (6), 483–493. doi: https://doi.org/10.3844/ajessp.2013.483.493
  10. Yoon, J., Cao, X., Zhou, Q., Ma, L. Q. (2006). Accumulation of Pb, Cu, and Zn in native plants growing on a contaminated Florida site. Science of The Total Environment, 368 (2-3), 456–464. doi: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2006.01.016
  11. Yang, S., Liang, S., Yi, L., Xu, B., Cao, J., Guo, Y., Zhou, Y. (2013). Heavy metal accumulation and phytostabilization potential of dominant plant species growing on manganese mine tailings. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 8 (3), 394–404. doi: https://doi.org/10.1007/s11783-013-0602-4
  12. Baranov, V. I., Huz, M. M., Havryliak, M. S., Vashchuk, S. P. (2010). Investigation of the heavy metals contents in the plants on the devastated soil in the result of coal mines rock debris. Naukovyi visnyk NLTU Ukrainy, 20 (1), 68–72.
  13. Fetsiukh, A., Bunio, L., Patsula, O., Terek, O. (2020). Accumulation of heavy metals by salix viminalis plants under growing at the substrate from stebnyk tailings. Visnyk of Lviv University. Biological Series, 81, 96–110. doi: https://doi.org/10.30970/vlubs.2019.81.11
  14. Kozlovskyi, V., Romaniuk, N., Terek, O., Chonka I., Kolesnyk, O., Bolashi, S., Boiko, N. (2005). Heavy metals in soils and plants of Tisza river basin. Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia biolohichna, 40, 35–50.
  15. Lutsyshyn, O. H., Teslenko, I. K., Bykov, V. V. (2014). Survival strategy of Bolle’s poplar (Populus pyramidalis Ro z.) wood plants under urbotechnogenic pollution conditions. Dopovidi Natsionalnoi akademii nauk Ukrainy, 8, 156–163.
  16. Hryshko, V. M., Piskova O. M. (2014). Peculiarities of accumulation of heavy metals from aerogenic industrial emissions in leaves of arboreal plants. Introduktsiia roslyn, 1, 93–100.
  17. Tran, A., Nkongolo, K., Mehes Smith, M., Narendrula, R., Spiers, G., Beckett, P. (2014). Heavy metal analysis in Red oak (Quercus rubra) populations from a mining region in Northern Ontario (Canada): Effect of soil liming and analysis of genetic variation. American journal of environmental sciences, 10, 363–373. doi: https://doi.org/10.3844/ajessp.2014.363.373
  18. Zhytska, L. I. (2011). Roslynnyi pokryv urbosystemy yak indykator stanu edafotopiv ta atmosfernykh zabrudnen (na prykladi m. Cherkasy). Kyiv: Derzhavna ekolohichna akademiia pisliadyplomnoi osvity, 22.
  19. Hnieushev V.O. (2013). Formuvannia ta rozrobka tekhnohennykh rodovyshch. Rivne: Volynski oberehy, 152.
  20. Zvit z otsinky vplyvu na dovkillia naroshchuvannia zolovidvaliv No. 1-2 (rekonstruktsiia) VP «Burshtynska TES» AT «DTEK ZAKhIDENERHO» (2019). Restratsiinyi nomer 2019262788. TOV «Tsentr ekolohii ta rozvytku novykh tekhnolohii». Kyiv.
  21. DSTU 4770 (1, 2, 3, 4, 6, 7, 9): 2007. (2009). Yakist gruntu. Vyznachennia vmistu rukhomykh spoluk marhantsiu v grunti v bufernii amoniino-atsetatnii vytiazhtsi z rN 4,8 metodom atomno-absorbtsiinoi spektrofotometrii. Kyiv: Derzhspozhyvstandart Ukrainy.
  22. HOST 30178-96. (1996). Syrovyna i produkty kharchovi. Atomno-absorbtsiinyi metod vyznachennia toksychnykh elementiv.
  23. Mylenka, M. M. (2009). Tsytohenetychna otsinka stanu gruntiv Burshtynskoi urboekosystemy. Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia biolohichna, 49, 128–137.
  24. Nespliak, O. S. (2011). Ekolohichni osoblyvosti formuvannia flory i roslynnosti zoloshlakovidvaliv Burshtynskoi teplovoi elektrostantsii ta yikh vykorystannia v rekultyvatsii. Dnipropetrovsk: Dnipropetrovskyi natsionalnyi universytet imeni O. Honchara, 23.
  25. Prister, B. S., Sozinov, O. O. (Eds.) (1994). Metodyka sutsilnoho gruntovo-ahrokhimichnoho monitorynhu silskohospodarskykh uhid Ukrainy. Kyiv: MSHiP, 162.
  26. Samchuk, A. I., Grodzinskaya, G. A., Vovk, K. V. (2015). Research on accumulation of macro- and microelements in leaves of trees in Kyiv megalopolis. Ecology and Noospherology, 26 (1-2), 34–43. doi: https://doi.org/10.15421/031504
  27. Alieksieieva, T. M. (2014). Gruntovo-roslynnyi pokryv yak pokaznyk zabrudnennia atmosfernoho povitria vazhkymy metalamy. Ukrainskyi hidrometeorolohichnyi zhurnal, 14, 16–22.
  28. Nirola, R., Megharaj, M., Palanisami, T., Aryal, R., Venkateswarlu, K., Ravi Naidu. (2015). Evaluation of metal uptake factors of native trees colonizing an abandoned copper mine – a quest for phytostabilization. Journal of Sustainable Mining, 14 (3), 115–123. doi: https://doi.org/10.1016/j.jsm.2015.11.001
  29. Baker, A. J. M., Brooks, R. R. (1989). Terrestrial Higher Plants which Hyperaccumulate Metallic Elements. A Review of Their Distribution, Ecology and Phytochemistry. Biorecovery, 1, 81–126.
  30. Vovk, K. V. (2018). Heokhimiia mikroelementiv v ob’iektakh dovkillia kyivskoi ahlomeratsii. Kyiv: Instytut heokhimii, mineralohii ta rudoutvorennia im. M. P. Semenenka NAN Ukrainy, 180.
  31. Аdler, A. (2007). Accumulation of Elements in Salix and Other Species Used in Vegetation Filters with Focus on Wood Fuel Quality. Uppsala: Swedish University of Agricultural Sciences.
  32. Mundała, P., Szwalec, A., Kędzior, R. (2017). Accumulation of selected heavy metals in willow shoots (Salix viminalis L.) cultivated in the neighbourhood of a coal ash and slag landfill. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich, III (1), 1043–1051. doi: https://doi.org/10.14597/infraeco.2017.3.1.080
Накопичення важких металів у листі деревних видів на золошлаковідвалах бурштинської ТЕC

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-09-30

Як цитувати

Семак, У. Й., & Миленька, М. М. (2023). Накопичення важких металів у листі деревних видів на золошлаковідвалах Бурштинської ТЕC. ScienceRise: Biological Science, (3(36), 22–27. https://doi.org/10.15587/2519-8025.2023.288085

Номер

№ 3(36) (2023)

Розділ

Біологічні дослідження

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Uliana Semak, Mylenka Myroslava

Creative Commons License

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

Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу. 

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.