Е.Е. Ляпина
Скачать
№ 4 (52) ч. 2
РусДендро
Ляпина Елена Евгеньевна – кандидат геолого-минералогических наук, старший научный сотрудник лаборатории физики климатических систем ФГБОУН Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, пр. Академический 10/3, г. Томск, Российская Федерация, 364055; https://orcid.org/0000-0001-6116-0567, e-mail: eeldv@mail.ru.
Определение уровня ртутной нагрузки на территорию Алтайского края проводилось методом дендрогеохимии. Территория исследования расположена на северо-западе Алтайского края в пределах Кулундинской равнины. Исследованные деревья представлены сосной обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и лиственницей сибирской (Larix sibirica L.). Средние концентрации ртути в древесине всех исследованных деревьев варьируют в широком диапазоне: 2-493 нг/г. Максимальные средние содержания отмечаются в крайних точках отбора: юг и север - на периферии района опробования. Исследования охватывают временной интервал: 1952-2018 гг. Отмечается период со значительным повышением среднего содержания ртути в годичных кольцах с 1957 по 1990 гг., после которого произошло резкое снижение концентрации элемента. Многочисленные экстремумы отмечаются в интервале: 1978-1988 гг. Расчеты геоэкологических параметров ртутной нагрузки на территорию исследований показали превышение содержаний ртути в годичных кольцах над фоновыми значениями, а также кларком ноосферы, средним для наземных растений и живого вещества. Похожим характером аккумуляции ртути в древесине характеризуются практически все исследованные деревья. Выявлена связь в накоплении ртути древесиной хвойных деревьев с субстратом, а также хвоей. Ртуть, накопленная хвоей, влияет на концентрации элемента в хвойной подстилке, опосредованно на уровень поллютанта в субстрате. Высокая доля биодоступных форм ртути в темно-каштановых почвах и южных черноземах. При накоплении элемента важно учитывать количество и продолжительность осадков, как в течение года, так и за вегетационный период.
Hg, сосна обыкновенная, Pinus sylvestris L., лиственница, Larix sibirica L., годовые кольца, Алтайский край, геоэкология, дендрогеохимия
Ляпина Е. Е. Эколого-геохимические особенности накопления ртути древесиной хвойных растений на территории Алтайского края / Е. Е. Ляпина // Лесотехнический журнал. – 2023. – Т. 13. – № 4 (52). – Ч. 2. – С. 95–109. – Библиогр.: с. 105–109 (36 назв.). – DOI: https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2023.4/19.
1. Алексеенко В.А. Экологическая геохимия : учебник / В.А. Алексеенко. – Москва : Логос, 2000. – 627 с.
2. Аношин Г.Н. Ртуть в окружающей среде юга Западной Сибири / Г.Н. Аношин, И.Н. Маликова, С.И. Ковалев // Химия в интересах устойчивого развития. 1995. - т.3. - № 1-2. – С. 69-111.
3. Содержание ртути в почвах и биологических объектах природных и техногенных территорий / А.Г. Горохова, А.И. Иванов, Н.А. Язынина [и др.] // Теоретическая и прикладная экология. 2017. – № 4. – С. 100–105.
4. Гудаева Е.А. Влияние эколого-географических условий роста на биостойкость и строение древесины лиственницы сибирской: специальность 03.00.16 «Экология» : дис. канд. с.-х. наук: защищена 23.12.2005 / Гудаева Елизавета Анатольевна; СГТУ. – Красноярск, 2004. – С. 185.
5. Ермаков В.В. Биогенная миграция и детоксикация ртути / В.В. Ермаков // Ртуть в биосфере: эколого-геохимические аспекты: материалы международного симпозиума. – Москва, 2010. - С. 5-14.
6. Фоновое количество тяжёлых металлов в почвах юга Западной Сибири / В.Б. Ильин, А.И. Сысо, Н.Л. Байдена [и др.] // Почвоведение. 2003. - №5. - С. 550-556.
7. Касимов Н.С. Кларки химических элементов как эталоны сравнения в экогеохимии / Н.С. Касимов, Д.В. Власов // Вестник московского университета. Сер. 5 География. 2015. - №2. -. С. 7–17.
8. Клюев Н.Н. Экологические итоги реформирования России / Н.Н. Клюев // Вестник Российской академии наук. 2001. - Т. 71. - № 3. - С. 233–239.
9. Ляпина Е.Е. Содержание ртути в хвое Юго-Западного Прибайкалья / Е.Е. Ляпина, Е.В. Шворнева, Н.Н. Воропай // Оптика атмосферы и океана. 2018. – 31. - №1. - С. 69-72.
10. Ляпина Е.Е. Распределение форм нахождения ртути в профиле типичных почв южной Сибири / Е.Е. Ляпина // Интерэкспо Гео-Сибирь. 2021. - Т 2. - №2. - С. 130-136.
11. Матвеев С.М. Дедрохронология: учебное пособие / С.М. Матвеев, Д.Е. Румянцев. – 2-е изд., перераб. и доп. – Воронеж, 2013. – 140 с.
12. Годовые кольца сосны обыкновенной (Pinus Sylvestris L.) – Индикатор геохимической обстановки и хронологического изменения химического элементного состава окружающей среды / А.С. Миронова, Л.П. Рихванов, Н.В. Барановская [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2020. - Т. 331. - № 1. – С. 106–116.
13. Недошитова А.В. Обсуждение зарубежного опыта определения токсичных элементов в пищевых продуктах / А.В. Недошитова, М.В. Волкова // X Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием: материалы конференции. Том 2, 2020 г. – Пермь. - С. 175–179.
14. Попрядухин В.Н. Основные экологические проблемы Алтайского края и пути их решения / В.Н. Попрядухин // Роль Алтайского края в экологическом каркасе Российской Федерации: сборник тезисов научно-практической конференции. – Барнаул, 2017. – С. 6-8.
15. Дендрогеохимические особенности ископаемой лиственницы (урочище Пазырык) и современных лиственниц Горного Алтая / Л.П. Рихванов, Ю.В. Робертус, А.С. Миронова [и др.] // Известия Томского политехнического университета. 2017. - №6. - С. 108-119.
16. Индикация компонентами природной среды трансграничного переноса загрязняющих веществ на территорию Горного Алтая / Ю.В. Робертус, В.Н. Удачкин, Л.П. Рихванов [и др.] // Известия Томского политехнического университета. 2016. – Т. 327. – № 9. – С. 39–48.
17. СанПиН 1.2.3685-21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. Минюст РФ: 29.01.2021. – Москва, 2021. – 469 с.
18. Тюкавина О.Н. Корневая система сосны обыкновенной в условиях северо-таежной зоны // О.Н. Тюкавина, Е.Н. Евдокимов // Лесной журнал. 2016. - №1. – С. 55-65.
19. Черненькова Т.В. Реакция лесной растительности на промышленное загрязнение / Т.В. Черненькова // Москва : Наука, 2002, с. 191.
20. Янин Е.П. Ртуть в окружающей среде промышленного города / Е.П. Янин. – Москва, 1992. – С. 3-63.
21. Arun Dev Singh, Kanika, Jaspreet Kour Critical review on biogeochemical dynamics of mercury (Hg) and its abatement strategies. Chemosphere 319(26):137917 2023, DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.137917
22. Cataldo D.A., Wildung R.E. Soil and plant factors influencing the accumulation of heavy metals by plants. Perspectives of Environmental Hygiene. 1978. V. 27. P. 149–159.
23. Chellman N, Csank A., Gustin M.S. et al. Comparison of co-located ice-core and tree-ring mercury records indicates potential radial translocation of mercury in whitebark pine. Science of The Total Environment. 743(15). 2020. doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140695.
24. Clackett S.P., Porter T.J., Lehnherr I. 400-Year Record of Atmospheric Mercury from Tree-Rings in Northwestern Canada. Environmental Science & Technology. 2018. 52(17). 9625–9633. DOI: doi.org/10.1021/acs.est.8b01824.
25. Gacnik J., Gustin M.S. Tree rings as historical archives of atmospheric mercury: A critical review. Science of The Total Environment.2023. 898(10) doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.165562.
26. Gustin M.S., Dunham-Cheatham S.M., Harper J.F. et al. Investigation of the biochemical controls on mercury uptake and mobility in trees. Science of The Total Environment 2022. 851(1). doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.158101.
27. Gworek B., Dmuchowski W., Baczewska‑Dąbrowska A.H. Mercury in the terrestrial environment: a review. Environ Sci Eur. 2020. 32:128 doi.org/10.1186/s12302-020-00401-x.
28. Huhu Kang, Xiaohong Liu, Junming Guo et al. Characterization of mercury concentration from soils to needle and tree rings of Schrenk spruce (Picea schrenkiana) of the middle Tianshan Mountains, northwestern China. Ecological Indicators. 2019. 104. 24-31 doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.04.066.
29. Ignatavičius G., Unsal M., Busher P. et al. Geochemistry of mercury in soils and water sediments // AIMS Environmental Science, 2022, Volume 9, Issue 3: 277-297. doi: 10.3934/environsci.2022019
30. Jun Zhou, Obrist D., Dastoor A. et al. Mercury uptake by vegetation and impacts on global mercury cycling. Nature Reviews Earth&environment. 2021. 2. 269-284. Doi.org/:10.1038/s43017-021-00146-y.
31. Lyapina E.E. Spatial distribution of mercury load on the territory of the Altai region according to the bioindication research data," Proc. SPIE 11208, 25th International Symposium on Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics, 112084I. 2019. doi: 10.1117/12.2540735
32. Markert B. Plants as biomonitors. Indicators for heavy metals in the terrestrial environment. Weinheim: VCH, 1993, р. 644.
33. Nováková T., Navrátil T., Schütze M.et al. Reconstructing atmospheric Hg levels near the oldest chemical factory in central Europe using a tree ring archive. Environmental Pollution. 2022. 304. doi.org/10.1016/j.envpol.2022.119215.
34. Scanlon T.M., Riscassi A.L., Demers J.D. et al. Mercury accumulation in tree rings: Observed trends in quantity and isotopic composition in Shenandoah National Park, Virginia. Journal of Geophysical Research: Biogeosciences. 2020. 125. doi.org 10.1029/2019JG005445.
35. Xu Liu, Xun Wang, Dingyong Wang Assessment of tree-ring mercury radial translocation and age effect in Masson pine: Implications for historical atmospheric mercury reconstruction. Journal of Environmental Sciences. 2024. 138. 266-276 doi.org/10.1016/j.jes.2022.10.02.7
36. Yusupov D.V., Lyapina E.E., Tursunalieva E.M., et al. Poplar tre (Populus Balsamifera L.) as indicator of mercury emission from a point sourse. Chemosphere. 2022. 287. 132157. doi.org: 10.1016/j.chemosphere.2021.132157.