Assessment of ecological and geochemical condition of soils and dust content of atmospheric air in the residential zone of the mining industry center

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The research studies the content of heavy metals (HM) in soils of residential zones of Sibay – the mining industry center of the South-East of the Republic of Bashkortostan. It is shown that in soils under herbaceous vegetation there is an increased content of a number of HMS, such as copper, zinc and cadmium. At the same time the areas located under the crown of Betula pendula Roth. are less contaminated with HM compared to open areas. Reduced content of a number of metals (iron, cadmium, cobalt and mobile forms of Nickel) in soils under the crown of the Roth confirms the barrier role of woody plants that protect the soil from airborne toxicants. The study showed the prospects of using a birch as a type of accumulator-phytoremediant in the greening of the mining region urban areas of the Republic of Bashkortostan. Studies of TM content in organs and tissues have shown that representatives of the species growing in Sibay can accumulate a significant amount of phytotoxicants, especially zinc, the content of which ranged 1041–1855 mg/kg. One of the sources of the increased TM content in the leaves and the bark of trees is dust. The paper presents a comparative study of the dustiness of birch leaves growing in the Central part of the city with heavy traffic and in the vicinity of the Sibay quarry, developing a Deposit of copper-zinc ore. The amount of dust on the leaves collected near the dumps of the Sibay quarry was 3,53 ± 0,64 g/m², which is less than in the Central part of the city, where this figure reached 41,04 ± 10,38 g/m². Obviously, this is due to the fact that the dumps of the Sibay quarry are located in an open and intensively ventilated area, which explains the strong dispersion of dust. At the same time dust particles near the quarry dumps are much more contaminated with manganese, cobalt and cadmium than in the Central part of the city.

About the authors

Rezeda Firgatovna Khasanova

Sibay Branch Institute of Strategic Studies of Republic of Bashkortostan; Sibay Institute (Branch) of Bashkir State University

Email: rezeda78@mail.ru

doctor of biological sciences, leading researcher of Ecology and Environmental Management Laboratory; associate professor of Natural Sciences Department

Russian Federation, Sibay, Republic of Bashkortostan; Sibay, Republic of Bashkortostan

Irina Nikolaevna Semenova

Sibay Branch Institute of Strategic Studies of Republic of Bashkortostan; Sibay Institute (Branch) of Bashkir State University

Email: alexa-94@mail.ru

doctor of biological sciences, senior researcher of Ecology and Environmental Management Laboratory; professor of Natural Sciences Department

Russian Federation, Sibay, Republic of Bashkortostan; Sibay, Republic of Bashkortostan

Yuliya Samigullovna Rafikova

Sibay Branch Institute of Strategic Studies of Republic of Bashkortostan

Email: ifaganu@mail.ru

candidate of biological sciences, senior researcher of Ecology and Environmental Management Laboratory

Russian Federation, Sibay, Republic of Bashkortostan

Yalil Tukhvatovich Suyundukov

Sibay Branch Institute of Strategic Studies of Republic of Bashkortostan; Sibay Institute (Branch) of Bashkir State University

Email: yalil_s@mail.ru

doctor of biological sciences, chief researcher of Ecology and Environmental Management Laboratory; deputy director for scientific work

Russian Federation, Sibay, Republic of Bashkortostan; Sibay, Republic of Bashkortostan

Irina Valerievna Ilyina

Sibay Institute (Branch) of Bashkir State University

Author for correspondence.
Email: iiv2212@mail.ru

candidate of biological sciences, associate professor of Botany Department

Russian Federation, Sibay, Republic of Bashkortostan

References

  1. Геохимия окружающей среды. М.: Недра, 1990. 335 с.
  2. Перельман А.И., Касимов Н.С. Геохимия ландшафта. М.: Астрея-2000, 1999. 768 с.
  3. Орлов Д.С., Садовникова Л.К., Лозановская И.Н. Экология и охрана биосферы при химическом загрязнении. М.: Высшая школа, 2004. 334 с.
  4. Микроэлементы в окружающей среде: биогеохимия, биотехнология и биоремедиация / под ред. М.Н.В. Прасада, К.С. Саджвана, Р. Найду. М.: Физматлит, 2009. 816 с.
  5. Новиков С.М., Иваненко А.В. Оценка ущерба здоровью населения Москвы от воздействия взвешенных веществ в атмосферном воздухе // Гигиена и санитария. 2009. № 6. С. 41-43.
  6. Чудинова О.Н. Влияние техногенного загрязнения атмосферного воздуха на здоровье населения Забайкалья (на примере г. Улан-Удэ): автореф. дис. … канд. биол. наук. Улан-Удэ, 2008. 22 с.
  7. Health Aspects of Air Pollution - answers to follow-up questions from CAFE // Report on a WHO working group meeting Bonn, Germany, 15-16 January 2004. Respiratory effects are associated with the number of ultrafine particles / A. Peters [et al.] // American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 1997. № 155. P. 1376-1383.
  8. Дорн О.Ю. Биохимические и иммунологические факторы патогенеза гастропатий у больных профессиональной хронической пылевой патологией легких: автореф. дис. … канд. мед. наук. Новосибирск, 2007. 22 с.
  9. Куценогий К.П., Куценогий П.К. Аэрозоли Сибири. Итоги семилетних исследований // Сибирский экологический журнал. 2000. № 1. С. 11-20.
  10. Опекунова М.Г. Диагностика техногенной трансформации ландшафтов на основе биоиндикации: автореф. дис. … д-ра геогр. наук. СПб., 2013. 36 с.
  11. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами. М.: Колос, 1987. 64 с.
  12. Brown V.N., Wilkins D.A. Zinc tolerance of mycorrhizal Betula spp. // New Phytologist. 1985. Vol. 99. P. 101-106.
  13. Denny H.J., Wilkins D.A. Zinc tolerance in Betula species. I: Effect of external concentration of zinc on growth and uptake // New Phytologist. 1987. Vol. 106. P. 517-522.
  14. Eltrop L., Brown G., Joachim O., Brinkmann K. Lead tolerance of Betula and Salix in the mining area of Mechernich (Germahy) // Plant Soil. 1991. Vol. 131. P. 275-285.
  15. Радостева Э.Р. Эколого-биологическая характеристика насаждений сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и березы повислой (Betula pendula Roth.) при лесной рекультивации отвалов горнодобывающей промышленности (Республика Башкортостан): автореф. дис. … канд. биол. наук. Уфа, 2011. 23 с.
  16. Агрохимические методы исследования почв. М.: Наука, 1975. 656 с.
  17. Экологический мониторинг: учебно-методическое пособие. Изд. 3-е, испр. и доп. / под ред. Т.Я. Ашихминой. М.: Академический Проект, 2006. 416 с.
  18. Предельно допустимые концентрации и условно-допустимые концентрации химических веществ в почве: гигиенические нормативы. М.: Федеральный Центр гигиены и эпидемиологии, 2006. 15 с.
  19. Опекунова М.Г., Алексеева-Попова Н.В., Арестова И.Ю., Грибалев С.В., Краснов Д.А., Бобров Д.Г., Осипенко О.А., Соловьева Н.И. Тяжелые металлы в почве и растениях Южного Урала: экологическое состояние эталонных территорий // Вестник Санкт-Петербургского университета. 2001. № 7 (31). С. 45-53.
  20. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555-571.
  21. Diskinson N.M., Lepp N.W. Metals and trees: impact, responses to exposure and exploitation of resistance traits // Contaminated Soils / Ed. by R. Prost. Paris: INRA, 1997. P. 247.
  22. Turner A.P., Dickinson N.V. Survival of Acer pseudoplatanus L. (sycamore) seedlings on metalliferous soils // New Phytologist. 1993. Vol. 123. P. 509.
  23. Прохорова Н.В., Матвеев Н.М., Павловский В.А. Аккумуляция тяжелых металлов дикорастущими и культурными растениями в лесостепном и степном Поволжье. Самара: Самар. ун-т, 1998. 97 с.
  24. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в агроландшафте. СПб.: Изд-во ПИЯФ РАН, 2008. 216 с.
  25. Тарабрин В.П. Устойчивость древесных растений в условиях промышленного загрязнения: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Киев, 1974. 71 с.
  26. Кабата-Пендиас А., Пендиас Х. Микроэлементы в почвах и растениях. М.: Мир, 1989. 439 с.
  27. Ковальский В.В. Геохимическая экология. М.: Наука, 1974. 299 с.
  28. Корлыханов М.С., Корлыханова Т.В. Пылезадерживающая способность листовой поверхности тополя свердловского серебристого пирамидального в условиях г. Екатеринбурга // Аграрный вестник Урала. 2008. № 10 (52). С. 93-94.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2018 Khasanova R.F., Semenova I.N., Rafikova Y.S., Suyundukov Y.T., Ilyina I.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».