БІОІНДИКАЦІЇ СТАНУ ЕДАФОТОПУ ЗА ПОКАЗНИКАМИ АКУМУЛЯЦІЇ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ВЕГЕТАЦІЙНИМИ ОРГАНАМИ (на прикладі Тaraxacum officinale Wigg.)

Authors

  • Ірина О. Комарова Криворізький державний педагогічний університет, м. Кривий Ріг Україна https://orcid.org/0000-0003-1936-6689

DOI:

https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v5i0.4360

Keywords:

техногенне середовище; важкі метали; транслокаційні коефіцієнти; забруднення; стійкість рослин; біоіндикації; Тaraxacum officinale Wigg.

Abstract

Можливість використання розповсюджених видів урбанофлори в біоіндикації для оцінювання рівня забруднення промислових агломерацій актуалізує наші дослідження. Мета роботи – проаналізувати вміст важких металів (Zn, Pb, Cu, Ni, Cd) в зразках ґрунту та рослинного матеріалу Тaraxacum officinale Wigg Криворізького гірничо-металургійному регіону та можливість використовувати з’ясованих закономірностей для здійснення біоіндикації довкілля цього регіону. Пробні площадки закладалися в трьох адміністративних районах м. Кривий Ріг з різним рівнем надходження викидів від стаціонарних джерел забруднення в атмосферне повітря. За загальноприйнятими методиками здійснювали: відбір проб ґрунту (0-10 см), коренів рослин, пробопідготовку. Вміст валових і рухомих (в амонійно-ацетанта витяжка рН=4,8) форм Zn, Pb, Cu, Ni, Cd в ґрунтах та елементів у рослинному матеріалі визначали на атомно-абсорбційному спектрофотометрі С-115 (Україна). Коефіцієнт транслокації розраховували як співвідношення вмісту елемента в коренях рослин до вмісту його рухомих форм у ґрунті. Серед металів першого та другого класів небезпеки відмічаємо пропорційне збільшення їх умісту від умовного контролю до ділянок високого рівня забруднення. Визначено спадаючий ряд рухомих форм важких металів на ділянках з високим та помірним рівнем забруднення: Zn>Pb>Cu>Ni>Cd, а для незначного рівня та умовного контролю він трансформований наступним чином: Zn>Ni>Pb>Cu>Cd. Встановлено, що наявність зв’язку між накопиченням важких металів в ґрунті та коренях рослин дозволяє використовувати Тaraxacum officinale Wigg для здійснення біоіндикації.

 

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...
Abstract views: 177 / PDF downloads: 148

Author Biography

Ірина О. Комарова, Криворізький державний педагогічний університет, м. Кривий Ріг Україна

старший викладач доцент кафедри ботаніки та екології,

кандидат біологічних наук,

References

1. Ali, H., Khan, E., & Ilahi, I. (2019). Environmental chemistry and ecotoxicology of hazardous heavy metals: environmental persistence, toxicity, and bioaccumulation. Journal of Chemistry Volume, 2019, 1–14. https://doi.org/10.1155/2019/6730305
2. Aminiyan, M. M., Aminiyan, F. M., Mousavi, R., & Heydariyan, A. (2016). Heavy metal pollution affected by human activities and different land-use in urban topsoil: A case study in Rafsanjan city, Kerman province, Iran. Eurasian Journal of Soil Science, 5 (2), 97. https://doi.org/10.18393/ejss.2016.2.097-104
3. Angelova, V., & Ivanov, K. (2018). Heavy metal content in dandelion (Taraxacum officinale WEB.). Agricultural sciences, 10 (23), 55–62. https://doi.org/10.22620/agrisci.2018.23.008
4. Barman, S. C., Sahu, R. K., Bhargava, S. K., & Chaterjee, C. (2000). Distribution of heavy metals in wheat, mustard and weed grains irrigated with industrial effluents. Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 64 (4), 489–496.
https://doi.org/10.1007/s001280000030
5. Bessonova, V.P., & Kryvoruchko, A.P. (2017). Changes in the structural indices of annual shoots of Quercus rubra under anthropogenic impact. Biosystems Diversity, 25 (3), 191–196.
https://doi.org/10.15421/011729
6. Bini, C., Maleci, L., Tani, C., & Wahsha M. (2016). Preliminary observations on the metal tolerance and resilience capacity of Helichrysum italicum (Roth) G. Don growing on mine soils. EQA_Environmental quality, 21, 41–50 DOI: 10.6092/issn.2281-4485/6599.
7. Braun, J. (2020). Bioeconomy and its set of innovations for sustainability. Industrial Biotechnology, 16 (3), 142–143. https://doi.org/10.1089/ind.2020.29210.jvb
8. Dias, M. C., Correia, S., Serˆodio, J., Silva, A. M. S., Freitas, H., & Santos, C. (2018). Chlorophyll fluorescence and oxidative stress endpoints to discriminate olive cultivars tolerance to drought and heat episodes. Scientia Horticulturae, 231 (27), 31–35. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.12.007
9. Fujimaki, S., Suzui, N., Ishioka, N. S., Kawachi, N., Ito, S., Chino, M., & Nakamura, S. (2010). Tracing cadmium from culture to spikelet: noninvasive imaging and quantitative characterization of absorption, transport and accumulation of cadmium in an intact rice plant. Plant Physiology, 152, 1796–1806. https://doi.org/10.1104/pp.109.151035
10. Gill, S. S., Anjum, N. A., Gill, R., & Tuteja N. (2016). Abiotic stress signaling in plants-an overview. In Abiotic Stress Response in Plants, First Edition. Tuteja M. (ed.) Gill S. S. (ed). (pp. 1–12). Wiley-VCH Verlag GmbH & Ca.
11. Gryshko, V. M., Syshchykov, D. V., Piskova, O. M., & Danilchuk, O. V. (2012). Vazhki metaly: nadkhodzhennia v grunty, trans lokatsiia u roslynakh ta ekolohichna bezpeka [Heavy metals: release into soils, translocation in plants and ecological hazard]. Donbass. (in Ukraine).
12. Gupta A., & Balomajumder C. (2016). Simultaneous adsorption of Cr(VI) and phenol from binary mixture using iron incorporated rice husk: insight to multicomponent equilibrium isotherm. International Journal of Chemical Engineering, 2016. https://doi.org/10.1155/2016/7086761
13. Hall, R. D. (2018). Plant Metabolomics in a nutshell: potential and future challenges. Annual Plant Reviews book series, 41, https://doi.org/10.1002/9781119312994.apr0461
14. H.ansch, R., & Mendel, R. R. (2009). Physiological functions of mineral micronutrients (Cu, Zn, Mn, Fe, Ni, Mo, B, Cl). Current Opinion in Plant Biology, 12, 259–266. https://doi.org/10.1016/j.pbi.2009.05.006
15. Huang, L., Rad, S., Xu, L., Gui, L., Song, X., Li, Y., Wu, Z., & Chen, Z. (2020) Heavy metals distribution, sources, and ecological risk assessment in huixian wetland, South China. Water, 12 (1), 431. https://doi.org/10.3390/w12020431
16. Juknys, R., Velicka, R., Kanapickas, A., Kriauciuniene, Z., Masilionyt˙e, L., Vaguseviˇcien˙e, I., Pupalien˙e, R., Klepeckas, M., & Sujetovien˙e, G. (2017). Projecting the impact of climate change on phenology of winter wheat in northern Lithuania. International Journal of Biometeorology, 61 (10), 1765–1775. https://doi.org/10.1007/s00484-017-1360-y
17. Komarova, I. O. (2013). Vmist vazhkykh metaliv u rekreatsiinykh ta promyslovykh zonakh Kryvorizhzhia [The content of mobile forms of heavy metals in recreation edaphotops and industrial areas of kryvorizhya]. Gruntoznavstvo [Soil Science], 14 (3–4), 35–42. (in Ukraine).
18. Komarova, I. I. (2015). Buferni vlastyvosti gruntiv yak pokaznyk zabrudnennia vazhkymy metalamy edafotopiv Kryvorizkoi urboekosystemy [Buffer properties as index of edaphotope heavy metal pollution of Kryvyi Rih urban ecosystems]. Ahroekolohichnyi zhurnal [Agroecological journal], 4, 34–44. (in Ukraine).
19. Komarova, I. O. (2015). Osoblyvosti funktsionuvannia roslynnoho orhanizmu v urbotekhnohennii ekosystemi (analiz stanu problemy) [Features of functioning of the plant organism in the urbatehnogennoy ekosistemme (the analysis of the problem)]. Pytannia bioindykatsii ta ekolohii [Problems of Bioindication and Ecology], 20 (2), 18–29. (in Ukraine).
20. Komarova, I. (2018). Oaraxacum officinale as bioindicator of heavy metal accumulation in soil. Danish Scientific Journal, 8, 10–12. Retrieved from http://www.danish-journal.com/wp-content/uploads/2018/02/DSJ_8.pdf
21. Minkina, T. M., Mandzhieva, S. S., Chaplygin, V. A., Bauer, T. V., Burachevskaya, M. V., Nevidomskaya, D. G., & Zamulina, I. V. (2017). Content and distribution of heavy metals in herbaceous plants under the effect of industrial aerosol emissions. Journal of Geochemical Exploration, 174, 113–120. https://doi.org/10.1016/j.gexplo.2016.05.011
22. Mohamed, A. H., M’hamed, M., Fatma, M., & Hichem, B. M. (2016). Air pollution mapping with bio-indicators in urban areas. In P. J. Sallis (ed.) Air quality _ Measurement and modelling (pp. 163–183). In Tech. http://dx.doi.org/10.5772/65299
23. Nadgorska-Socha, A., Kandziora-Ciupa, M., Trzesicki, M., & Barczyk, G. (2017). Air pollution tolerance index and heavy metal bioaccumulation in selected plant species from urban biotopes. Chemosphere, 183, 471–482. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2017.05.128
24. Peng, W., Li, X., Xio, S., & Fan, W. (2018). Review of remediation technologies for sediments contaminated by heavy metals. Journal of Soils and Sediments volume, 18, 1701–1719. https://doi.org/10.1007/s11368-018-1921-7
25. Podolyak, A. G., & Karpenko, A. F. (2019). Med v pahotnoy i lugovoy pochve Gomelschinyi [Copper in arable and meadow soils of Gomel region]. Ekolohichnyi visnyk Kryvorizhzhia [Ecological Bulletin of Kryvyi Rih District], 4, 56–66. https://doi.org/10.31812/eco-bulletinkrd.v4i0.2560 (in Ukrainian).
26. Radulescu, C., Iordache, S., Dunea, D., Stihi, C., & Dulama, ID. (2015). Risks assessment of heavy metals on public health associated with atmospheric exposure to PM2.5 in urban area. Romanian Journal of Physics, 60 (7–8), 1171–1182.
27. Rascio, N., & Navari-Izzo, F. (2011). Heavy metal hyperaccumulating plants: how and why do they do it? And what makes them so interesting? Plant science, 180 (2), 169–181. https://doi.org10.1016/j.plantsci.2010.08.016
28. Savosko, V. M. (2016). Tyazhelyie metallyi v pochvah Krivbassa [Heavy Metals in Soils at Kryvbas]. Dionat. (in Russian).
29. Stratu, A., Costica, N., & Costica, M. (2016). Wooden species in the urban green areas and their role in improving the quality of the environment. Present Environment and Sustainable Development, 10 (2), 173–184. https://doi.org/10.1515/pesd-2016-0035
30. Tangahu, B. V., Kartika, A. A. G., & Humaira, N. G. (2020). The lichen type identification as a bioindicator of air quality of sukolilo district in Surabaya, Indonesia. Technology Reports of Kansai University, 62 (03), 743–750.
31. Tykhonenko, D.P., & Dehtiarov, V. V. (2009). Praktykum z gruntoznavstva [Workshop on soil science]. Maidan. (in Ukraine).
32. Tytla, M., Widziewicz, K., & Zielewicz, E. (2016). Heavy metals and its chemical speciation at different stages in sewage sludge of processing. Environmental Technology, 37 (7), 899–908. https://doi.org/10.1080/09593330.2015.1090482
33. Xiao, R., Wang, S., Li, R., Wang, J. J., & Zhang, Z. (2017). Soil heavy metal contamination and health risks associated with artisanal gold mining in Tongguan, Shaanxi, China. Ecotoxicology and Environmental Safety, 141, 17–24. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.03.002
34. Zhang, P., Liu, Y., Chen, X., Yang, Z., Zhu, M., & Li, Y. (2016). Pollution resistance assessment of existing landscape plants on Beijing streets based on air pollution tolerance index method. Ecotoxicology and Environmental Safety, 132, 212–223. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2016.06.003

Published

2020-06-26

How to Cite

Комарова, І. О. (2020). БІОІНДИКАЦІЇ СТАНУ ЕДАФОТОПУ ЗА ПОКАЗНИКАМИ АКУМУЛЯЦІЇ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ВЕГЕТАЦІЙНИМИ ОРГАНАМИ (на прикладі Тaraxacum officinale Wigg.). Ecological Bulletin of Kryvorizhzhya, 5, 141–154. https://doi.org/10.31812/eco-bulletin-krd.v5i0.4360

Issue

Section

Practical ecology

Most read articles by the same author(s)