Микроэлементы в компонентах водной экосистемы Северо-Крымского канала и орошаемых сельхозугодий

В. Ю. Проскурнин, Н. Ю. Мирзоева, О. Д. Чужикова*, М. О. Вахрушев

Институт биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН, Севастополь, Россия

* e-mail: olga88.chp@ya.ru

Аннотация

В 2022–2023 гг. в водной экосистеме Северо-Крымского канала, орошаемых почвах вдоль него и выращиваемых поливных сельскохозяйственных культурах были определены концентрации микроэлементов Be, V, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Se, Mo, Cd, Sb, Tl, Pb, Ag. Содержание всех изучаемых элементов определяли в их кислотных концентратах и минерализатах в соответствии с ГОСТ Р 56219-2014 методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой на масс-спектрометре PlasmaQuant MS Elite (AnalytikJena, Германия) на базе НО ЦКП «Спектрометрия и хроматография» ФИЦ ИнБЮМ. Концентрации тяжелых металлов и микроэлементов в водной экосистеме Северо-Крымского канала были безопасны для использования днепровской воды в качестве питьевой, а также для других хозяйственных нужд Крыма. Максимальное относительное увеличение пула микроэлементов вследствие орошения полей днепровской водой было определено для Mo (до 0.1 %), а также для Zn, Sb и Pb (не более 0.04 %), что не может существенно влиять на экологическое состояние орошаемых земель. В почвах как рисовых и пшеничных полей, так и целинных земель наблюдалось систематическое превышение предельно допустимой концентрации Cd для почв сельхозугодий (до 230 %). В культурах риса и пшеницы обнаружено превышение максимально допустимых уровней содержания Fe, Ni, Cd, As для зерна и зернофуража. В колосе пшеницы максимально допустимые уровни Fe были превышены на 24 %, Ni – на 110 %, As – на 70 %. В зерне риса были превышены предельно допустимые концентрации для продуктов питания Cu (на 29 %), Cd (на 150 %) и Pb (на 438 %), а в зерне пшеницы – Cd (на 360 %) и Pb (на 300 %). Выявлено, что незначительные количества микроэлементов, приносимые с днепровской водой по Северо-Крымскому каналу, не могут оказать ощутимого эффекта на орошаемые сельхозугодья Крыма. Обнаруженные превышения предельно допустимых концентраций и максимально допустимых уровней микроэлементов в почвах и сельскохозяйственных культурах обусловлены, вероятно, деятельностью промышленных предприятий на севере полуострова.

Ключевые слова

Северо-Крымский канал, тяжелые металлы в почве, тяжелые металлы в растениях, тяжелые металлы в воде, орошаемые почвы, сельскохозяйственные растения, загрязнение тяжелыми металлами

Благодарности

Работа выполнена в рамках гранта РНФ, проект № 23-26-00128: «Роль оросительной системы Северо-Крымского канала в процессах переноса долгоживущих радионуклидов чернобыльского происхождения, тяжелых металлов, а также углеводородов с днепровской водой на поливные сельхозугодья Крыма».

Для цитирования

Микроэлементы в компонентах водной экосистемы СевероКрымского канала и орошаемых сельхозугодий / В. Ю. Проскурнин [и др.] // Экологическая безопасность прибрежной и шельфовой зон моря. 2024. № 3. С. 123–138. EDN MHWSYU.

Proskurnin, V.Yu., Mirzoeva, N.Yu., Chuzhikova, O.D. and Vakhrushev, M.O., 2024. Trace Elements in the Components of the Aquatic Ecosystem of the North Crimean Canal and Irrigated Farmland. Ecological Safety of Coastal and Shelf Zones of Sea, (3), pp. 123–138.

Список литературы

  1. Гидрология и гидрохимия Днепра и его водохранилищ / А. И. Денисова [и др.]. Киев : Наукова думка, 1989. 216 с.
  2. Коба В. П., Сахно Т. М. Почвенное плодородие и урожайность зерновых и зернобобовых культур в Крыму // АгроЭкоИнфо, 2020. № 2. EDN JJHCLL.
  3. Родин И. К., Клёпова И. К. Распределение посевных площадей сельскохозяйственных культур в Республике Крым после 2014 года // VII Международная научно-практическая конференция «Экологическое состояние природной среды и научно-практические аспекты современных агротехнологий», Рязань, 06 апреля 2023 года. Рязань : Рязанский государственный агротехнологический университет им. П.А. Костычева, 2023. С. 351–354. EDN SSDQBW.
  4. Mirzoeva N., Tereshchenko N., Korotkov A. Artificial Radionuclides in the System: Water, Irrigated Soils, and Agricultural Plants of the Crimea Region // Land. 2022. Vol. 11, iss. 9. 1539. https://doi.org/10.3390/land11091539
  5. Проблема повышения уровня тяжелых металлов в воде, предназначенной для орошения сельскохозяйственных культур / А. С. Улесов [и др.] // Комплексный подход к научно-техническому обеспечению сельского хозяйства : Материалы Международной научно-практической конференции, посвященной памяти члена-корреспондента РАСХН и НАНКР академика МАЭП и РАВН Бочкарева Я.В., Рязань, 09 декабря 2020 года. Часть II. Рязань : РГАТУ, 2020. С. 340–343. EDN QTZWKY.
  6. The regularities of heavy metals and arsenic accumulation in the vegetation of riverside depending on the level of technogenic load / N. A. Chernykh [et al.] // Journal of Pharmaceutical Sciences and Research. 2018. Vol. 10, iss. 4. P. 800–804 р. URL: https://www.jpsr.pharmainfo.in/Documents/Volumes/vol10Issue04/jpsr10041823.pdf (Date of access: 8.09.2024).
  7. Переволоцкая Т. В., Анисимов В. С. Закономерности миграционных процессов тяжелых металлов в системе «почва – сельскохозяйственные растения» на примере коэффициента накопления Cu, Zn, Pb, Cd в зерновых культурах (зерно пшеницы и ячменя) // Проблемы современной науки и образования. 2017. № 10(92). С. 27–32. EDN YFURAD.
  8. Корецкая А. С., Андреева Г. Ю., Никонова Г. Н. Содержание тяжелых металлов в системе почва–зерновые культуры // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2023. № 4. С. 96–100. EDN OIJWJC.
  9. Лукьянова Е. С., Федотов В. А. Особенности накопления тяжелых металлов в почве и зерновых культурах // Микроэлементы в медицине. 2024. Т. 25, № 2. С. 54–55. EDN JHWFED. http://doi.org/10.19112/2413-6174-2024-25-2-23
  10. Башмаков Д. И., Лукаткин А. С. Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений. Саранск : Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева, 2009. 236 с. EDN QCNYFZ.
  11. Распределение некоторых тяжелых металлов в озимой пшенице на разных стадиях ее развития / Т. Г. Крупнова [и др.] // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Химия. 2023. Т. 15, № 3. С. 148–158. EDN UNIELM. https://doi.org/10.14529/chem230308
  12. Адсорбционные свойства риса по отношению к солям тяжелых металлов / В. Д. Инишева [и др.] // Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения : Материалы III Международной научно-практической конференции молодых ученых и студентов, III Форума медицинских и фармацевтических ВУЗов России «За качественное образование», Екатеринбург, 03–05 апреля 2018 года. Екатеринбург : УГМУ, 2018. С. 592–595. EDN MHZQNV.
  13. Содержание тяжелых металлов в почвах селитебных территорий Республики Крым / Е. В. Евстафьева [и др.] // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2018. Т. 329, № 10. С. 19–29. EDN YNVYBN. https://doi.org/10.18799/24131830/2018/10/2101
  14. Comparative evaluation of pollution by heavy metals of ploughed and fallow land at various duration of agropedogenesis / F. N. Lisetskii [et al.] // Journal of Agriculture and Environment, 2020. Iss. 3. https://doi.org/10.23649/jae.2020.3.15.2

Текст статьи

Русскоязычная версия (PDF)

Англоязычная версия (PDF)