Полициклические ароматические углеводороды в кустарниках Betula nаnа (Betulaceae, Magnoliópsida) под воздействием теплоэлектростанции

Проведены исследования содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в Betula nаnа L. и органогенных горизонтах почв на фоновом участке и в зоне действия теплоэлектростанции (ТЭС) на расстоянии 0.5, 1.0 и 1.5 км от источника. Распределение ПАУ по вегетативным органам березки неравномерно. Качественный состав ПАУ разных органов кустарника сходен. Не выявлено значимых изменений содержания полиаренов в разных органах берёзки и на их поверхности по мере удаления от ТЭС. Содержание полиаренов в органах растений под действием ТЭС превышало фоновые значения в 2–3 раза, максимальные превышения характерны для листьев. Поверхностное содержание полиаренов на коре и корнях в условиях загрязнения возрастало до 3 раз. Для листьев и ветвей превышения не выявлено. Превышение фоновых значений для почв в зоне антропогенного воздействия составило 3 – 3.5 раза с максимумом накопления в 1 км. Содержание полиаренов в почвах было в 3 раза выше, чем в берёзке на фоновом участке, в 5–6 раз на загрязненном. Выявлена тесная корреляция между содержанием ПАУ в B. nаnа и почвах. Для листьев и ветвей B. nаnа выявлено снижение доли поверхностного накопления в общем содержании ПАУ в условиях загрязнения по сравнению с фоновым участком. Для коры и корней обнаружена обратная тенденция. Кластерный анализ показал четкое разделение поверхностного и общего содержания полиаренов во всех исследованных органах. Факторный анализ общего содержания ПАУ в органах березки позволил выявить 3 основных фактора распределения ПАУ, отдельно выделялись наиболее легкие структуры, токсичные компоненты и остальные полиарены. Органы карликовой берёзки могут быть использованы для индикации уровня загрязнения тундровых фитоценозов. Для анализа краткосрочных изменений содержания ПАУ рекомендуется использовать общее содержание ПАУ в листьях, для оценки долгосрочного воздействия – в коре B. nаnа.

1. Василевич Р. С., Безносиков В. А., Лодыгин Е. Д., Кондратенок Б. М. Комплексообразование ионов ртути (II) с гуминовыми кислотами тундровых почв // Почвоведение. 2014. № 3. С. 283 – 294.

2. Горшков А. Г., Михайлова Т. А., Бережная Н. С., Верещагин А. Л. Накопление полициклических ароматических углеводородов в хвое сосны обыкновенной на территории Прибайкалья // Лесоведение. 2008. № 2. С. 21 – 26.

3. Зубарева О. Н. Оценка дальности распространения выбросов в зоне влияния группы предприятий «Норильский никель» на основе анализа растений // Материалы Всерос. конф. с междунар. участием «Эволюция биосферы и техногенез», VI Всерос. симп. с междунар. участием «Минералогия и геохимия ландшафта горно-рудных территорий» и XIII Всерос. чтений памяти акад. А. Е. Ферсмана «Рациональное природопользование», «Современное минералообразование». Улан-Удэ : Бурят. науч. центр СО РАН, 2016. С. 202 – 204.

4. Зубарева О. Н., Данилова И. В. Применение фитоиндикации для мониторинга состояния окружающей среды в зоне влияния группы предприятий «Норильский никель» // Экологическая, промышленная и энергетическая безопасность-2017 : материалы науч.-практ. конф. с междунар. участием. Севастополь : Изд-во Севастоп. гос. ун-та, 2017. С. 519 – 522.

5. Сушкова С. Н., Минкина Т. М., Манджиева С. С., Тюрина И. Г., Васильева Г. К., Кизилкая Р. Мониторинг содержания бенз(а)пирена в почвах под влиянием многолетнего техногенного загрязнения // Почвоведение. 2017. № 1. C. 105 – 116.

6. Родин Л. Е., Ремцов Н. П., Базилевич Н. И. Методические указания к изучению динамики и биологического круговорота в фитоценозах. Л. : Наука. Ленингр. отд-ние, 1968. 143 с.

7. Тентюков М. П. Изменение информативности индикационных характеристик тундровых кустарников в условиях аэротехногенного загрязнения // Сиб. экол. журн. 2008. № 2. С. 217 – 224.

8. Яковлева Е. В., Безносиков В. А., Кондратенок Б. М., Хомиченко А. А. Генотоксические эффекты в растениях Tradescantia (clon 02) индуцированные бенз[a]пиреном // Сиб. экол. журн. 2011. № 6. С. 805 – 812.

9. Яковлева Е. В., Безносиков В. А. Оценка показателей загрязнения тундровых фитоценозов полициклическими ароматическими углеводородами // Поволж. экол. журн. 2016. № 3. С. 352 – 366.

10. Bashkin V. N., Barsukov P. A., Arabsky A. K. Specific Reaction of Biota to Environmental Pollution in Tundra Ecosystems // Biogeochemical Technologies for Managing Pollution in Polar Ecosystems, Environmental Pollution Ser. 2017. Vol. 26. P. 73 – 85.

11. Hamid N., Syed J. H., Junaid M., Zhang G., Malik R. N. Elucidating the urban levels, sources and health risks of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in Pakistan : Implications for changing energy demand // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 619–620. P. 165 – 175.

12. Kargar N., Matin G., Matin A. A., Buyukisik H. B. Biomonitoring, status and source risk assessment of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) using honeybees, pine tree leaves, and propolis // Chemosphere. 2017. Vol. 186. P. 140 – 150.

13. Li H., Liu G., Cao Y. Content and Distribution of Trace Elements and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Fly Ash from a Coal-Fired CHP Plant // Aerosol and Air Quality Research. 2014. Vol. 14. P. 1179 – 1188.

14. Li W., Chen B., Ding X. Environment and Reproductive Health in China : Challenges and Opportunities // Environmental Health Perspectives. 2012. Vol. 120, № 5. P. A184 – A185.

15. Liu S., Liu Q., Ostbye T. Levels and risk factors for urinary metabolites of polycyclic aromatic hydrocarbons inchildren living in Chongqing, China // Science of the Total Environment. 2017. Vol. 598. P. 553 – 561.

16. Luttmer C., Ficko S., Reimer K., Zeeb B. Deciduous vegetation (Betula glandulosa) as a biomonitor of airborne PCB contamination from a local source in the Arctic // Science of the Total Environment. 2013. Vol. 445. P. 314 – 320.

17. Ophof A. A., Oldeboer K. W., Kumpula J. Intake and chemical composition of winter and spring forage plants consumed by semi-domesticated reindeer (Rangifer tarandus tarandus) in Northern Finland // Animal Feed Science and Technology. 2013. Vol. 185, iss. 3–4. P. 190 – 195.

18. Ribeiro J., Silva T. F., Filho J., Mendonсa G., Flores D. Fly ash from coal combustion – An environmental source of organic compounds // Applied Geochemistry. 2014. Vol. 44. P. 103 – 110.

19. Sahu S. K., Bhangare R. C., Ajmal P. Y., Sharma S., Pandit G. G., Puranik V. D. Characterization and quantification of persistent organic pollutants in fly ash from coal fueled thermal power stations in India // Microchemical J. 2009. Vol. 92, iss. 1. P. 92 – 96.

20. Verma S. K., Masto R. E., Gautam S., Choudhury D. P., Ram L. C., Maiti S. K., Maity S. Investigations on PAHs and trace elements in coal and its combustion residues from a power plant // Fuel. 2015. Vol. 162. P. 138 – 147.

21. Yakovleva E. V., Gabov D. N., Beznosikov V. A., Kondratenok B. M., Dubrovskiy Y. A. Accumulation of PAHs in Tundra Plants and Soils under the Influence of Coal Mining // Polycyclic Aromatic Compounds. 2017. Vol. 37, iss. 2–3. P. 203 – 218.

22. Yakovleva E. V., Gabov D. N., Beznosikov V. A., Kondratenok B. M. Accumulation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soils and Mosses of Southern Tundra at Different Distances from the Thermal Power Plant // Eurasian Soil Science. 2018. Vol. 51, № 3. P. 268 – 275.