Эколого-физиологические аспекты аккумуляции и распределения тяжелых металлов у высших растений

• Автор: Башмаков, Дмитрий Идрисович
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 169 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение.

Глава 1. Тяжелые металлы в системе почва тяжелые металлы

растение.

1.1. Общая характеристика тяжелых металлов и их значение в природе.

1.2. Основные источники поступления и трансформация тяжелых металлов в почвах

1.3. Физиологическая роль тяжелых металлов в растительном организме

1.4. Поступление тяжелых металлов в растения.

1.5. Транслокация и накопление тяжелых металлов в растении.

1.6. Последствия взаимодействия растительных организмов с тяжелыми металлами.

Глава 2. Природные условия района исследования
2.1. Краткое физикогеографическое описание г. Саранска
2.2. Фоновое содержание и антропогенное поступление тяжелых металлов в ландшафты г. Саранска.
Глава 3. Материал и методы
3.1. Объекты исследования
3.2. Отбор проб в естественных местообитаниях
3.3. Постановка вегетационных опытов.
3.4. Методики исследований.
Глава 4. Поглощение и транслокация тяжелых металлов в растениях
4.1. Содержание ТМ в растениях и почвах г. Саранска
4.2. Эдафические аспекты поглощения ТМ дикорастущими видами
4.3. Динамика поглощения и распределения тяжелых металлов
по органам и тканям кукурузы и огурца
Глава 5. Физиологическое действие тяжелых металлов на растения
5.1. Действие тяжелых металлов на ростовые характеристики экотипов i .
5.2. Влияние тяжелых металлов на ростовые показатели культурных растений.
5.3. Влияние тяжелых металлов на состояние клеточных мембран.
Глава 6. Модификация поглощения тяжелых металлов биологически активными веществами
6.1. Действие синтетических регуляторов роста на ростовые реакции растений.
6.2. Влияние синтетических регуляторов роста на экзоосмос электролитов из тканей растений.
6.3. Влияние синтетических регуляторов роста на аккумуляцию тяжелых металлов
Глава 7. Возможности использования травянистых растений для
фиторемедиации почв
Выводы.
Список использованных источников


Среди этих элементов и ТМ Аб, Бс, Сб, РЬ, 1, Бп и др. Степанюк, . Близко залегающие от поверхности рудные тела. В таких почвах содержится повышенное количество ТМ, сопоставимое с тем, какое наблюдается в техногенно загрязненных почвах, или даже превосходит его Ильин, . Антропогенное поступление ТМ в биосферу в десятки раз превышает естественное Меркулов и др. Основные антропогенные источники поступления ТМ в почвы карьеры и шахты по добыче полиметаллических руд металлургические предприятия электростанции, сжигающие каустобиолиты автотранспорт химические средства защиты сельскохозяйственных культур Ягодин, . Техногенное распыление Со, Мо, и и других ТМ при сжигании минерального топлива началось задолго до того, как стали использоваться сами эти элементы Бондарев, . По мере поступления ТМ в техногенную среду вступает в действие механизм рассеивания, осуществляющийся водой, ветром, организмами Вернадский, . В гумусовых горизонтах почв возможна аккумуляция Со, , , Ое, Ль, РЬ, , Ли и других ТМ. Эти элементы поглощаются корнями из наиболее глубоких почвенных горизонтов, а затем с растительным опадом переходят в гумус. Геохимически аномальные и техногеино загрязненные почвы различаются в статусе ТМ. В первом случае на фойе небольшого накопления ТМ в гумусовом горизонте прослеживается увеличение их содержания с глубиной почвенногеологического профиля, тогда как во втором они концентрируются в поверхностном слое, поскольку основная часть ТМ поступает в форме труднорастворимых или нерастворимых соединений. Свыше состава пыли металлоплавильных предприя тий приходится на оксиды металлов, на долю водорастворимой формы лишь 67 Первухина, Малахова, . Другое различие формы ТМ в почве. В почвах геохимических аномалий могут присутствовать металлосодержащие гипогенные минералы, однако преобладают вторичные минералы, образовавшиеся в зоне окисления в процессе выветривания и представленные сульфидами, сульфатами и карбонатами ТМ. Частично ТМ в сорбированном состоянии находятся в гидроксидах железа. При техногенном же загрязнении в почве происходит накопление преимущественно оксидной и металлической форм Ильин, . Основные накопители ТМ в почве тонкодисперсные минеральные частицы, гумус, отчасти оксиды Те и Мп. ГМ достаточно четко различаются по сродству с определенным субстратом депо. Со с ионным радиусом от до им имеют положительную корреляцию с содержанием в почве иловых частиц. Прямолинейная зависимость между количеством в почве ила и ТМ отмечена для элементов с координационным числом 6. В илистых частицах содержание ТМ в 24 раза больше, чем в почвенной массе в целом. Сс положительно коррелирует с содержанием гумуса Ильин, . ТМ, однако ГМ в почвах могут находиться в растворе, в форме коллоидов и во взвеси Елпатьсвский, . Подвижная форма для Си, Мо, Со, Тл и др. ТМ обычно составляет их валового содержания в почве, но распределяется в почвенном профиле неравномерно. Значительная часть ТМ, освобождающихся при разложении растительных остатков, депонируется в гумусе, сохраняя при этом мобильность. Л В иллювиальном горизонте месте встречи вод с сорбентами накапливаются мигрирующие из вышележащею слоя почвы тонкодисперсные частицы, насыщенность которых ТМ всегда более высокая возникают сорбционные барьеры. Б Резкое изменение среды на контакте горизонтов в профиле почвы вызывает осаждение мигрирующих с нисходящим током влаги металлосодержащих соединений. Когда кислая среда сменяет щелочную, возникает щелочной барьер, для которого характерно концентрирование Ре, Мп, Сг, Си, , Со, РЬ, Сб. Менее характерно резкое уменьшение . На кислых барьерах осаждаются анионогенные элементы V, У, Мо, Ое, 2г Школьник, Зырин, Звонарев, Шинкаре в, . Г Ионы ТМ образуют соединения с рядом органических веществ цитратами, оксалатами, аминокислотами, гуминовыми и фульвокислотами. Низкомолекулярные органические комплексы увеличивают миграционную способность ТМ Черных и др. В их составе металлы транспортируются за пределы почвенного профиля Якушевская, .