ekipЭкология и промышленность РоссииEcology and Industry of Russia1816-03952413-6042ООО "Калвис"10.18412/1816-0395-2022-9-48-53ekip-2178Research ArticleАНАЛИЗ. МЕТОДИКИ. ПРОГНОЗЫANALYSIS. METHODS. PROGNOSISОценка и прогноз состояния почв Центрального Предкавказья и Кавказа при загрязнении хромомAssessment and Forecast of Soil Conditions of the Central Ciscaucasia and the Caucasus with Chromium ContaminationКолесниковС.И.KolesnikovS.I.

д-р с.-х. наук, зав. кафедрой

Dr. Sci. (Agriculture), Head of Department

podpiska@kalvis.ruМощенкоД.И.MoshchenkoD.I.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruКузинаА.А.KuzinaA.A.

канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник

Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Fellow

podpiska@kalvis.ruКазеевК.Ш.KazeevK.Sh.

д-р географ. наук, профессор

Dr. Sci. (Geogr.), Professor

podpiska@kalvis.ruМеженковА.А.MezhenkovA.A.

аспирант

Post-graduate Student

podpiska@kalvis.ruЛитвиновЮ.А.LitvinovYu.A.

канд. биол. наук, доцент

Cand. Sci. (Biol.), Associate Professor

podpiska@kalvis.ruАкадемия биологии и биотехнологии им. Д.И. Ивановского, Южный федеральный университетРоссияAcademy of Biology and Biotechnology named after D.I. Ivanovsky, Southern Federal UniversityRussian Federation2022070920222694853Copyright © ООО "Калвис", 20222022ООО "Калвис"ООО "Калвис"https://www.ecology-kalvis.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ecology-kalvis.ru/jour/article/view/2178

Проведено лабораторное моделирование загрязнения оксидом хрома(VI) 11 важнейших типов и подтипов почв Центрального Предкавказья и Кавказа: черноземы обыкновенные (Чо), выщелоченные (Чв), оподзоленные (Чоп), типичные (Чт(г)), дерново-карбонатные (Дк), темно-серые лесные (Слт), бурые лесные слабоненасыщенные (Бл(н), горно-луговые дерновые (Глг(д)), дерново-торфянистые (Глг(т)), черноземовидные (Глг(ч)), горно-лугово-степные (Глг(с)). Проанализировано влияние 100, 1000 и 10000 мг/кг хрома на наиболее чувствительные и информативные показатели состояния почв (численность бактерий, активность ферментов, рост и развитие растений) и экологические функции почв. Установлены региональные экологически безопасные концентрации валового (общего) хрома в исследованных почвах: Глг(ч) – 85 мг/кг; Чв, Чоп, Слт, Бл(н), Глг(т) – 110 мг/кг; Дк – 115 мг/кг; Чо – 120 мг/кг; Глг(д) – 125 мг/кг; Чт(г) – 135 мг/кг; Глг(с) – 140 мг/кг. Разработаны прогнозные картосхемы ухудшения биологического состояния и нарушения экологических и сельскохозяйственных функций почв Центрального Предкавказья и Кавказа в случае их загрязнения теми или иными концентрациями хрома.

Laboratory simulation of pollution with chromium (VI) oxides of 11 main types and subtypes of soils in the Central Ciscaucasia and the Caucasus was carried out: ordinary chernozems (Och), leached soil (Ls), podzolic soil (Ps), modal soil (Ms), redzina soil (Rs) , dark gray forest soil (Dgfs), slightly unsaturated brown forest soil (Subs), mountain-meadow soddy soil (Mmss), soddy-torfy soil (Sts), chernozemic soil (Chs), mountain meadow steppe soil (Mmsts). Impact analysis of 100, 1000 and 10000 mg/kg of chromium on the most sensitive and informative indicators of soil conditions (number of bacteria, enzyme activity, plant growth and development) and ecological functions of soils were performed. Regional ecologically safe concentrations of total chromium in the studied soils were established: Chs – 85 mg/kg, Ls, Och, Dgfs, Subs, Sts – 110 mg/kg, Rs – 115 mg/kg, Och – 120 mg/kg, Mmss – 125 mg/kg, Ms – 135 mg/kg, Mmsts – 140 mg/kg. Predictive deterioration maps of the biological state and violation of the ecological and agrarian soil functionality in the Central Ciscaucasia and the Caucasus in case of contamination with concentrated chromium were developed, indicating a very high environmental hazard of chromium.

загрязнениехромустойчивостьрегиональные предельно допустимые концентрациипрогнозные картосхемыэкологические функции почвсельскохозяйственные функции почвЦентральное ПредкавказьеКавказpollutionchromiumsustainabilityregional maximum permissible concentrationpredictive mapssoil ecological functionalityagronomic soil finctionalityCentral Ciscaucasia and CaucasusReferencesKolesnikov S., Minnikova T., Kazeev K., Akimenko Y., Evstegneeva N. Assessment of the Ecotoxicity of Pollution by Potentially Toxic Elements by Biological Indicators of Haplic Chernozem of Southern Russia (Rostov region). Water, Air, and Soil Pollution. 2022. Vol. 233. No 1. P. 18. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05496-3.Kolesnikov S., Minnikova T., Kazeev K., Akimenko Y., Evstegneeva N. Assessment of the Ecotoxicity of Pollution by Potentially Toxic Elements by Biological Indicators of Haplic Chernozem of Southern Russia (Rostov region). Water, Air, and Soil Pollution. 2022. Vol. 233. No 1. P. 18. https://doi.org/10.1007/s11270-021-05496-3.Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. 4th Edition. Boca Raton. FL, Crc Press. 2010. P. 548.Kabata-Pendias A. Trace Elements in Soils and Plants. 4th Edition. Boca Raton. FL, Crc Press. 2010. P. 548.Колесников С.И., Евреинова А.В., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Изменение эколого-биологических свойств чернозема при загрязнении тяжелыми металлами второго класса опасности (Mo, Co, Cr, Ni). Почвоведение. 2009. № 8. С. 1007—1013.Колесников С.И., Евреинова А.В., Казеев К.Ш., Вальков В.Ф. Изменение эколого-биологических свойств чернозема при загрязнении тяжелыми металлами второго класса опасности (Mo, Co, Cr, Ni). Почвоведение. 2009. № 8. С. 1007—1013.Farid M., Saeed R., Ali S., Rizwan M., Ali Q., Nasir T., Abbasi G.H., Rehmani M.I.A., Ata-Ul-Karim S.T., Bukhari S.A.H., Ahmad T. Phyto-management of chromium contaminated soils through sunflower under exogenously applied 5-aminolevulinic acid. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. Vol. 151. P. 255—265. doi:10.1016/j.ecoenv.2018.01.017.Farid M., Saeed R., Ali S., Rizwan M., Ali Q., Nasir T., Abbasi G.H., Rehmani M.I.A., Ata-Ul-Karim S.T., Bukhari S.A.H., Ahmad T. Phyto-management of chromium contaminated soils through sunflower under exogenously applied 5-aminolevulinic acid. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2018. Vol. 151. P. 255—265. doi:10.1016/j.ecoenv.2018.01.017.Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М., Высш. шк., 1975. 342 с.Перельман А.И. Геохимия ландшафта. М., Высш. шк., 1975. 342 с.Afshan S., Ali S., Bharwana S.A, Rizwan M., Farid M., Abbas F., Ibrahim M., Mehmood M.A., Abbasi G.H. Citric acid enhances the phytoextraction of chromium, plant growth, and photosynthesis by alleviating the oxidative damages in Brassica napus L. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. Vol. 22. P. 11679—11689.Afshan S., Ali S., Bharwana S.A, Rizwan M., Farid M., Abbas F., Ibrahim M., Mehmood M.A., Abbasi G.H. Citric acid enhances the phytoextraction of chromium, plant growth, and photosynthesis by alleviating the oxidative damages in Brassica napus L. Environ. Sci. Pollut. Res. 2015. Vol. 22. P. 11679—11689.Farid M., Ali S., Rizwan M., Ali Q., Abbas F., Bukhari S.A.H., Saeed R., Wu L. Citric acid assisted phytoextraction of chromium by sunflower; morpho-physiological and biochemical alterations in plants. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2017. Vol. 145. P. 90—102.Farid M., Ali S., Rizwan M., Ali Q., Abbas F., Bukhari S.A.H., Saeed R., Wu L. Citric acid assisted phytoextraction of chromium by sunflower; morpho-physiological and biochemical alterations in plants. Ecotoxicology and Environmental Safety. 2017. Vol. 145. P. 90—102.Brown G.E., Foster A.L., Ostergren J.D. Mineral surface and bioavailability of heavy metals: A molecular-scale perspective. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 3388—3395.Brown G.E., Foster A.L., Ostergren J.D. Mineral surface and bioavailability of heavy metals: A molecular-scale perspective. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. Vol. 96. P. 3388—3395.Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 января 2021 г. N 2 "Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". [Электронный ресурс]. URL:https://base.garant.ru/400274954/ (дата обращения 12.12.2021).Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28 января 2021 г. N 2 "Об утверждении санитарных правил и норм СанПиН 1.2.3685-21 "Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания". [Электронный ресурс]. URL:https://base.garant.ru/400274954/ (дата обращения 12.12.2021).Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Власова Е.В. Металлы в окружающей среде. Лесные ландшафты Северо-Западного Кавказа. М., Университетская книга, 2008. 260 с.Алексеенко В.А., Суворинов А.В., Власова Е.В. Металлы в окружающей среде. Лесные ландшафты Северо-Западного Кавказа. М., Университетская книга, 2008. 260 с.Дьяченко В.В., Матасова И.Ю. Региональные кларки химических элементов в почвах Европейской части юга России. Почвоведение. 2016. № 10. С. 1159—1166.Дьяченко В.В., Матасова И.Ю. Региональные кларки химических элементов в почвах Европейской части юга России. Почвоведение. 2016. № 10. С. 1159—1166.Казеев К.Ш., Колесников С.И. Атлас почв Азово-Черноморского бассейна. Ростов-на-Дону, Издательство Южного федерального университета, 2015. 80 с.Казеев К.Ш., Колесников С.И. Атлас почв Азово-Черноморского бассейна. Ростов-на-Дону, Издательство Южного федерального университета, 2015. 80 с.Грушко Я.М. Соединения хрома и профилактика отравлений ими. М., Медицина, 1964. 297 с.Грушко Я.М. Соединения хрома и профилактика отравлений ими. М., Медицина, 1964. 297 с.Мамырбаев А.А., Засорин Б.В., Сатыбалдиева У.А. Характеристика условий труда на Актюбинском заводе ферросплавов. Гигиена труда и медицинская экология. 2010. № 1(26). С. 51—56.Мамырбаев А.А., Засорин Б.В., Сатыбалдиева У.А. Характеристика условий труда на Актюбинском заводе ферросплавов. Гигиена труда и медицинская экология. 2010. № 1(26). С. 51—56.Айбасова Ж.А. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами предприятий хромовой промышленности. Медицинский журнал Западного Казахстана. 2005. №3(7). С. 13—19.Айбасова Ж.А. Загрязнение атмосферного воздуха выбросами предприятий хромовой промышленности. Медицинский журнал Западного Казахстана. 2005. №3(7). С. 13—19.Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М., ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 85 с.Водяницкий Ю.Н. Тяжелые металлы и металлоиды в почвах. М., ГНУ Почвенный институт им. В.В. Докучаева РАСХН, 2008. 85 с.Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Власов М.Н. Гидрогенное загрязнение тяжелыми металлами аллювиальных почв г. Пермь. Почвоведение. 2008. № 11. С. 1399—1408.Водяницкий Ю.Н., Васильев А.А., Власов М.Н. Гидрогенное загрязнение тяжелыми металлами аллювиальных почв г. Пермь. Почвоведение. 2008. № 11. С. 1399—1408.Ладонин Д.В., Кебадзе Н.Д. Сравнение различных способов разложения почв для определения содержания тяжелых металлов методом ИСП—МС. Тр. II Межд. конф. "Современные проблемы загрязнения почв". М., МГУ, 2007. С. 203—208.Ладонин Д.В., Кебадзе Н.Д. Сравнение различных способов разложения почв для определения содержания тяжелых металлов методом ИСП—МС. Тр. II Межд. конф. "Современные проблемы загрязнения почв". М., МГУ, 2007. С. 203—208.Kolesnikov S.I., Kazeev K.S., Akimenko Y.V. Development of regional standards for pollutants in the soil using biological parameters. Environmental Monitoring and Assessment. 2019. Vol. 191. No. 9. 54402. https://doi.org/10.1007/s10661-019-7718-3.Kolesnikov S.I., Kazeev K.S., Akimenko Y.V. Development of regional standards for pollutants in the soil using biological parameters. Environmental Monitoring and Assessment. 2019. Vol. 191. No. 9. 54402. https://doi.org/10.1007/s10661-019-7718-3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.