Elemental Composition of the Poplar Foliage as a Biogeochemical Indicator of Industrial Specialization of Urban Systems

The content of certain chemical elements including rare-earth and radioactive ones in the ash of poplar leaves is investigated in order to establish the natural and technogeneous geochemical specialization of diverse urban systems with a developed transport–industrial infrastructure. Such methods of investigation as the biogeochemical indication method, instrumental neutron activation analysis, and statistical treatment of analytical data are used. Contents of 28 chemical elements in representative samplings of ash of leaves at the territory of ten cities of Kazakhstan, Southern Siberia, and Far East of Russia are determined. Geochemical associations of chemical elements for cities with various industrial specializations are established. It is proven that the ash of poplar leaves is an objective biogeochemical indicator of acting industrial specialization of urban systems. Numerical indices of accumulation levels of certain chemical elements can be used with the goal to norm the urbanized territories with different anthropogenic load.

poplar leaves, biogeochemical indication, neutron activation analysis, geochemical series, urban system, industrial specialization, Kazakhstan, Siberia, Far East

1. Баргальи Р. Биогеохимия наземных растений / Пер. с англ. И.Н. Михайловой. М.: ГЕОС, 2005. 457 с.

2. Байгалиев Б.Е., Шайхутдинова А.А. Экологический мониторинг растительного покрова в окрестности предприятий топливно-энергетического комплекса, использующих твердое топливо // Экология и промышленность России. 2011. Февраль. С.55-59.

3. Рихванов Л.П., Архангельская Т.А., Несветайло В.Д. Изучение уровня и динамики накопления делящихся радионуклидов в годовых кольцах деревьев // Геохимия. 2002. № 11.

4. Бакулин В.Т. Использование тополя в озеленении промышленных городов Сибири: краткий анализ проблемы // Сибирский экологический журнал. 2005. № 4.

5. Есенжолова А.Ж., Панин М.С. Биоиндикационная способность листьев древесных кустарниковых насаждений для оценки загрязнения среды тяжелыми металлами в зоне действия металлургического комплекса // Экология и промышленность России. 2013. Июль.

6. Шаймарданова Б.Х., Асылбекова Г.Е., Барановская Н.В., Бигалиев А.Б., Корогод Н.П. Биоиндикация урбоэкосистемы г. Павлодара по содержанию химических элементов в золе листвы тополя черного Populus nigra L. // Вестник Томского государственного университета. 2010. № 338.

7. Ялалтдинова А.Р., Барановская Н.В., Рихванов Л.П. Влияние выбросов промышленных предприятий г. Усть-Каменогорска на формирование элементного состава листьев тополя // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2014. № 2 (85). С.108-113.

8. Baslar S. Et al. Trace element biomonitoring by leaves of Populus nigra L. from Western Anatolia, Turkey // Journal of Environmental Biology. 2005. Vol. 26 (4). Р.665-668.

9. Арбузов С.И., Рихванов Л.П. Геохимия радиоактивных элементов: учебное пособие. Томский политехнический университет. Томск: Изд-во ТПУ, 2009. 300 с.

10. Arbuzov S.I., Volostnov A.V., Rikhvanov L.P., Mezhibor A.M., Ilenok S.S. Geochemistry of radioactive elements (U, Th) in coal and peat of northern Asia (Siberia, Russian Far East, Kazakhstan, and Mongolia) // International Journal of Coal Geology. 2011. Vol. 86 (4).