Накопление токсичных химических элементов растениями в районе Любавинского месторождения золота (Забайкальский край)

Золоторудные месторождения в Забайкалье характеризуются аномально высоким содержанием ряда элементов, особенно As, что отражается на загрязнении почв и растений, влияет на состояние здоровья проживающих здесь людей. Исследования проведены в районе Любавинского месторождения золота с целью выявить содержание ряда токсичных элементов (As, Ba, Be, Bi, Cd, Hg, Pb, Sb и Tl) в почве и растениях. Пробные площади были расположены на хвостохранилище и в природных растительных сообществах. Для определения концентраций микроэлементов в пробах почвы и растений за основу была использована «Методика выполнения измерений содержания металлов в твердых объектах методом спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой» (1998). Установлено аномально высокое относительно кларка земной коры [Rudnick, Gao, 2003] валовое содержание в грунте хвостохранилища и в почве окружающей территории As, Bi, Hg и Sb, а также превышение гигиенического норматива As в почве на всех пробных площадях, Hg и Sb – в грунте хвостохранилища. Травянистые растения на площади хвостохранилища (Thermopsis lanceolata, Artemisia gmelinii) характеризовались значительным превышением установленных норм в лекарственном сырье по содержанию As в подземной и надземной частях растений, а за его пределами незначительным превышением, за исключением Phlojodicarpus sibiricus, у которого концентрация As в подземной части значительно превышала ПДК. Концентрация исследованных элементов в надземной и подземной частях растений зависела от биологических особенностей растений и характеристики окружающей среды. P. sibiricus, A. gmelinii характеризовались относительно высокой концентрацией элементов в подземной части растения, а T. lanceolata – более высокой концентрацией в надземной части, особенно в соцветиях. Наиболее активно извлекались растениями доступные формы Cd, Sb, Ba, Hg, Tl и Bi. Вблизи Любавинского месторождения не рекомендовано использовать лекарственные и кормовые растения без контроля на содержание в них токсичных элементов.

1. Вадюнина А.Ф., Корчагина З.А. Методы определения физических свойств почв и грунтов. М.: Высшая школа, 1961. 345 с.

2. Гилимшина Э.В., Зилеев И.И., Миннигазимов Н.С. Влияние деятельности Семеновской золотоизвлекательной фабрики в Баймакском районе Республики Башкортостан на почвенную среду / Экология и природопользование: сб. ст. по материалам II Всероссийской научно-практической конференции. Краснодар, 2022. С. 50–54.

3. Горбань Д.Н., Юргенсон Г.А. Свинец в системе «почва – растение» в ландшафте Шерловогорского горнорудного района на примере Polygonum angustifolium (Polygonaceae) // Успехи современного естествознания. 2016. № 12-2. С. 375–379.

4. Дмитриева Н.Н. Экологическая оценка АпрелковскоПешковской золоторудной площади. Молодежная научная весна: материалы LI Научно-практической конференции молодых исследователей ЗабГУ: в 3 частях. Чита, 2024. С. 138–141.

5. Дьяконов К.Н., Касимов Н.С., Тикунов В.С. Современные методы географических исследований. М.: Просвещение, 1996. 207 с.

6. Емельянов А.Г. Концепция геоэкологического анализа территориальных и аквальных геосистем региона // Геоэкология и природопользование. Труды XII съезда Русского географического общества. 2005. Т. 4. С. 3–7.

7. Железнова О.С., Черных Н.А., Тобратов С.А. Цинк и кадмий в фитомассе древесных растений лесных экосистем: закономерности транслокации, аккумуляции и барьерных механизмов // Вестник Рос. ун-та дружбы народов. Серия: Экология и безопасность жизнедеятельности. 2017. Т. 25. № 2. С. 253–270.

8. Кажкенова Б.А., Есимова Д.Д. Влияние золотопромышленных отвальных отходов на экологическое состояние окружающей среды // Мелиорация как драйвер модернизации АПК в условиях изменения климата: материалы Международной научно-практической интернет-конференции. М., 2020. С. 181–186.

9. Касимов Н.С. Экогеохимия ландшафтов. М., 2013. 208 с.

10. Макаров В.П. Содержание химических элементов в листьях ивы Миабэ (Salix miyabeana Seemen), произрастающей в районе хвостохранилища Дарасунского месторождения золота // Агрохимия. 2024. № 10. С. 83–93.

11. Макаров В.П., Филенко Р.А., Михеев И.Е. и др. Элементный состав листьев березы повислой (Betula pendula Roth) в районе золоторудного месторождения Забайкалья // Агрохимия. 2024. № 4. С. 95–104.

12. Михайлова Л.А., Нимаева Б.В., Смолянинова М.А. и др. Анализ содержания мышьяка в компонентах окружающей среды Забайкалья. Профилактическая медицина – 2020. СПб., 2020. С. 72–77.

13. Ориентировочно допустимые концентрации (ОДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2009. 10 с.

14. Подолянчик В.А., Горбачева Н.А. Экологические проблемы в горнодобывающей промышленности // Теория и практика современной аграрной науки. 2022. С. 421–425.

15. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в почве: Гигиенические нормативы. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006. 15 с.

16. Птицын А.Б., Гребенщикова В.И., Замана Л.В. и др. Подвижность химических элементов в водных и наземных экосистемах // Вестник Забайкальского гос. унта. 2014. № 8(111). С. 23–32.

17. Сиромля Т.И., Загурская Ю.В. Проблемы исследования процессов аккумуляции и гипераккумуляции растениями химических элементов // Журнал общей биологии. 2021. Т. 82. № 4. С. 283–296.

18. Скальный А.В., Рудаков И.А. Биоэлементы в медицине. М.: Мир, 2004. 272 с.

19. Солодухина М.А., Юргенсон Г.А. Мышьяк в ландшафтах Шерловогорского рудного района (Восточное Забайкалье). Чита, 2018. 175 с.

20. Солодухина М.А. О содержании мышьяка в некоторых лекарственных растениях Забайкальского края // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 562.

21. Солодухина М.А., Юргенсон Г.А. Сурьма в степных почвах, техноземах и Artrmisia gmelinii Weber ex Stechm Шерловогорского рудного района (Восточное Забайкалье) // Успехи современного естествознания. 2017. № 4. С. 114–119.

22. Тимофеева С.С., Музафаров А.М., Мусаев М.Н. и др. Экологические риски для здоровья населения в районах золотодобычи / Эффективность применения инновационных технологий и техники в сельском и водном хозяйстве: сб. науч. тр. Международной научно-практической онлайн-конференции, посвященной 10-летию образования Бухарского филиала Ташкентского ин-та инженеров ирригации и механизации сельского хозяйства. М., 2020. С. 393–395.

23. Филатова М.Ю., Крупская Л.Т., Бубнова М.Б. и др. Оценка экологической ситуации в границах влияния золотодобычи (для обоснования создания лесных плантаций) // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023. № 8. С. 27–44.

24. Шевцов М.Н., Головкин С.С., Махинов А.Н. и др. Мониторинг окружающей среды в районах разработки полезных ископаемых Хабаровского края // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. 2020. № 1. С. 429–432.

25. Шеховцов А.И., Белозерцева И.А. Экологические проблемы добычи редкоземельных элементов в Юго-Восточном Забайкалье // Успехи современного естествознания. 2016. № 12. С. 222–227.

26. Экспериандова Л.П., Беликов К.Н., Химченко С.В. и др. Еще раз о пределах обнаружения и определения // Журнал аналитической химии. 2010. № 65(3). С. 229–234.

27. Юргенсон Г.А. Ландшафтно-геохимические и геоэтические проблемы исторических горнопромышленных территорий на примере Забайкалья // Горный журнал. 2020. № 5. С. 81–86.

28. Юргенсон Г.А., Горбань Д.Н. Особенности распределения висмута в почвах, техноземах и растениях Шерловогорского рудного района // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2017. № 7–1. С. 111–116.

29. Chen S., Wu P., Zha X. et al. Arsenic and heavy metals in sediments affected by typical gold mining areas in Southwest China: Accumulation, sources and ecological risks, International Journal of Environmental Research and Public Health, 2023, vol. 20(2), p. 1432.

30. Chen Y., Liu G., Zhou C. et al. The influence of gold mining wastes on the migration-transformation behavior and health risks of arsenic in the surrounding soil of mined-area, Frontiers in Earth Science, 2023, vol. 10, p. 1068763.

31. Souza Neto de H.F., Silveira Pereira da W.V., Dias Y.N. et al. Environmental and human health risks of arsenic in gold mining areas in the eastern Amazon, Environmental Pollution, 2020, vol. 265, p. 114969.

32. Epova E.S., Yurgenson G.A., Eremin O.V. Experimental Simulation of Processes of Ore Leaching from Lyubov Deposit (Transbaikalian Region), Doklady Earth Sciences, 2019, vol. 486(2), p. 647–650, DOI: 10.1134/S1028334X19060023.

33. Faria M.C.D.S., Hott R.D.C., Santos M.J.D. et al. Arsenic in mining areas: Environmental contamination routes, International Journal of Environmental Research and Public Health, 2023, vol. 20(5), p. 4291.

34. Hoang A.T., Prinpreecha N., Kim K.W. Influence of mining activities on arsenic concentration in rice in Asia: A review, Minerals, 2021, vol. 11(5), p. 472.

35. Kabata-Pendias A. Trace elements in soils and plants, 4th ed., Taylor & Francis Group, Boca Raton, London, New York, 2011, p. 1–64.

36. Macnair M.R. The Hyperaccumulation of Metals by Plants, Advances in Botanical Research, 2003, vol. 40, p. 64–106.

37. Marrugo-Madrid S., Pinedo-Hernández J., Paternina-Uribe R. et al. Health risk assessment for human exposure to mercury species and arsenic via consumption of local food in a gold mining area in Colombia, Environmental research, 2022, vol. 215, p. 113950.

38. Rakete S., Moonga G., Wahl A.M. et al. Biomonitoring of arsenic, cadmium and lead in two artisanal and smallscale gold mining areas in Zimbabwe, Environmental Science and Pollution Research, 2022, vol. 29, p. 4762– 4768.

39. Rudnick R.L., Gao S. Composition of the continental crust. Treatise on Geochemistry, 2003, vol. 3. The Crust. Elsevier Sci., p. 1–64.

40. Wongsasuluk P., Tun A.Z., Chotpantarat S. et al. Related health risk assessment of exposure to arsenic and some heavy metals in gold mines in Banmauk Township, Myanmar, Scientific Reports, 2021, vol. 11(1), p. 22843.

41. Yurgenson G.A., Gorban D.N. Bismuth in a Congested Cinquefoil (Potentilla acervata Sojak) in NaturalTechnogenic Landscapes of the Sherlova Gora Mining District, Geochemistry International, 2020, vol. 58(9), p. 1061–1067, DOI: 10.1134/S0016702920080108.

42. Zha X., Li X., Chen S. et al. Geochemical Process of Arsenic Source and Fate in Water Environment of Karst Gold Mining Region, Southwestern China, Environmental Technology & Innovation, 2025, p. 104159.

43. Временный максимально допустимый уровень (МДУ) содержания некоторых химических элементов и госсипола в кормах для сельскохозяйственных животных и кормовых добавках. URL: https://fsvps.gov.ru/sites/default/files/npa-files/1987/08/07/mdu.pdf (дата обращения 25.11.2024).

44. ГОСТ 17.4.3.01-2017 Охрана природы (ССОП). Почвы. Общие требования к отбору проб. URL: https://marsbbz.ru/wp-content/uploads/2021/05/gost-17.4.3.01-2017-ohranaprirody-ssop.-pochvy.-obshhie-trebovanija-k-otboru-probs-popravkoj_tekst.pdf (дата обращения 25.11.2024).

45. ОФС.1.1.0005.15 Отбор проб лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-1-0005-15-otbor-prob-lekarstvennogo-rastitelnogo-syryai-lekarstvennyh-rastitelnyh-preparatov/ (дата обращения 25.11.2024).

46. ОФС.1.5.3.0009.15 Определение содержания тяжелых металлов и мышьяка в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах. URL: https://pharmacopoeia.ru/ofs-1-5-3-0009-15-opredelenie-soderzhaniya-tyazhelyh-metallov-i-myshyakav-lekarstvennom-rastitelnom-syre-i-lekarstvennyh-rastitelnyh-preparatah/ (дата обращения 25.11.2024).

47. ПНД Ф 16.1:2.3:3.11-98 Количественный химический анализ почв. М.: 2005, 28 с. URL: https://ohranatruda.ru/upload/iblock/19e/4293777593.pdf?ysclid=m3phm09rf3883479901 (дата обращения 25.11.2024).

48. СанПиН 2.3.2.1078-01 Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. URL: https://www.madou47.ru/wpcontent/uploads/2020/10/СанПиН-2.3.2.1078-01-Гигиеничческие-требования.pdf (дата обращения 25.11.2024).