&lt;i&gt;Agropyron cristatum&lt;/i&gt; (L.) Beauv. as a possible indicator of heavy metal contamination

Yuliya M Kanibolotskaya,Yelena F Krasnopyorova,Sholpan M Zhumadina,Ainagul B Kalieva

doi:10.17816/snv202110

Abstract

Due to the increasing negative impact of anthropogenic factors on the state of the environment in man-made regions, the possibility of using Agropyron cristatum (L.) Beauv. to detect contamination of industrial areas Ti, Mn, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Pb, Sr is being considered. To achieve the research goal the authors have analyzed the content of these metals in vegetable (A. cristatum) and soil samples, taken in the suburbs of Pavlodar (the Pavlodar Region, Kazakhstan) at various distances from the operating industrial enterprises with application of the standard techniques. Geobotanic studies have been carried out using classical methods. Agropyron cristatum, being a digressive-active species, under human-induced conditions mostly becomes a dominant or subdominant in plant communities, including areas where it has historically been represented in little abundance. The underground organs of A. cristatum are characterized by high values of Zn biological absorption coefficient at most points; very high values of АCr and АPb at multiple points. For the above-ground organs of A. cristatum, Zn biological absorption coefficient is also quite high; it is appreciably lower for Mn, but higher than for Ni, Cu, Sr, Ti and Fe. A. cristatum can be used as an indicator of environmental pollution by Zn, Cr, Pb and Mn for the area under investigation and in similar conditions for other regions, especially those in the area of metallurgical enterprises.

Highlights

Для Fe, Zn, Ni, Ti, Cu, Sr и Mn – в 1 км к северу от ТЭЦ-2 (в 0,8 км к востоку от ПФ ТОО «Кастинг», 5,7 км к юго-востоку от ПНХЗ); там же – высокие концентрации в почве всех поллютантов, кроме Cu и Sr; и для них же – в 0,5 км к северу от ТЭЦ-3 (0,6 км к востоку от ПНХЗ, 5 км к северу от ПФ ТОО «Кастинг»), для почвенных проб – Pb, Fe и Ni
Для надземных органов A. cristatum коэффициент биологического поглощения (КБП) Zn также довольно значителен; для Mn он ощутимо ниже, но при этом выше, чем для Ni, Cu, Sr, Ti и Fe. Agropyron cristatum, являясь дигрессионно-активным видом, в условиях антропогенного воздействия в основном становится доминантом или субдоминантом в растительных сообществах, в том числе и в районах, где исторически он был представлен в незначительном обилии

Summary

Introduction

Содержание Cr в почве исследуемой территории в основном превышает ПДК, с высоким значением КБП A. cristatum этого металла оно совпадает в точке т9, а также в т14, т15, т20 и т16, находящихся на расстоянии 1–3–5 км от действующих предприятий (ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ПФ ТОО «Кастинг» и ПНХЗ). Содержание его в почвенных пробах в основном невелико (Kо в среднем 0,45 и 0,404 в слоях 0–5 см и 10–15 см соответственно), для т9 также совпадает повышенная концентрация Zn как в почве, так и в растительных пробах (причем АZn = 10,4); в остальных точках – в растениях концентрации этого металла выше (среднее АZn составляет 2,6 для корней и 0,66 – для надземной части), чем в почве тех же участков.

Results

Conclusion